CJZ70瓦斯抽放綜合參數(shù)測定儀在瓦斯抽采中的應用

【摘要】本文通過CJZ70瓦斯抽放綜合參數(shù)測定儀結(jié)構(gòu)及工作原理原理及使用方法介紹，其產(chǎn)品在工作面高位鉆場過渡期間抽采系統(tǒng)中的應用，及時掌握抽采參數(shù)，有效地解決了工作面上隅角及回風流瓦斯超限問題，保證了工作面的安全生產(chǎn)，并且提出了高位鉆孔在實際抽放過程中存在的問題及解決對策，為瓦斯抽放技術(shù)提高與改進打下了基礎。

【關(guān)鍵詞】瓦斯；儀器；抽采；應用

煤礦瓦斯災害是煤礦安全生產(chǎn)的第一殺手，礦井瓦斯抽采作為煤礦瓦斯治理中最有效的手段。對于回采工作面來講，高位鉆孔抽放是解決工作面上隅角及回風最有效的方法，保證抽采效果關(guān)鍵，及時掌握抽采參數(shù)，調(diào)整抽采鉆孔狀態(tài)，對于保障工作面安全回采有著重要的意義。

1、CJZ70瓦斯抽放綜合參數(shù)測定儀

1.1CJZ70瓦斯抽放綜合參數(shù)測定儀結(jié)構(gòu)及工作原理

瓦斯氣體采樣方式：儀器內(nèi)部內(nèi)置一臺高負壓微型真空泵用于抽取管道內(nèi)瓦斯氣體，其真空度可達到-90kPa。儀器測量手柄插入到導流管后，一個孔與高負壓微型真空泵進口相連，氣流通過瓦斯測量腔體，進行瓦斯?jié)舛鹊臏y量，然后經(jīng)平衡腔后，重新回到導流管。

CJZ70儀器由主機、手柄和導流管三部分組成。

1.2CJZ70測定儀技術(shù)性能參數(shù)

流量：全部管道：0～70m3/min 甲烷：0.0%～100.0% 壓力：0.0～200kpa

溫度：-10～50℃ 應用范圍：管道DN25～300mm、鉆場、單個鉆孔管道瓦斯抽采參數(shù)考察。

1.3使用方法

（1）進入井下工作地點后，打開儀器，電源開關(guān)，進行壓力平衡和預熱。（2）將導流管裝入待測氣路，導流管要按照氣流方向進行安裝，確保安裝正確。（3）將測量手柄插到導流管上。（4）儀器初始化完成后，進入主菜單界面，然后根據(jù)所測管徑選擇相應的量程。（5）量程選擇完成后進入主界面選擇測量，如測量過程有水進入手柄，要選擇排水按鈕進行排水，清除積水后進行測量。（6）測量完畢后，可選擇儲存數(shù)據(jù)然后退出關(guān)閉儀器電源即可。

1.4在測量鉆孔瓦斯抽采參數(shù)方面優(yōu)點

CJZ70可在含塵、含水和高溫等惡劣環(huán)境下對鉆孔、支管道瓦斯抽采流量、濃度、負壓和溫度等快速、準確測量。CJZ70采用一體化設計，可直接同時測量瓦斯流量、濃度、負壓和溫度等多參數(shù)，省去了大量的手工計算工作。操作簡單、攜帶方便，只需一人即可操作，測量時間只有孔板法的五分之一。直接測量負壓管道瓦斯?jié)舛?，比孔板法更方便、準確。不使用節(jié)流孔板，不會增加抽放管路系統(tǒng)阻力，有利于提高抽放效率、節(jié)能效果顯著。

2、井下應用

2.1使用地點概況

1093工作面走向長度1640m，傾斜寬度176m，機、風巷標高-380～-420m。該面10煤層煤厚3.40-4.56m，平均在3.98m左右，黑色，塊狀為主，玻璃光澤、半亮型煤為主。該面煤層傾角為2°～15°，平均10°左右。根據(jù)相關(guān)資料預測絕對瓦斯涌出量最大為11.8m3/min。

2.2井下使用情況

以1093工作面11#高位鉆場過渡為例，鉆場布置9個抽放鉆孔（四高四低一老空），孔徑Φ94mm，鉆孔終孔間距為5m，低位孔孔深130-150m，高位孔和老空鉆孔孔深80-100m，終孔高度位于煤層頂板上20-27米的范圍內(nèi)，下一個鉆場鉆孔壓茬上一個鉆場鉆孔45m。鉆孔開孔封孔長度不小于10m，封孔管采用Φ89mm巖芯管，注漿封孔。

在工作面回采至距離高位鉆場45m前，12#鉆場鉆孔合茬與11#鉆場同抽，11#鉆場距工作面30-20m時，每天安排人員采用CJZ70瓦斯抽放綜合參數(shù)測定儀測量11#鉆場、12#鉆場和1093工作面瓦斯抽采泵站的瓦斯抽采流量、負壓、抽采濃度等抽采參數(shù)，觀察分析試驗12#鉆場抽采效果，結(jié)合各個鉆孔的抽采參數(shù)，進行調(diào)整鉆孔抽采狀態(tài)。當12#鉆場的鉆孔起作用時，控制11#鉆場鉆孔抽采流量。

例如對5月13日和5月16日采用CJZ70瓦斯抽放綜合參數(shù)測定儀測得瓦斯抽采參數(shù)進行對比分析。

根據(jù)表1數(shù)據(jù)分析，11#高位鉆場高位鉆孔大部分抽采狀況較好，只有高4#孔抽采濃度偏低，12#高位鉆場低位鉆孔還未通，低1#孔即將要透氣。因此可以將11#鉆場高1#、高2#和高3#孔控制閘閥全部打開，將11#鉆場高4#孔控制閘閥打開二分之一，將12#鉆場低1#孔打開四分之一，其余全部關(guān)閉。

根據(jù)表2數(shù)據(jù)分析，11#高位鉆場高位鉆孔抽采濃度已降低，說明鉆孔已不在頂板裂隙帶高濃度瓦斯最佳抽采區(qū)域，11#高位鉆場鉆孔可以全部關(guān)閉，12#高位鉆場低位鉆孔已全部與頂板裂隙帶溝通，可全部打開。

3、總結(jié)

高位鉆場過渡期間，通過使用CJZ70瓦斯抽放綜合參數(shù)測定儀對高位鉆場鉆孔抽采參數(shù)的測定，準確的掌握了各個鉆孔的抽采狀態(tài)，根據(jù)抽采參數(shù)判斷出每個鉆孔是否透氣，合理控制抽采鉆孔，從而使各個鉆場處于最佳抽采狀態(tài)。這樣提高了抽采濃度，極大地降低了工作面上隅角及回風流瓦斯超限的風險，保證了工作面的安全回采。

參考文獻

[1]CJZ70瓦斯抽放綜合參數(shù)測儀使用說明.鄭州光力科技

作者簡介

韓衛(wèi)忠，28歲，2010年畢業(yè)于河南城建學院安全工程專業(yè)，現(xiàn)為淮北礦業(yè)集團童亭煤礦瓦斯治理辦公室，通風與安全助理工程師。