薛德俊 劉全?!⌒鞆?qiáng)
摘要:為解決高瓦斯礦井在礦井主通風(fēng)機(jī)定期和不定期的檢修倒機(jī)或故障倒機(jī)期間由于倒機(jī)時間過長,容易引起礦井瓦斯積聚和瓦斯超限的安全隱患,通過在原通風(fēng)系統(tǒng)上增加對空水平短路測試風(fēng)門等技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)了主通風(fēng)機(jī)不停機(jī)倒機(jī),大大縮短了倒機(jī)時間,有效改善了主通風(fēng)機(jī)倒機(jī)這一安全薄弱環(huán)節(jié),對礦井的安全生產(chǎn)有現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞:高瓦斯礦井;主通風(fēng)機(jī);倒機(jī)系統(tǒng);風(fēng)門;切換 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
中圖分類號:TD441 文章編號:1009-2374(2016)02-0063-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.02.031
1 概述
河南能源新疆公司眾維煤業(yè)礦區(qū)位于阿克蘇地區(qū)拜城縣西北部,行政區(qū)隸屬拜城縣鐵熱克鎮(zhèn)管轄。礦區(qū)距拜城縣城約59km,向東距庫車縣145km,向西至阿克蘇215km,交通較為便利。礦井核定生產(chǎn)能力為90萬噸/年。礦井通風(fēng)方式采用分區(qū)式通風(fēng),通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式,目前二采區(qū)裝備兩臺FBCDZ-6-№19型對旋軸流式主要通風(fēng)機(jī)(設(shè)計(jì)風(fēng)量2340~5460m3/min;電機(jī)功率為2*132kW)。一采區(qū)裝備兩臺BD-Ⅱ-6-№16型對旋軸流式主要通風(fēng)機(jī)(設(shè)計(jì)風(fēng)量1710~3780m3/min,電機(jī)功率為2*75kW)。
根據(jù)新疆煤炭工業(yè)管理局批準(zhǔn)的2013年度礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果,礦井瓦斯絕對涌出量為8.99m3/min,相對瓦斯涌出量為3.18m3/t;礦井二氧化碳絕對涌出量為3.14m3/min,二氧化碳相對涌出量為1.11m3/t,礦井瓦斯等級為高瓦斯礦井。
2 改造的必要性
礦井通風(fēng)安全是煤礦安全生產(chǎn)的重中之重,而礦井主通風(fēng)機(jī)擔(dān)負(fù)著礦井通風(fēng)任務(wù),其安全運(yùn)行狀況是礦井瓦斯防治的關(guān)鍵,尤其是在高瓦斯、高突礦井,稍有不慎就有可能引起瓦斯超限繼而引發(fā)瓦斯窒息、瓦斯燃燒、瓦斯爆炸等惡性事故,對煤礦的安全生產(chǎn)構(gòu)成重大威脅。在煤礦實(shí)際生產(chǎn)過程當(dāng)中不可避免地會出現(xiàn)礦井主通風(fēng)機(jī)定期或不定期地檢修倒機(jī)和故障倒機(jī),由于許多高瓦斯、高突礦井甚至停風(fēng)一分鐘就有可能會出現(xiàn)局部的瓦斯超限,因此過長的主通風(fēng)機(jī)檢修或故障倒機(jī)時間是一般高瓦斯、高突礦井所不能承受的。為確保礦井通風(fēng)安全,河南能源新疆公司決定在眾維煤業(yè)試點(diǎn)進(jìn)行主通風(fēng)機(jī)不停機(jī)倒機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用研究和技術(shù)改造。
3 不停風(fēng)倒機(jī)系統(tǒng)可行性研究分析
第一,主通風(fēng)機(jī)不停機(jī)倒機(jī)系統(tǒng)主要是在原來的通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)上增加一套對空水平短路測試風(fēng)門,通過該短路風(fēng)門,可以減少風(fēng)機(jī)在原來的停機(jī)倒機(jī)模式下掛網(wǎng)啟動時的通風(fēng)阻力,從而提高主通風(fēng)機(jī)電機(jī)啟動時的成功率。
第二,為了提高主通風(fēng)機(jī)倒機(jī)時的成功率,避免倒機(jī)時因備用通風(fēng)機(jī)突然出現(xiàn)故障而延誤倒機(jī)時間,該項(xiàng)目采取通風(fēng)機(jī)由冷備用向熱備用過渡的方式。就是在原運(yùn)行主通風(fēng)機(jī)不停機(jī)的情況下先啟動備用通風(fēng)機(jī),在備用通風(fēng)機(jī)正常啟動后再進(jìn)行倒機(jī)切換,則可以實(shí)現(xiàn)可靠的熱備用;如果備用通風(fēng)機(jī)無法正常啟動,則可以暫時停止倒機(jī)操作先進(jìn)行故障的排查和設(shè)備檢修,這時候因?yàn)閷?shí)質(zhì)性的倒機(jī)過程還沒有正式開始,因此不會影響到原來風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行,也不會對通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)造成影響,從而解決了備用通風(fēng)機(jī)在原來的停機(jī)倒機(jī)摸式下能否正常啟動的不確定性問題。
第三,改造過程中不影響風(fēng)機(jī)正常使用,一鍵切換可實(shí)現(xiàn)5分鐘內(nèi)風(fēng)機(jī)倒機(jī)切換完畢。
4 不停風(fēng)倒機(jī)系統(tǒng)的組成及操作流程
“不停風(fēng)倒換風(fēng)機(jī)”流程(以1#風(fēng)機(jī)倒、2#風(fēng)機(jī)為例):
第一步:“不停風(fēng)倒換風(fēng)機(jī)”操作流程(以1#風(fēng)機(jī)倒、2#風(fēng)機(jī)運(yùn)行為例):(1)檢查1號主通風(fēng)機(jī)和輔助設(shè)備,確認(rèn)1號主通風(fēng)機(jī)處在正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中,倒機(jī)開始;(2)打開2號備用風(fēng)機(jī)的水平短路測試風(fēng)門,開啟2號備用風(fēng)機(jī)(此時2號備用風(fēng)機(jī)處于空載運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài));(3)進(jìn)風(fēng)流從對空水平短路測試風(fēng)門進(jìn)入,實(shí)現(xiàn)開機(jī)前熱備用;(4)通過礦井主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)觀察2號備用風(fēng)機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常,如果運(yùn)轉(zhuǎn)正常則可以進(jìn)行下一步工作;(5)確認(rèn)2號備用風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后打開1號主通風(fēng)機(jī)對空水平短路測試風(fēng)門,同時關(guān)閉1號主通風(fēng)機(jī)的蝶閥,使原來運(yùn)行的1號主通風(fēng)機(jī)過渡到空載運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。打開2號備用風(fēng)機(jī)的蝶閥,關(guān)閉2號備用風(fēng)機(jī)的對空水平短路測試風(fēng)門,使2號備用風(fēng)機(jī)過渡到帶負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。
第二步:倒機(jī)切換完成:(1)通過主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)觀察確認(rèn)2號備用風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常;(2)停止原來運(yùn)轉(zhuǎn)的1號主通風(fēng)機(jī);(3)關(guān)閉1號主通風(fēng)機(jī)對空水平短路測試風(fēng)門,不停風(fēng)倒換風(fēng)機(jī)過程完成。
備注:(立式掛網(wǎng)風(fēng)門=蝶閥)。
5 應(yīng)用效果
2015年4月,經(jīng)與山西渝煤科安運(yùn)風(fēng)機(jī)廠開展技術(shù)合作,雙方工程技術(shù)人員經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)際勘查,對改造方案進(jìn)行了多次討論分析,最終確定改造所需的對空水平短路測試風(fēng)門由廠方加工制作,并進(jìn)行現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)安裝,改造方案措施由礦方制定并進(jìn)行貫徹學(xué)習(xí),經(jīng)過一系列的前期準(zhǔn)備工作,于2015年7月末順利完成了對眾維煤業(yè)礦井主通風(fēng)機(jī)不停機(jī)倒機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)改造工作。
該主通風(fēng)機(jī)不停機(jī)倒機(jī)系統(tǒng)改造完成后具有不停風(fēng)自動倒機(jī)、“一鍵式”操作倒機(jī)和自動識別運(yùn)行通風(fēng)機(jī)故障的自動倒機(jī)功能,可以實(shí)現(xiàn)礦井主通風(fēng)機(jī)的快速切換,保證在主通風(fēng)機(jī)倒機(jī)期間新鮮風(fēng)流的連續(xù)供應(yīng),使風(fēng)機(jī)倒機(jī)過程中對礦井通風(fēng)系統(tǒng)的影響由原來的系統(tǒng)全部停風(fēng)改變?yōu)閮H有少量的風(fēng)量波動,將主通風(fēng)機(jī)的倒機(jī)時間由原來的5分鐘以上甚至10分鐘,縮短到現(xiàn)在的1分鐘左右甚至更短。該主通風(fēng)機(jī)不停機(jī)倒機(jī)系統(tǒng)在眾維煤業(yè)的研究和應(yīng)用,使得原來由于主通風(fēng)機(jī)因檢修或故障倒機(jī)時間過長容易引起瓦斯超限的這一重大不安全隱患得到了有效治理,對礦井的瓦斯防治工作和礦井的安全生產(chǎn)有著巨大的現(xiàn)實(shí)意義。
此外該系統(tǒng)在高瓦斯、高突礦井的應(yīng)用還會帶來可觀的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。煤礦主通風(fēng)機(jī)不停風(fēng)倒機(jī)項(xiàng)目投入運(yùn)行后,杜絕了因倒機(jī)期間通風(fēng)中斷、風(fēng)流紊亂造成的瓦斯積聚、瓦斯超限現(xiàn)象,消除了安全隱患,提高了整個通風(fēng)系統(tǒng)的安全可靠性,有效地保證了煤礦的安全生產(chǎn),具有積極的社會效益;同時由于消除了風(fēng)機(jī)倒機(jī)期間瓦斯超限的問題,也節(jié)省了原來因?yàn)橥咚钩薅仨氝M(jìn)行瓦斯排放所浪費(fèi)的時間及人力物力,可以實(shí)現(xiàn)為煤礦年節(jié)約創(chuàng)收200多萬的經(jīng)濟(jì)效益。
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作者簡介:薛德?。?974-),男,河南淮陽人,供職于河南能源化工集團(tuán)新疆投資控股有限公司,中級職稱。
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