马兰矿选煤厂瓦斯测控及抽放系统升级改造

冀彩霞

马兰矿选煤厂瓦斯测控及抽放系统升级改造

冀彩霞①

(西山煤电股份公司马兰矿选煤厂)

马兰矿选煤厂通过升级原瓦斯监控系统、合理布置瓦斯积聚区抽风管路,将瓦斯由轴流对旋式风机外排,并强化了仓上部及仓顶的自然通风,使该厂瓦斯区瓦斯得到了有效治理。

瓦斯抽放;瓦斯监控;升级改造;自然通风;效益

西山煤电股份公司马兰矿选煤厂是一座年生产能力400万t的炼焦煤选煤厂,入洗原煤全部来自马兰矿井。2005年,瓦斯等级鉴定：马兰矿井绝对瓦斯涌出量为68.59 m3/min,瓦斯涌出量为8.21 m3/min属高瓦斯矿井。而矿井毛煤开采后经井底车场直接转载到矿井选煤厂,经准备作业工序后进入原煤筒仓储存。随着原煤开采程度的加深,原煤吸附瓦斯含量增加,选煤厂原煤仓、精煤仓瓦斯超限的情况时有发生,对安全生产造成了极大的威胁,选煤厂瓦斯测控及瓦斯抽放系统安全可靠成为安全管理的重点,因此,从2008年起,马兰矿选煤厂开展了瓦斯监控系统及抽排系统的升级改造工作,取得了一定的成效。

1 升级改造的必要性

马兰矿选煤厂原瓦斯监控系统采用的是 KJ98煤矿安全生产监控系统,该系统建设于《煤矿安全监控系统通用技术要求〈AQ6202-2006〉》下发之前,不符合《通用技术要求》标准,已属于淘汰产品。且该系统在使用过程中存在监控主机工作不稳定、频繁死机、监测点少等问题,不能满足安全生产的要求。此外,该厂瓦斯抽放系统不完善,原煤仓上仅北侧装有一套2×5.5 k W瓦斯抽放系统,对整个原煤仓仓内瓦斯进行抽放,由于抽放系统构建不合理,抽放能力不足,原煤仓上南侧瓦斯不能得到有效抽放,经常出现瓦斯积聚超限情况;精煤仓上装有一套2×5.5 k W风机的抽放系统,均装在精煤仓上北侧,同样存在南侧瓦斯抽放不尽的问题,而中煤仓上、原煤仓下、精煤仓下均无瓦斯抽放系统,在落煤的过程中易出现瞬间瓦斯超限现象。基于上述原因,马兰矿选煤厂瓦斯测控系统及瓦斯抽放升级改造势在必行。

2 升级改造方案

1)瓦斯监测系统升级方案。采用 KJ160N瓦斯监控系统替代原 KJ98瓦斯监控系统,新系统完全符合新的国标要求,产品系列成套性好,并保留了原系统的传感器总线方式连接、全数字化、自动识别等全部优点。系统的操作方式、运行习惯与原系统一脉相承,现场电缆、防爆接线盒可直接用于新系统。系统测点分布见表1：

2)瓦斯抽放系统增设改造。增设瓦斯抽放系统,管材选用 PE管材,通过对管路阻力计算和瓦斯排放浓度验算,分别采用2×5.5 k W和2×15 k W两种型号的轴流对旋风机。同时增设自然排风口,加强自然通风,具体方案如下：

a)原煤仓上。以自然通风为主,机械通风为辅。在原煤仓上据仓顶600 mm处,,每仓南北两侧各开凿4个 d500 mm的通风口,在每仓仓顶开凿3个d500 mm的孔眼(孔眼位置为瓦斯管路抽风系统难以抽排的死区),并在其上安装高于仓上走廊顶3 m的PE管,在仓上走廊空间各仓放煤口上方开凿3个d500 mm的排风口,并安装高于仓上走廊顶3 m的PE管,用于自然通风,同时,在原煤仓上北侧东端增设1台2×5.5 k W轴流对旋风机,加大机械通风量。

b)原煤仓下。以机械通风为主,自然通风为辅。5个原煤仓,每仓安装2×5.5 k W轴流对旋风机1台,共5台,对原煤仓下瓦斯进行抽放。在每个仓下放煤口瓦斯积聚处设DN250的抽风立管与DN 300的主管相连,风机设置在仓外平台上。同时,通过主管向仓下放煤空间顶部引一根抽风立管,用于抽放仓下空间顶部的瓦斯。另在原煤仓下仓壁上每仓南北两侧各开凿2个d300 mm的通风孔,用于自然通风。

c)产品仓上。以自然通风为主,机械通风为辅。马兰矿选煤厂有1个中煤仓,6个精煤仓,在各仓据仓顶600 mm处,南北两侧各开凿4个d500 mm的通风口,在各仓仓顶开凿2个d500 mm的孔眼(孔眼位置为瓦斯管路抽风系统难以抽排的死区),并在其上安装高于仓上走廊顶3 m的PE管,各仓内走廊空间开凿1个d500 mm的排风口,并安装高于仓上走廊顶3 m的PE管,用于自然通风;同时,中煤仓增设1台5.5 k W风机,精煤仓增设2台2×5.5 k W轴流对旋风机(增设后形成每2个精煤仓1台风机抽排),用于机械抽风。

d)产品仓下。以机械通风为主,自然通风为辅。马兰选煤厂为双道装车,精煤仓下每2个仓分1道、2道各安装1台2×15 k W轴流对旋风机对仓下瓦斯进行抽放。在每个仓下放煤口瓦斯积聚处设DN 3 502 mm的抽风立管与DN500 mm的主管道相连,6个精煤仓共布置6台风机;在中煤仓下安装1台2×15 k W轴流对旋风机对中煤仓下1、2道放煤口进行瓦斯抽排;同时,在产品仓下放煤空间上方仓壁上南北两侧各开凿2个d500 mm的通风口,用于自然通风。

3 使用效果

增设的瓦斯抽放系统及强化的自然通风方案,保证了瓦斯的及时有效排放。监控系统的升级完善,使瓦斯监测处在持续可控状态,根据系统提供的参数设置、页面编辑、列表显示、曲线显示、状态图与柱状图显示、模拟图显示、打印、查询等功能,可方便地对监测系统进行相关操作,在每一级菜单下还可进行子菜单的操作。在列表显示菜单中,可显示各测点的测值、最大值、最小值、平均值、最大值时刻、报警、断电等信息;曲线显示可显示实时值及历史值各测点曲线。在调用历史值曲线中可分时间段显示测点的监测值、最大值、平均值的曲线图形;在模拟图显示菜单下,原煤仓、产品仓各测点的瓦斯含量可轮流显示,在对应的传感器图标下实时数据一目了然,风机的开停状态清楚直观;超限报警和断电控制功能为安全生产提供了可靠保障。

4 瓦斯测控及抽排系统配套制度

1)明确划分瓦斯管理的各级责任,制定相应奖惩办法。2)坚持每周校验一次瓦斯自动监测系统,并做好记录,保证检测的准确性。3)在瓦斯最易积聚点配合人工检测。重点瓦斯区域每班至少有一名经过培训的、有资质的、有操作证的瓦检员在岗,负责当班瓦斯检测工作。4)瓦斯抽放系统采用双回路独立电源,瓦斯区的电器及设备线路、照明线路,必须达到防爆规范要求,不出现羊尾巴、鸡爪子等不规范现象,不能有明接头,接线端子不能虚接。5)煤仓内瓦斯浓度达到1.5%时,附近20 m范围内的电气设备要立即停止运转;空间或走廊内瓦斯浓度达到0.5%时,立即切断全部非本质安全型电源。6)瓦斯区煤尘及时清理,避免煤尘积聚引发爆炸。7)严格落实瓦斯实时监控及超限报警后的相关处置程序。8)瓦斯区严禁明火,动火焊必须制定安全措施,严格执行动火审批程序。9)原煤仓、产品仓下采用密闭抽排方式,保证仓下放煤口的封闭效果。10)严格按规定时间、规定程序、规定路线监测各测点瓦斯,保证瓦斯区安全可控。

5 效益分析

1)经济效益。瓦斯测控及抽放系统升级改造后,不再影响矿井出煤,不会发生因各仓上、下瓦斯超限停产、待装等情况,全年累计多生产6 h,多生产精煤按3 000 t、吨精煤1 100元、吨精煤成本550元计算,每年可增收：3 000×(1 100-550)=165万元。

2)社会效益。马兰矿选煤厂在瓦斯治理工作中,通过升级改造瓦斯监控系统、增设瓦斯抽放系统、强化自然通风及制定落实各项配套制度,保障了生产的安全稳定,保证了职工生命和国家财产的安全。

Upgrading on Gas Observe&Control and Drainage System in Malan Coal Preparation Plant

Ji Cai-xia

Malan coal preparation plant by upgrading the original gas monitoring system,rational arrangement of the gas accumulation zone ventilation pipe,the gasfrom the axial to the rotating fan efflux,and strengthen the upper and the warehouse roof of the warehouse of natural ventilation,so that the plant methane gas has been effectively controlled area.

Gas drainage;Gas monitoring;Upgrading;Natural ventilation;

TD928.6

B

1672-0652(2010)02-0036-02

冀彩霞 女 1972年出生 1996年毕业于山西矿业学院 工程师 古交 030205

2009-12-14