安林煤矿移动瓦斯抽放泵站在26082工作面的应用研究

郑少鹏 白金星

摘 要:矿井瓦斯是严重威胁煤矿安全生产的自然灾害之一。抽放瓦斯可以降低采区、工作面瓦斯涌出量,能有效的解决瓦斯浓度超限,提高矿井安全性,因此矿井瓦斯抽放是治理瓦斯有效手段。

关键词:移动瓦斯抽放泵站应用研究

中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(b)-0110-01

1矿井及工作面瓦斯概况

安林煤业公司属煤与瓦斯突出矿井,主采煤层为山西组二1煤层,煤层平均厚4.29m,煤层倾角5°～20°,煤质属贫煤,真密度为1.49t/m³,视密度为1.52t/m³。据钻孔煤芯和生产矿井资料,该区二1煤层为呈粉状、鳞片状、粒状产出,块煤较少,为松软煤层,放散速度快,取样瓦斯含量高。区内采取瓦斯煤样深度在391.48m～576.78m,瓦斯成分两极值为91.98％～95.95％,煤层原始瓦斯含量变化在9～34.77ml/g.daf。

26082工作面位于26采区北翼中下部,其上部为原26041回采工作面的采空区,下部为26081工作面未采区,其南部为26031工作面和26051工作面。26082工作面走向长度486m,倾斜长度160m,可采储量21.7万吨。26082工作面底板标高-283.867m～225.397m,地面标高为+185m～+207m,煤层走向北东,倾向南东,煤层倾角为10～300,煤层厚度为0.3～7.0m。煤的破坏类型为Ⅳ类,瓦斯含量9.83m³/t(大众煤矿瓦斯含量等值线图),瓦斯储量约为326.1万m³,工作面无断层和岩浆岩侵入体,无陷落柱、火成岩侵入体等,区内瓦斯含量较高。

2SK—30型移动瓦斯泵站的运行情况和效果

(1) 针对26082工作面瓦斯超限情况,我矿采取了SK—30型移动式瓦斯抽放泵站对该工作面进行瓦斯治理的方法。其主要参数:最大抽气量为33.2m³/min,极限真空度为6.67kPa,耗水量为90L/min,电机功率为55kW,供电电压为660V。

(2)移动式瓦斯抽放泵站配置主要包括水环真空泵、电机、恒水位气水分离器、孔板流量计、磁力启动器、停水断电、三防装置及底座等。

(3)工作面抽放设计。

移动瓦斯抽放泵站安装在26采区轨道运输下山和26采区回风下山之间,在泵站两侧设置两组调节风门,控制瓦斯泵站内所需风流。并按规定在泵站内设置了负压、流量、温度、瓦斯传感器等各种监测报警、断电装置。抽、排放主管均采用200mm的无缝钢管,26082上下顺槽分管采用150mm的聚乙烯管,抽放管总长1345余米,排放管长600余米,排放口在北风井南翼回风巷内,并做到了排放后使该巷道内的瓦斯浓度不超过0.75%。在排瓦斯管路出口按规定设置栅栏、悬挂警戒牌等。栅栏设置的位置是上风侧距管路出口5m、下风侧距管路出口30m,两侧栅栏之间禁止任何作业。

(4)抽放方法。

工作面形成系统后,采用边采随抽的方法,全天抽放。沿工作面上、下顺槽交叉布置抽放钻孔,每隔3m,沿煤层倾斜方向布置1个直径75mm,孔深不少于80m的预抽钻孔,钻孔孔口距巷底1m。预抽孔打好后,首先用压风吹出孔内煤粉、积水等即封孔抽放。封孔管采用25mm钢管制成,封孔管的里端设置若干个5mm的筛孔并用纱布裹住封闭管的内端口,以防煤粉堵管(或进入瓦斯泵内),采用聚胺脂封孔,封孔长度不少于5m,封好后,钻孔内钢管与分支器之间使用直径30mm抗静电阻燃钢丝胶管(支管)连接后,在与巷内分管抽放管接通。

(5)推广应用综合抽放技术,实施分源抽放SK—30型移动泵站的运行情况。

随着科技发展趋势,通过学习2009年8月份的《防治煤与瓦斯突出规定》和学习兄弟单位的先进瓦斯治理经验,积极探索有效的抽放方法,通过转变瓦斯抽放观念,结合该工作面实际情况和近年来的经验总结,严格执行防突规定中的“多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标”工作体系。

2008年4月底完成了26082工作面抽放钻孔打钻工作,2008年12月开始回采。本煤层预抽钻孔工程量为22580m,抽出总量为89.6万m³。按照抽放规范和上级有关抽放文件要求,每周进行了抽放监测,测定抽放浓度、钻孔抽放负压等参数。2008年12月份经河南理工大学对26082工作面瓦斯参数测定结果确定,该工作面达到了抽采措施效果要求,残余瓦斯压力和含量达到了消突要求,采前工作面残余瓦斯含量值在3.41～7.43m³/t,残余瓦斯压力值为0.21MPa～0.72MPa之间。

为严格瓦斯管理,彻底实现“应抽尽抽”,杜绝瓦斯超限的思想观念,公司将瓦斯报警、断电值从1%降至0.8%。由于上顺槽为沿空送巷,个别钻孔封孔效果较差,存在抽放负压低,钻孔浓度低等现象。所以对26082工作面上、下顺槽本煤层进行补打抽放钻孔,为了提高瓦斯抽放质量,增加钻孔的封孔深度和直径,由原来(2009年8月份以前)顺层抽放钻孔封孔深度5m增至为8m以上,孔径由25mm改为50mm,为了强化抽放,自2009年11月份地面瓦斯抽放泵站正式启动实行分源抽放管理后,代替SK—30型移动泵站抽放26082上、下顺槽本每层钻孔和上顺槽高位抽放,钻孔工程总量为4280余米,抽出总量为22.8万m³。利用SK—30型移动泵站继续对26082工作面上隅角埋管抽放,解除工作面上隅角瓦斯超限的后患,目前该工作面的风排瓦斯浓度0.6%以下。

3结语

通过对移动泵站的合理使用,2008年4月至今,在26082工作面采用SK—30型移动泵站对瓦斯进行抽放,抽放总量达到140.7万m³,抽放浓度在25%以上,经抽放后,该工作面未出现过因瓦斯超限而造成停产现象；工作面及其回风流瓦斯浓度未超过0.8%；工作面未发生炮后瓦斯超限现象；工作面防突措施预测时,指标均未有超限现象；回采施工过程中未发生过瓦斯动力现象,大大提高了工作效率。抽放方案合理,有效的杜绝了煤与瓦斯突出和工作面局部瓦斯超限现象,促进防突工作做到有条不紊,最大限度的减少突出对安全生产的影响,为公司瓦斯治理工作积累了经验。