杨柳煤矿瓦斯抽放系统调整与优化

贺 军

(淮北矿业集团公司 杨柳煤矿，安徽 淮北235119)

1 矿井概况

杨柳煤矿位于安徽省淮北市濉溪县境内，在濉溪县南部，杨柳集附近是其中心位置，向东北距宿州市约21km。矿井南部以杨柳断层为界，与孙疃井田接壤；北部以小陈家、大辛家断层为界，与临涣煤矿毗邻；西部以4 勘探线和太原组一灰顶界露头线为界；东部至31 煤层-1000m 水平投影线和39482200 经线。 井田南北长约9km， 东西宽约3～9km，勘探面积约60.4km2。

2009 年3 月杨柳煤矿8 煤层、10 煤层经中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室鉴定为突出煤层，2012 年瓦斯等级鉴定结果∶全矿井65.58m3/min，最大相对瓦斯涌出量37.76m3/t，依此为据确定杨柳煤矿为煤与瓦斯突出矿井。

2 瓦斯抽放系统的基本情况

为加强瓦斯治理，确保矿井安全生产，杨柳煤矿先后建成地面、井下两大瓦斯抽放系统， 地面永久抽放系统装备2 台2BEY67-00 型水环式真空泵（电动机功率为630KW，额定抽放能力为440m3/min）和2台2BE1-353 型水环式真空泵（电机功率160KW、抽放能力为80 m3/min），2 台2BEY72 型水环式真空泵（电机功率1000KW、抽放能力为600m3/min）。

井下设有移动泵站2 个，东翼和北翼移动泵站，东翼移动泵站装备2BE1-353 和2BE1-303 型水环式真空泵各两台，一用一备；北翼移动泵站装备2BE1-353 型水环式真空泵各两台，一用一备。

2013 年以前，抽放系统能满足瓦斯治理需要。 随着矿井的开拓和延伸及采区的实际生产情况，地面永久抽放系统在2013 年新增2台2BEY72 型水环式真空泵（电机功率1000KW、抽放能力为600m3/min）。 井下抽放系统，将在106 采区再建一套移动泵站（2BE1-353 型水环式真空泵）。 所有扩能改造完成后矿井总额定抽放能力将达到1370m3/min。

3 调整与优化前的抽放系统

3.1 泵站分布及抽放范围

（1）井下东翼泵站抽放∶1061 机抽巷2# 管路、1063 机抽巷、1065机抽巷、10414 风抽巷2# 管路；（井下东翼低浓瓦斯→东翼泵站→东总回→排至东风井）

（2）井下北翼泵站抽放∶1071 风抽巷、1071 机抽巷；（井下北翼瓦斯→北翼泵站→北总回→排至中央风井）

（3）地面泵站400 泵抽放∶1061 机抽巷1# 管路、10416 风巷1# 管路、10416 风巷2# 管路、10416 机巷1# 管路、10414 风抽巷1# 管路、10412 机 巷2# 管 路、10412 机 抽 巷2# 管 路、10412 风 巷2# 管 路、10410 机抽巷2# 管路、10410 机抽巷1# 管路（井下东翼高浓瓦斯→东总回主瓦斯管路→北总回主瓦斯管路→中央风井→地面泵站）。

（4）地面泵站80 泵主抽地面瓦斯井。

3.2 调整优化前抽放系统存在的问题

（1）各自抽放，小泵能力不足，大泵能力得不到充分利用；

（2）泵体机械得不到按期检修；

（3）不能实现系统内各泵相互倒换调整，抗灾的能力差；

（4）工作面上隅角老塘抽放不能实现独立抽放，上隅角瓦斯超限时不能得到很好的控制。

4 调整优化的基本方案

为解决问题，我们会同有关技术人员。 根据井下瓦斯抽放管路布设，提出优化瓦斯抽放系统多套瓦斯抽放泵互换，一泵多抽的管路改造和系统调整方案。

4.1 分区域抽放

地面一期泵站主抽北翼高低浓瓦斯、兼抽地面瓦斯；地面二期泵站主抽东翼高低浓瓦斯；井下移动泵站分别负责各区域工作面老塘及上隅角的独立抽放；地面80 泵用作备用抽放。 初步形成“一期抽北带地面，二期抽东管一片，老塘依靠移动站”的总体抽放格局。

4.2 系统互联

为确保抽放系统灵活性、可靠性，务必实现抽放系统的互联，做到地面抽放系统之间、地面抽放系统和井下抽放系统之间既可以独立抽放，也可以相互切换，交替抽放。

（1）地面泵站抽放系统互联方案

一期泵站80 泵进气侧安装分支管路与400 泵联通， 实现一期泵站内部系统交替；调节一期泵、二期泵进气侧闸阀，实现一期泵、二期泵之间的交替抽放。

（2）地面泵和北翼移动泵互联方案（107 采区）

在北翼泵站进气侧将107 采区管路同时与北翼移动泵、地面抽放泵系统联通，并加装闸阀，通过闸阀控制管路内瓦斯流向，实现地面泵系统和北翼移动泵的交替抽放。

（3）地面泵和东翼移动泵互联方案（104 采区、106 采区）

在东总回两趟12 寸管路和一趟20 寸管路上设置相应闸阀并相互联通，通过调节闸阀，即可实现地面泵和东翼移动泵的交替抽放。

5 实施效果

5.1 发挥机械效能，实现连续抽放

多套瓦斯抽放泵，由于功率不同，其效能不一，各各泵独立抽放，小泵显示能力不足，大泵功率得不到充分利用，有时随着工作面推进，有的抽放点仅能抽较少的钻孔，造成浪费，现在实现抽放互换，根据实际情况，可实时进行管路调节，不仅节省费用，也为机械检修赢得时间。

5.2 保证了安全生产

根据抽放难易程度，瓦斯量大小及时调节，确保采面矿井安全生产。井下瓦斯抽放，由于地点不同，瓦斯抽放的难易程度和量的大小不一，例如底板巷的穿层钻孔，老塘埋管，高位钻场等由于瓦斯流动路线长，阻力大，则需大功率抽放泵；如10416 及10412 工作面在生产期间，继续用大泵抽，负压高、能力大，则易形成漏风氧化区，对防灭火不利，所以采用低功率的移动泵进行抽放能够满足防范上隅角瓦斯超限的基本要求。

5.3 节能降耗，提高经济效益

优化抽放系统，集中抽放调控，减轻工人劳动强度，操作方便、快捷，根据抽放地点瓦斯状况及工作面推进度以及回收封闭等瓦斯抽放情况，能用一套泵时不用两套泵，能用小功率泵可解决瓦斯流量的不用大功率泵抽放，所以根据井下实际情况，实时进行抽放调控，对节资降耗提高经济效益非常重要。

5.4 完善的抽放系统抽出大量的瓦斯资源被综合利用

现我矿建设一座装机容量累计达8000KWh 低浓瓦斯发电厂，自2010 年以来，已经累计发电量达1.1 亿度，利用瓦斯总量约5000 万立方米，创造价值超过6000 万元。