马兰矿选煤厂瓦斯测控及抽放系统升级改造

冀彩霞

【摘 要】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.

【期刊名称】《山西焦煤科技》 【年(卷),期】2010(034)002 【总页数】3页(P36-37,40)

【关键词】瓦斯抽放;瓦斯监控;升级改造;自然通风;效益 【作 者】冀彩霞

【作者单位】西山煤电股份公司马兰矿选煤厂 【正文语种】中 文 【中图分类】TD928.6

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。

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。

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。

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。

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。

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。