(山西兰花科技创业股份有限公司唐安煤矿分公司 山西高平 048400)
摘要：气体是古代植物残体转化为煤过程中产生的气体，存在于煤层中。煤层中的瓦斯由“生成”、“储存”和“覆盖”三个条件共同决定。“生”是指伴随煤层的形成而产生的气体；“储气”是指煤层储气的能力；“覆盖层”是指煤层上方的厚岩层和表层土阻止气体由内向外扩散的效果。如果煤层富含瓦斯，应根据开采过程中瓦斯涌出量的预测建立抽采系统，确保开采过程不受瓦斯超限或突出等安全隐患的影响。本文分析矿井瓦斯抽采技术，结合矿井瓦斯预测的情况，在分析瓦斯抽采方法的基础上，完善瓦斯抽采泵的选型和布置，在一定程度上对瓦斯抽采工作具有指导价值。
关键词：矿井；瓦斯抽采；抽采泵
引言
煤矿开采工作是一项危险系数非常高的工作，在实际的生产中，存在各类安全隐患，如果不注意会导致重大安全事故产生，给工作人员的生命安全产生很大的威胁，也导致企业的经济效益产生损失。所以，煤矿企业为了实现长远发展，应该完善各项安全工作，在矿井瓦斯抽采环节中，选择合适的抽采方式和抽采泵。
1、瓦斯抽采技术及其发展概述
据记录，最初的气体排放惯例是18世纪30年代的英国井深77米，观测到的气体排放量非常大，工人们在挖掘的油井中注入直径50mm的密封管，从旋转气管的油井排放到地面。目前，瓦斯抽放技术正在迅速发展，在世界各地煤炭生产国的普及和应用正在进行，很多煤炭制造商非常重视瓦斯抽放技术的开发，通过瓦斯抽放防止瓦斯超限和爆炸等安全危险的开采活动，以及利用行业采集的瓦斯进行追加经济效益目前，10个国家的1亿m3气体年排放量达到1亿m3，主要煤炭生产国根据自己的煤层发生特点和开采技术水平，研究和应用不同的瓦斯排放方法。其中，在开采前预先提取出本煤层瓦斯、边采边抽和采空区抽采是目前实际工程中应用较多的方法。为了获得更好的排水效果，上述不同的方法可以在同一矿山工作，在增加气体排水量的同时，确保采矿工作面的气体排放量满足煤矿安全规定的安全生产要求。
我国首先审查了煤炭资源开采时的气体排放记录，审查了许多文献，结果发现，1537年我们的祖先开始使用竹竿排放出开采孔内堆积的气体等有害气体。这与埋置管的气体排放方式类似。新中国成立以来，现代机械气体排水方法在我国各主要矿山试验性地开始普及。1952年，抚顺矿务局龙凤矿首次设立了瓦斯排水所，形成了大规模排水路。目前，我国采煤技术和煤层气的提取方法已经达到世界先进国家的行列，国产排水设备相当完善，能够建立适应不同煤层气生存状态的高效排水系统。
我国国有煤炭企业坚持以标本和治疗方法、根本为重点的“燃气管理原则”，经历了“局部防爆基本、先抽后抽采、抽采标准、抽采标准、区域防爆优先”四个阶段。为了从根本上避免天然气灾害，需要通过组合了各种方法的综合天然气管理技术，将开采区内的天然气减少到允许的安全范围。本煤层瓦斯预抽和采空区瓦斯抽放技术是我国目前常用的煤层瓦斯抽放方法，始终坚持“先抽采再开采”治理本煤层瓦斯。
2、瓦斯综合治理技术
近年来，随着我国煤炭开采的增加，天然气加工技术也有了发展，形成了各种气体排放方式。这些提取方法各有不同的长处，但最终目的是有效管理矿物，提高矿物的安全生产。在矿物的实际管理方面，往往很难达到只需一瓦就能有效管理地雷的目的。为了实现更全面、更彻底的矿产管理，必须结合几种气体排放管理方法来控制矿产，充分利用各种气体排放方法的优势，最大限度地实现每项采集。
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同时，在矿山中及时测定了与煤层瓦斯压力、瓦斯含量和爆炸危险相关的其他参数，在开采必须建立矿井瓦斯基础数据库的非爆炸煤层过程中，他们对煤层瓦斯压力、煤的破坏类型、瓦斯释放的初始速度和牢固性系统这个煤层作为突出煤层管理，很快就识别出煤层突出的危险性。有条件的煤矿企业应积极开展煤炭和瓦斯敏感指数及其中位数调查，建立科学合理、符合矿山实际的显着预测指标体系。在期限内进行明显的煤层识别。各有关地区要做好煤炭和瓦斯矿区非爆炸矿山的显着识别工作，命令矿区所有高瓦斯矿山和低瓦斯矿山测定煤层的瓦斯压力、瓦斯含量等，进行煤炭和瓦斯爆炸风险的评价。特别要加强对正在建设中的、技术革新化、停止作业的修理矿的煤气水平评价管理。鉴定条件一完备就要马上鉴定。煤矿企业应提供现状鉴别所需的法律效力、实质、可靠性、完整的相关资料。鉴定机构应当仔细验证矿山和煤层地质、瓦斯的基础资料。在鉴定小煤矿的时候，要去有矿山的市级和县级的煤炭产业管理部门和煤矿安全监督部门，了解矿山的历史情况，收集相关资料。按照有关鉴定程序严格进行鉴定，给出科学鉴定结果，对鉴定结果负责。被评价为无证矿山的人，必须由州煤炭产业管理部组织的专家论证感情和评价，进行严格调查。每个地区明确了现实和不显眼的矿山的明确确认的完成时期，规定的时限内没有明确确认的矿山必须由煤炭和煤气爆炸矿山管理。
3、瓦斯抽采泵选型和布置分析
在矿井瓦斯抽采泵的布置中，应该结合相关技术，确保技术具有可行性，确保技术在使用中经济合理，提升瓦斯抽采的安全可靠性。在抽采泵的型号选择中，应该结合矿井的因素，一般采用独立并联的方式设置瓦斯抽采泵。在对矿井的煤层瓦斯储存条件进行分析的基础上，还要获得当地地质条件的一手资料，了解当地矿井的发展规模。矿井瓦斯抽采系统一般是结合水环式真空瓦斯泵，在泵叶内轮中设计了水环系统，从而装置在使用中不会导致爆炸的产生。该项装置的结构非常简单，在运行中具有高度的可靠性，形成了较好的真空性能。在瓦斯抽采泵的选择中，应该充分结合抽采泵的压力，有效的防止全部阻力损失、抽采孔负压和输送管路正压问题，瓦斯泵入口和井下最长管路之间的阻力会产生损失，在这个环节中，要控制好管路的长度，降低损伤。在管路中，局部阻力也会产生损失，钻孔口也会产生负压。结合矿井开采的特征，对煤层的透气性进行分析，结合抽采钻孔层位和封孔的质量，确定煤层抽采钻孔的负压，从而计算采空区的负压。
结合煤矿瓦斯抽采的需求，矿井瓦斯抽采泵站的装机总能量要得到合理的控制，提升管网的输送效果，确保抽采可以达标。在备用抽采泵的选择中，应该确保其能量比运动中的抽采泵的抽采能力大，运行中的抽采泵的装机能力要得到保障，一般是达标时工况流量的两倍以上。在对矿井生产的实际情况分析后，对矿井地面负压进行计算，选择两台以上的水环式真空泵，一台真空泵运行，一台处于备用状态。在真空本的转速、电机功率、吸入绝压和抽气量进行确定，开始操作。
结束语
瓦斯是一类存储在远古时期植物遗体变质形成的气体，在煤层中瓦斯的含量非常丰富，结合回采过程对瓦斯涌出量进行分析，降低回采过程中的安全事故发生率。
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论文作者:贾璐璐
论文发表刊物:《电力设备》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/16
标签：瓦斯论文; 煤层论文; 矿井论文; 气体论文; 矿山论文; 煤炭论文; 技术论文; 《电力设备》2019年第9期论文;