馬蘭礦選煤廠瓦斯測控及抽放系統升級改造

冀彩霞

馬蘭礦選煤廠瓦斯測控及抽放系統升級改造

冀彩霞①

(西山煤電股份公司馬蘭礦選煤廠)

馬蘭礦選煤廠通過升級原瓦斯監控系統、合理布置瓦斯積聚區抽風管路,將瓦斯由軸流對旋式風機外排,并強化了倉上部及倉頂的自然通風,使該廠瓦斯區瓦斯得到了有效治理。

瓦斯抽放;瓦斯監控;升級改造;自然通風;效益

西山煤電股份公司馬蘭礦選煤廠是一座年生產能力400萬t的煉焦煤選煤廠,入洗原煤全部來自馬蘭礦井。2005年,瓦斯等級鑒定：馬蘭礦井絕對瓦斯涌出量為68.59 m3/min,瓦斯涌出量為8.21 m3/min屬高瓦斯礦井。而礦井毛煤開采后經井底車場直接轉載到礦井選煤廠,經準備作業工序后進入原煤筒倉儲存。隨著原煤開采程度的加深,原煤吸附瓦斯含量增加,選煤廠原煤倉、精煤倉瓦斯超限的情況時有發生,對安全生產造成了極大的威脅,選煤廠瓦斯測控及瓦斯抽放系統安全可靠成為安全管理的重點,因此,從2008年起,馬蘭礦選煤廠開展了瓦斯監控系統及抽排系統的升級改造工作,取得了一定的成效。

1 升級改造的必要性

馬蘭礦選煤廠原瓦斯監控系統采用的是 KJ98煤礦安全生產監控系統,該系統建設于《煤礦安全監控系統通用技術要求〈AQ6202-2006〉》下發之前,不符合《通用技術要求》標準,已屬于淘汰產品。且該系統在使用過程中存在監控主機工作不穩定、頻繁死機、監測點少等問題,不能滿足安全生產的要求。此外,該廠瓦斯抽放系統不完善,原煤倉上僅北側裝有一套2×5.5 k W瓦斯抽放系統,對整個原煤倉倉內瓦斯進行抽放,由于抽放系統構建不合理,抽放能力不足,原煤倉上南側瓦斯不能得到有效抽放,經常出現瓦斯積聚超限情況;精煤倉上裝有一套2×5.5 k W風機的抽放系統,均裝在精煤倉上北側,同樣存在南側瓦斯抽放不盡的問題,而中煤倉上、原煤倉下、精煤倉下均無瓦斯抽放系統,在落煤的過程中易出現瞬間瓦斯超限現象。基于上述原因,馬蘭礦選煤廠瓦斯測控系統及瓦斯抽放升級改造勢在必行。

2 升級改造方案

1)瓦斯監測系統升級方案。采用 KJ160N瓦斯監控系統替代原 KJ98瓦斯監控系統,新系統完全符合新的國標要求,產品系列成套性好,并保留了原系統的傳感器總線方式連接、全數字化、自動識別等全部優點。系統的操作方式、運行習慣與原系統一脈相承,現場電纜、防爆接線盒可直接用于新系統。系統測點分布見表1：

2)瓦斯抽放系統增設改造。增設瓦斯抽放系統,管材選用 PE管材,通過對管路阻力計算和瓦斯排放濃度驗算,分別采用2×5.5 k W和2×15 k W兩種型號的軸流對旋風機。同時增設自然排風口,加強自然通風,具體方案如下：

a)原煤倉上。以自然通風為主,機械通風為輔。在原煤倉上據倉頂600 mm處,,每倉南北兩側各開鑿4個 d500 mm的通風口,在每倉倉頂開鑿3個d500 mm的孔眼(孔眼位置為瓦斯管路抽風系統難以抽排的死區),并在其上安裝高于倉上走廊頂3 m的PE管,在倉上走廊空間各倉放煤口上方開鑿3個d500 mm的排風口,并安裝高于倉上走廊頂3 m的PE管,用于自然通風,同時,在原煤倉上北側東端增設1臺2×5.5 k W軸流對旋風機,加大機械通風量。

b)原煤倉下。以機械通風為主,自然通風為輔。5個原煤倉,每倉安裝2×5.5 k W軸流對旋風機1臺,共5臺,對原煤倉下瓦斯進行抽放。在每個倉下放煤口瓦斯積聚處設DN250的抽風立管與DN 300的主管相連,風機設置在倉外平臺上。同時,通過主管向倉下放煤空間頂部引一根抽風立管,用于抽放倉下空間頂部的瓦斯。另在原煤倉下倉壁上每倉南北兩側各開鑿2個d300 mm的通風孔,用于自然通風。

c)產品倉上。以自然通風為主,機械通風為輔。馬蘭礦選煤廠有1個中煤倉,6個精煤倉,在各倉據倉頂600 mm處,南北兩側各開鑿4個d500 mm的通風口,在各倉倉頂開鑿2個d500 mm的孔眼(孔眼位置為瓦斯管路抽風系統難以抽排的死區),并在其上安裝高于倉上走廊頂3 m的PE管,各倉內走廊空間開鑿1個d500 mm的排風口,并安裝高于倉上走廊頂3 m的PE管,用于自然通風;同時,中煤倉增設1臺5.5 k W風機,精煤倉增設2臺2×5.5 k W軸流對旋風機(增設后形成每2個精煤倉1臺風機抽排),用于機械抽風。

d)產品倉下。以機械通風為主,自然通風為輔。馬蘭選煤廠為雙道裝車,精煤倉下每2個倉分1道、2道各安裝1臺2×15 k W軸流對旋風機對倉下瓦斯進行抽放。在每個倉下放煤口瓦斯積聚處設DN 3 502 mm的抽風立管與DN500 mm的主管道相連,6個精煤倉共布置6臺風機;在中煤倉下安裝1臺2×15 k W軸流對旋風機對中煤倉下1、2道放煤口進行瓦斯抽排;同時,在產品倉下放煤空間上方倉壁上南北兩側各開鑿2個d500 mm的通風口,用于自然通風。

3 使用效果

增設的瓦斯抽放系統及強化的自然通風方案,保證了瓦斯的及時有效排放。監控系統的升級完善,使瓦斯監測處在持續可控狀態,根據系統提供的參數設置、頁面編輯、列表顯示、曲線顯示、狀態圖與柱狀圖顯示、模擬圖顯示、打印、查詢等功能,可方便地對監測系統進行相關操作,在每一級菜單下還可進行子菜單的操作。在列表顯示菜單中,可顯示各測點的測值、最大值、最小值、平均值、最大值時刻、報警、斷電等信息;曲線顯示可顯示實時值及歷史值各測點曲線。在調用歷史值曲線中可分時間段顯示測點的監測值、最大值、平均值的曲線圖形;在模擬圖顯示菜單下,原煤倉、產品倉各測點的瓦斯含量可輪流顯示,在對應的傳感器圖標下實時數據一目了然,風機的開停狀態清楚直觀;超限報警和斷電控制功能為安全生產提供了可靠保障。

4 瓦斯測控及抽排系統配套制度

1)明確劃分瓦斯管理的各級責任,制定相應獎懲辦法。2)堅持每周校驗一次瓦斯自動監測系統,并做好記錄,保證檢測的準確性。3)在瓦斯最易積聚點配合人工檢測。重點瓦斯區域每班至少有一名經過培訓的、有資質的、有操作證的瓦檢員在崗,負責當班瓦斯檢測工作。4)瓦斯抽放系統采用雙回路獨立電源,瓦斯區的電器及設備線路、照明線路,必須達到防爆規范要求,不出現羊尾巴、雞爪子等不規范現象,不能有明接頭,接線端子不能虛接。5)煤倉內瓦斯濃度達到1.5%時,附近20 m范圍內的電氣設備要立即停止運轉;空間或走廊內瓦斯濃度達到0.5%時,立即切斷全部非本質安全型電源。6)瓦斯區煤塵及時清理,避免煤塵積聚引發爆炸。7)嚴格落實瓦斯實時監控及超限報警后的相關處置程序。8)瓦斯區嚴禁明火,動火焊必須制定安全措施,嚴格執行動火審批程序。9)原煤倉、產品倉下采用密閉抽排方式,保證倉下放煤口的封閉效果。10)嚴格按規定時間、規定程序、規定路線監測各測點瓦斯,保證瓦斯區安全可控。

5 效益分析

1)經濟效益。瓦斯測控及抽放系統升級改造后,不再影響礦井出煤,不會發生因各倉上、下瓦斯超限停產、待裝等情況,全年累計多生產6 h,多生產精煤按3 000 t、噸精煤1 100元、噸精煤成本550元計算,每年可增收：3 000×(1 100-550)=165萬元。

2)社會效益。馬蘭礦選煤廠在瓦斯治理工作中,通過升級改造瓦斯監控系統、增設瓦斯抽放系統、強化自然通風及制定落實各項配套制度,保障了生產的安全穩定,保證了職工生命和國家財產的安全。

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年畢業于山西礦業學院 工程師 古交 030205

2009-12-14