樂平礦務局瓦斯抽采管路放水器的技術改進

徐學文，劉細生

（樂平礦務局沿溝煤礦，江西 樂平333304）

樂平礦務局（以下簡稱樂平局）隸屬于江西省煤炭集團公司，其北部礦區有四對生產礦井，全部為煤與瓦斯突出礦井，建立了地面、井下瓦斯抽放系統，其中在沿溝、涌山兩礦井已經建成和投入使用低濃度瓦斯發電站。

該局井下瓦斯抽放管路長達5萬多米，其中沿溝礦瓦斯抽放管路有17500多米，放水器122個。礦井采用2BEA－505－1型水環式真空泵抽放瓦斯，由于抽放鉆場的負壓有高有低，抽放鉆孔達1800多個，鉆孔涌水量大，范圍廣。采用人工放水，既耗費人力物力，又很難做到放水徹底，瓦斯抽放管路低洼處和放水桶內經常積水堵塞，嚴重影響瓦斯抽放效果。

1 技術改進

1.1 問題提出

樂平局為加快推進礦井瓦斯綜合治理工作，要求沿溝礦盡快解決瓦斯抽放管路中積水嚴重、放水困難等問題，必須對瓦斯抽放管路的放水器進行技術改進，以便在地面瓦斯抽放泵不停泵的情況下，有效解決瓦斯抽采系統所遇到的管路積水問題，滿足抽采區域內和全礦井能同時放水的要求。

2.2 改進需求

沿溝煤礦從2010年開始利用低濃度瓦斯發電，省煤炭集團公司對此項工程高度重視。2011年該礦瓦斯利用量為2.9×106m3，瓦斯發電量為4×106kWh；2012年瓦斯利用量任務為3×106m3，瓦斯發電量為4.86×106kWh。2011年由于抽采管路的積水問題，沒有完成瓦斯抽采利用任務。因此，樂平局要求該礦2011年末把抽采管路積水問題做為重要技術課題進行研究，加快對放水器的技術改進。

2.3 改進應用

沿溝礦嚴格按照礦務局的要求，根據瓦斯抽放管路上水箱式放水器所存在的問題，結合礦井抽采條件，依據抽采管路的放水經驗，該礦機電科與抽采隊通力協作，共同攻關，通過反復探索、試驗對瓦斯抽放管路放水器進行技術改進，使抽放管路內的積水能在最短的時間放出，同時又不影響抽放效果，而且能保證正常發電。水箱式放水器經過技術改進后，有效地解決了瓦斯抽采系統所遇到管路積水的問題。

2.4 改進前后比較

（1）圖1為原水箱式放水器，在使用中存在的問題主要有：瓦斯抽采泵工作負壓不穩定，瓦斯抽采量少；原來使用的放水器由人工逐個進行放水，放水崗位所需人員多，放水不及時，放水量小，維護量大，使用不方便，經常發生故障；進、放水口管徑較小，進水和放水慢，只能放出積存在放水器內的水，無法放出積存在抽放管路內的積水；連接時需在抽采管路上焊接相應的接頭或加工相應的彎頭，連接漏氣點多；拐彎點太多，放水器設置過多，放水時間長（每個放水器需放3分鐘）；點多面廣，放水工作量大，路程遠，放水人員無法完全到位。

圖1 原水箱式放水器示意

圖2 改進后的水箱式放水器示意

（2）改進后的放水器（見圖2）主要有利之處有：可以放出積存在抽放管路內的積水；在逆止閥后加裝U型管，連接方便；放水時間短，放水時只需控制主管路上的幾個閘閥，放水器即可自動放水；放水工作量小，縮短了路程，放水人員可以到位；提高了工效，在不影響抽放效果的情況下，可實現區域同時放水，甚至在地面抽放泵檢修停泵時，也可以實現礦井抽放管路同時放水。

改進后的放水器安全有效地解決了原水箱式放水器所存在的問題，并在樂平局瓦斯抽放現場中得到廣泛應用。

2 使用效果

樂平局沿溝礦將原水箱式放水器進行技術改造，再投入到井下應用，取得了明顯成效（表1）。

表1 放水器改進前后成效對照

1）修舊利廢，節約了購買、加工新放水器成本。僅沿溝礦改進前全部使用低負壓放水器，需資金122萬元，改進后的水箱式放水器，只要2.4萬元，該礦僅此一項降低成本119.6萬元，全局可節省費用300余萬元。

2）改進前的放水器需逐個放水器進行放水，且多人每班循環放水，放水路線長，勞動強度大；改進后的放水器可各區域、全礦井同時放水，作業人員每班可放水多次，而且既減少了放水工，又降低了放水工的勞動強度。

3）改進前的放水器只能放出放水器內的積水，無法放出管路內的積水，抽采系統負壓不穩定；改進后可以同時放出抽放管路及放水器內的積水，使抽采系統負壓穩定，各抽采地點能更好地進行瓦斯抽采。

4）改進后的放水器減少了抽采系統的積水量，不必停抽放泵放水，增加了抽放瓦斯時間，實現了瓦斯抽采量的最大化，沿溝礦2012年瓦斯抽采利用量有望超過3×106m3，全局可達7×106m3以上。

5）改進后的放水器使瓦斯抽采量穩定提高，沿溝礦瓦斯發電量由原來的日電量2000kWh上升至日電量10000 kWh以上，今年增收可達200萬元以上；全局日發電量可達2×104kWh以上，可增收400萬元以上。