塔山選煤廠原煤暗道瓦斯治理應用實踐

許 強

塔山選煤廠原煤暗道瓦斯治理應用實踐

許 強

(同煤大地選煤工程有限責任公司塔山選煤廠，山西 大同 037003)

針對塔山選煤廠原煤暗道瓦斯超限問題，通過對塔山選煤廠原煤暗道瓦斯超限的原因及現狀分析，采用了負壓抽風原理，實現了風電閉鎖和瓦電閉鎖，有效地解決了原煤暗道瓦斯超限和監測困難的問題，提高了企業生產安全管理水平。

選煤廠;原煤暗道;瓦斯治理;應用效果

2011年，塔山選煤廠年計劃入選原煤1 800萬t，單小時入選能力為3 000 t。隨著開采的深入，煤層中瓦斯含量增加，原煤暗道瓦斯涌出量也隨之增加，多次出現瓦斯超限，對于人員、設備的安全造成極大的威脅，只能停止運行給煤機，這就導致原煤緩沖倉的供煤量不足，直接影響選煤廠的正常生產，嚴重制約了塔山選煤廠全年生產任務的完成。因此，綜合考慮安全和生產，塔山選煤廠與礦方協調后，研究決定對原煤暗道進行技術改造，以實現瓦斯含量控制在安全范圍內，既保證人身和設備的安全，也保障塔山選煤廠和塔山礦井的正常生產。

1 原煤暗道瓦斯現狀和原因分析

1.1 原煤暗道瓦斯現狀分析

塔山選煤廠改造前只安裝了2臺軸流風機鼓風，以實現降低瓦斯的目的，能夠完全滿足當初礦井要求。但隨著開采的深入，煤層中瓦斯含量增加，原煤暗道瓦斯涌出量也隨之增加，風機已經無法滿足現狀，多次出現瓦斯超限。瓦斯超限嚴重威脅著人身和生產安全，極其容易發生事故。該廠只能停止給煤機，依靠2臺軸流風機進行換氣，待瓦斯含量降至正常水平時，再啟動皮帶，正常帶煤生產。

瓦斯超限已經嚴重制約了該廠的正常生產，成為安全生產的重大隱患，是亟需解決的問題，因此，該廠對瓦斯治理的技術改造迫在眉睫。通過多方商榷，制定詳細計劃與步驟，合理、科學的分階段實施，有效、科學地解決目前的問題，消除瓦斯對生產的影響，確保該廠全年的生產任務。

1.2 原煤暗道瓦斯積聚的原因分析

塔山礦設計之初是一座低硫低瓦斯的礦井，瓦斯在煤體或圍巖中是以游離狀態和吸著狀態存在的，開采的原煤在各個運輸、貯存環節的不斷涌出瓦斯，尤其是堆積在煤場的原煤最為明顯。煤場的原煤通過場下給煤機落入原煤暗道皮帶進入洗選系統，而暗道是個相對比較密封、通風性差的空間，瓦斯極易積聚。在選煤廠投入使用以來，一直積極致力于治理瓦斯，消除事故隱患，先后在有瓦斯積聚的地方安裝風機和安裝瓦斯監測系統，實現了對全廠各瓦斯區域瓦斯濃度的實時監控。

2 原煤暗道瓦斯治理技術改造

塔山選煤廠此次原煤暗道排瓦斯系統改造實行多步驟，分別為暗道填充、安裝風門、更換風機、增鋪管路、風電閉鎖和瓦電閉鎖。通過多重措施以實現瓦斯含量的達標，確保人員、設備、生產的安全，達到人機安全及運轉零事故。

2.1 暗道填充

原煤暗道受煤坑邊緣與四周墻壁形成死角，瓦斯密度小于空氣，在暗道最上層，在死角處極易積聚，并且無法實現通風，存在重大安全隱患。此次改造先用鍍鋅鋼板封堵死角，留出小孔后用馬麗散填充，馬麗散是一種低黏度、雙組分合成高分子—聚亞胺膠脂材料，本身反應或發泡生成多元網狀密彈性體的特征，高壓推力將馬麗散壓入并充滿所有空縫隙，使得原煤暗道頂部無死角，在一個水平面上，達到一個良好的通風環境。

2.2 更換風機、增鋪管路

改造前原煤暗道內只各安裝了1臺風機2.2 kW鼓風機，流量僅為18 500 m3/h，不能充分對原煤暗道內的空氣進行更換，導致瓦斯排出不及時，以至于經常發生瓦斯積聚超限。現增加1臺2×15 kW對旋式抽風機，流量為25 200 m3/h，并增鋪直徑600 mm的圓形管路，在負壓環境下，能夠充分、及時地對暗道的空氣進行更換，降低瓦斯含量。

2.3 安裝風門

暗道為了便于通風，原來兩端均無遮擋，風機向暗道內鼓風，使瓦斯從暗道尾排出，但時常遇到自然風向與風機鼓風的風向相反，以至于瓦斯無法排出。現將2101、2102頭部出口砌墻各安裝上2扇風門，使得暗道尾不與外界直接連通，形成負壓空間。在負壓環境下，暗道內空氣在對旋式抽風機的作用下，易被抽出，單位時間的換氣量相應增加，從而加快了瓦斯的排除。

2.4 風電閉鎖

改造前風機停開完全是人工操作，隨意性較大，風機與原煤設備無關聯，風機未起動或者風機故障時，給煤機與原煤暗道皮帶若正常工作，涌入暗道的瓦斯無法排出，會導致瓦斯超限。現通過風電閉鎖裝置將風機與給煤機、2101、2102皮帶機進行聯鎖，當暗道的所有抽風機未工作或者風機發生故障時，暗道內皮帶與給煤機都將自動啟動;或者風機工作過程中發生故障時，原煤暗道內設備將會自動斷電，保證風機未工作時，無新瓦斯涌入暗道，而造成瓦斯超限，引起重大安全隱患，保證了安全生產。

2.5 瓦斯電閉鎖

改造前，該廠在原煤暗道安裝了6部瓦斯監測儀，只是通過人工定時記錄瓦斯含量，報告集控，當瓦斯含量超限時，暗道內警報響起，崗位工通知集控停止給煤機或者直接拉繩，這個過程中崗位工需到達報警位置，再決斷如何處置。現將電子瓦斯濃度儀表與斷路器結合，當原煤暗道瓦斯濃度達到0.5%時，原煤系統自動切斷電源，處于禁止工作狀態，保障原煤暗道內的人員的人身安全和設備安全。在斷電過程中，風機正常工作，繼續抽取暗道內空氣，當瓦斯濃度將至0.5%以下時，系統轉到允許工作狀態，此時集控方可啟動設備。

3 應用效果

目前，原煤暗道改造已完成，運行情況良好，在原風機停用情況下，瓦斯含量明顯低于改造前，至今未出現瓦斯超限情況，瓦斯對生產的影響得到了解決。

抽取6天原煤暗道6臺常用的給煤機處改造前后瓦斯含量對比，見表1。

表1 改造前后的瓦斯濃度對比表

從表1可知，暗道改造后瓦斯含量明顯降低，幾處經常超限的位置也都在正常范圍內，正常水平幾個點的瓦斯含量也明顯低于改造前，證明此次改造的效果顯著，有效地降低了瓦斯含量，排除了安全隱患，達到了預期的目的。

1)經濟效益。選煤廠單位小時原煤入洗量在3 000 t，原煤暗道每次因瓦斯超限停產都在15 min以上，平均每月發生瓦斯超限多次，通過改造，初步估算每年挽回直接經濟損失近千萬元。

2)社會效益。瓦斯超限對人員和設備安全帶來極大的威脅，通過技術改造，消除了瓦斯帶來的安全隱患，有利于生產的平穩運行。

4 結語

塔山選煤廠此次改造采用了負壓抽風，實現了風電閉鎖和瓦電閉鎖，有效地解決了原煤暗道瓦斯超限所帶來的安全隱患，滿足了現場實際需要，提升了企業安全生產管理水平。

［1］ 薛雪勇.沙曲選煤廠瓦斯治理的實踐［J］.煤，2007(8)：35－36.

Application Practice on Gas Control of Raw Coal Secret Passage in Tashan Coal Preparation Plant

Xu Qiang

Based on the gas overrunning problem of raw coal secret passage in Tashan coal preparation plant，through analyzing the reason and current situation of the gas overrunning，uses the negative pressure ventilation principle，realizes the wind electric locking and gas ultralimit lockout，effectively resolves the problems of gas overrunning of raw coal secret passage and difficult monitoring，and effectively improve the management level of production safety in the enterprise.

Coal preparation plant;Raw coal secret passage;Gas control;Application effect

TD713

A

1672－0652(2012)01－0046－02

2011－11－19

許 強(1975—)，男，山西左云人，2006年畢業于太原理工大學，工程師，主要從事企業管理工作，(E－mail)xwcbjlhc@sina.com