瓦斯抽采系統逐級管控提升抽采濃度在余吾煤業的應用

田新亮

(潞安礦業集團公司 通風處，山西 長治 046204)

潞安集團下屬余吾煤業公司是一座高瓦斯礦井，瓦斯問題嚴重制約礦井的安全生產。礦井主采3號煤層，屬低透氣、強吸附、難抽放煤層，平均瓦斯含量8.51 m3/t，瓦斯治理工作尤為重要，由于地面瓦斯抽采泵站抽采管道瓦斯濃度偏低，嚴重制約礦井瓦斯治理效果和瓦斯發電利用，為了提升瓦斯治理及瓦斯利用效果，提高瓦斯抽采濃度(下文簡稱提濃)工作勢在必行。

1 提濃方向

井下部分巷道內存在前期已經施工過的區域預抽鉆孔，因抽采時間較長，部分鉆孔存在串孔、漏氣等影響抽采效率現象，從而導致鉆孔濃度偏低，抽采效果差。因此將老舊鉆孔處理列入提濃重點工作方向，首先從源頭鉆孔管控提升瓦斯抽采濃度，再對鉆孔并網管、匯流管進行排查，減少漏氣并及時處理容易積水的匯流管，最后優化抽采管路系統，完全實現高低負壓分源抽采，確保抽采泵站濃度提高并穩定[1]。

2 提濃措施

2.1 巷道內抽采系統全面排查

1) 排查抽采管路是否存在漏氣，若存在漏氣，立即處理保證管路完好不漏氣；

2) 檢查鉆孔并網情況，保證連接處皮墊、“U”型銷齊全；測嘴螺紋處用生膠帶纏繞，密封不漏氣；

3) 檢查匯流管是否水堵或煤堵，若存在問題立即處理；

4) 檢查放水器是否完好，保證放水器能正常使用不漏氣。

2.2 排查結果原因分析及措施實施

1) 核實抽采管路系統存在問題，優化抽采系統，確保各支管末端負壓合理，同時實現高低負壓分源抽采。

2) 保證抽采系統完好后，對巷道內所有抽采單孔進行觀測，并詳細記錄鉆孔信息，建立電子臺賬，并根據抽采鉆孔信息臺賬，對濃度降低明顯或者濃度低于5%的抽采鉆孔，進行全面“體檢”并分析原因。最后采取關閉截止閥至5°的“減流”措施對該鉆孔進行小角度帶抽。

3) 抽采鉆孔抽采高壓管、匯流管堵塞造成濃度偏低，立即拆卸用高壓水沖洗，然后再并網帶抽。若屬于鉆孔之間串孔，需分析原因并查明鉆孔串孔情況，最后保留串孔中濃度較高的鉆孔。

3 提濃效果分析

余吾煤業對8個工作面采用堵漏、放水、減流等措施提濃，分別是：N1101綜采工作面、N2103膠帶巷、N2203回風巷、N1105膠帶巷、N1105回風巷、S2108工作面、S5203膠帶巷、東翼輔運巷，下面以N1101綜采工作面實施情況進行分析。

3.1 N1101膠帶巷支管濃度變化情況分析

N1101膠帶巷前1 700 m段巷道瓦斯抽采濃度采取措施后從8%提升至最高22.8%，濃度提升了14.8%，提升率為185%，提升效果明顯，目前濃度穩定約在20%(見圖1)。

圖1 N1101膠帶巷前1 700 m段巷道抽采濃度變化曲線

N1101膠帶巷后900 m段巷道瓦斯抽采濃度采取措施后從13%提升至最高19.2%，濃度提升了6.2%，提升率為47.69%，提升效果明顯，目前濃度穩定約在19%(見圖2)。

圖2 N1101膠帶巷后900 m段巷道瓦斯抽采濃度變化曲線

3.2 N1101回風巷支管濃度變化情況分析

N1101回風巷前1 000 m段巷道瓦斯抽采濃度采取措施后從3.6%提升至最高8.2%，濃度提升了4.6%，提升率為127.7%，提升效果明顯(見圖3)。

圖3 N1101回風巷前1 000 m段巷道瓦斯抽采濃度變化曲線

N1101回風巷后1 200 m段巷道瓦斯抽采濃度采取措施后從13.6%提升至最高19.6%，濃度提升了6%，提升率為44.12%，提升效果明顯，目前濃度穩定約在19%(見圖4)。

圖4 N1101回風巷后1 200 m段巷道瓦斯抽采濃度變化曲線

3.3 N1101膠帶巷支管瓦斯抽采純量變化情況分析

N1101膠帶巷前1 700 m段巷道瓦斯抽采純量從2.95 m3/min提升至最高4.32 m3/min，抽采純量提升了1.37 m3/min，提升率為46.44%，提升效果明顯，純量穩定約在4 m3/min(見圖5)。

圖5 N1101膠帶巷前1 700 m段巷道瓦斯

N1101膠帶巷后900 m段巷道瓦斯抽采純量從6.83 m3/min減低至6.19 m3/min，主要原因是該工作面正在回采，有大量鉆孔回收，從而導致后半段瓦斯純量下降，純量穩定約在6 m3/min(見圖6)。

圖6 N1101膠帶巷后900 m段巷道瓦斯抽采純量變化曲線

3.4 N1101回風巷支管瓦斯抽采純量變化情況分析

N1101回風巷前1 000 m段巷道瓦斯抽采純量從1.27 m3/min提升至最高2.27 m3/min，提升了1 m3/min，提升率為78.74%，提升效果明顯，純量穩定約在2.2 m3/min(見圖7)。

圖7 N1101回風巷前1 000 m段巷道瓦斯抽采純量變化曲線

N1101回風巷后1 200 m段巷道瓦斯抽采純量從7.15 m3/min減低至6.88 m3/min，主要原因是該工作面正在回采，有大量鉆孔回收，從而導致后半段瓦斯純量下降，純量穩定約在6.5 m3/min(見圖8)。

圖8 N1101回風巷后1 200 m段巷道瓦斯抽采純量變化曲線

3.5 N1101工作面預抽鉆孔瓦斯抽采純量整體變化情況分析

采前預抽鉆孔在回收了150個鉆孔的情況下采取措施后抽采純量從16.87 m3/min提升至最高19.67 m3/min，純量提升了2.8 m3/min，目前純量穩定約在18.5 m3/min(見圖9)。

圖9 N1101工作面預抽鉆孔瓦斯抽采純量變化曲線

3.6 中央區瓦斯泵站提濃提效效果及發電情況分析

中央區瓦斯泵站從井下開展提濃提效工作以來，瓦斯濃度從5%提升至最高8.9%，濃度提升了3.9%，提升效果明顯，濃度穩定約在8.5%(見圖10)，中央區瓦斯發電日均發電5萬度。

圖10 中央區瓦斯泵站濃度變化曲線

4 結 語

通過對抽采瓦斯濃度低的鉆孔采取提濃措施，均能明顯提高瓦斯抽采濃度，保障了礦井的安全生產。