煤礦通風新技術論文
只有做好通風技術準備,才能提高煤礦生產安全,保證煤礦生產正常進行。下面是小編整理了,有興趣的親可以來閱讀一下!
篇一
淺析煤礦常用的通風技術
【摘要】在所有煤礦事故中,由通風因素引起的事故所佔比例最重,因此煤礦企業應該從戰略上高度重視煤礦通風安全。為降低事故率,有必要好好研究煤礦通風技術,從而更好的服務於礦井生產,本文正是以此為目的,以期為通風安全管理提供現實依據。
【關鍵詞】煤礦;通風技術;均壓通風技術;B型通風技術;可控迴圈通風技術;通風瓦斯氧化技術
1 煤礦均壓通風技術
1.1 作用機理
為有效控制煤礦甬通中的瓦斯含量,可對礦井通風系統進行調節改善或是在該系統中安設調壓裝置,從而達到降低通風巷道兩端間的風壓差的目的,使埠間的風壓維持在一個平衡狀態,這一過程在煤炭生產中被稱之為均壓通風。其作用機理是:當通風系統處於風壓平衡時,煤層內的瓦斯擴散速率得到有效抑制,湧入採煤工作面的瓦斯含量相對減少,這樣一來工作面的生產安全係數便能得到大幅度的提高。
1.2 注意事項
1.2.1 務必保證風機兩端的絕對均壓
若風機兩端間的風壓處於不平衡狀態時,根據2.1中所做的分析,瓦斯更容易湧入採煤工作面,不利於煤炭的安全生產,所以務必要要採用相關技術保證風機兩端間的風壓均勻。同時所採用的風機均壓技術應具有操作簡便、安全可靠、易於維護的特性,即使當局部風機出現偶然障礙、主風機處於負壓時,它也要確保整個通風系統的風壓穩定,以控制瓦斯含量和順暢排放瓦斯。
1.2.2 風窗――風機聯合均壓
單獨使用風窗均壓或風機均壓無法取得最優的均壓效果,而採用風窗――風機聯合均壓技術可以有效控制風路上的風量。但該技術在具體應用中應注意操作與管理方面的問題。
2 B型通風技術要點分析
2.1 B型通風技術內涵
針對工作面內煤層厚且易燃、瓦斯含量高這一情形,近年來不少採礦專家和學者通過對礦井通風學、流體力學與瓦斯湧出及移動規律的學習與研究,總結出了適應這一情形的“一通三防”B型通風技術,“通”即通風,“防”即防治瓦斯、防止火災及防塵,“一通三防”構成了通風安全管理的重要內容。所謂B型通風技術,是指在工作面進迴風系統中佈置通風聯絡巷,與工作面構成並聯通風網路,並與迴風巷並聯佈置頂板瓦斯排放道,形成“一進二回一聯巷”的B型通風系統。通過在迴風巷增阻和聯絡巷調壓的控制措施,可以抑制瓦斯湧出,引導工作面高頂及上隅角瓦斯按預定通道運移。過去人們為了避免工作面內出現風流短路或漏風等狀況常常採用U型通風模式,決不會將聯絡巷佈置在工作面進迴風系統中,雖然這種做法能增大工作面內的通風量,但並不能解決瓦斯在工作面上隅角及高頂迅速湧出以及在迴風巷內形成高瓦斯區等問題。採取B型通風技術後明顯的改善了這一狀況,它既保證了通風量,又避免了通風死角,在一定程度上優化了工作面生產環境的質量,從而提高了工作面的生產安全係數。
2.2 瓦斯湧出的抑制技術
***1***採落煤炭以及新暴露煤壁瓦斯湧出。通過在迴風巷內增設區域性通風阻力,該種B型通風技術既可以放緩風門進風側壓力的坡線,又能阻止風門的形成,使得各點風流在絕對靜壓的情況下升高,對於新暴露煤壁的瓦斯湧出以及工作面採落煤炭能起到有效的抑制作用。
***2***巷道瓦斯的湧出。超長工作面的採準巷道是高瓦斯煤礦採煤工作面瓦斯湧出的又一主要來源,採用B型通風技術能夠控制巷道內的瓦斯濃度。然而使用該種通風技術時,應注意巷道內的絕對靜壓,如果區域性通風阻力使得迴風巷內各點風流的絕對靜壓小於增阻前各點風流的絕對靜壓值,那麼瓦斯將會增大湧出強度。所以,將回風巷增阻風窗設在迴風巷的巷口處安裝是最適宜的辦法。
***3***採空區瓦斯的湧出。對B型通風技術進行應用有助於強漏風帶的減小,使其快速向弱漏風帶變化,也就是由微孔滲流帶替代紊流帶,促使瓦斯大部向裂隙帶以及採空區冒落帶轉移、聚集,從而使採空區瓦斯的湧出得到抑制,進而降低或者避免瓦斯的危害,為採空區抽放瓦斯的進行營造了良好環境,確保了瓦斯抽放的安全性。
3 可控迴圈通風技術
可控迴圈通風的技術宗旨回收生產區域的部分迴風,讓其返回生產區域的進風中,實現多次迴圈利用,同時時刻監控目標區域的空氣質量。對於“可控”,有以下兩方面含義:首先要有外在動力源,使部分迴風流進入進風巷; 再者要對迴圈風量進行控制,對其進行除溼降溫除塵一系列處理手段,使混合風流中的有害氣體濃度達到相關標準的要求。
4 煤礦通風瓦斯氧化技術
我國每年的瓦斯排放量約等於130億立方米的甲烷當量,這基本等同於西氣東輸的120億立方米天然氣的供應量。這相當於每年浪費1000多萬噸的原油或2000多萬噸的煤炭,其數量足夠一個超大型火力發電廠工作一年。因此尋求將有害的瓦斯氣體氧化利用,是一個重要研究方向,它既能保證礦井安全係數,又具有一定的環保效益,且變廢為寶,體現了煤礦生產中“綠色經濟”的觀念。如果能解決好通風瓦斯利用問題,既可以消除安全隱患,又能夠提供大量工作崗位,體現了“以人為本”的科學發展觀。
4.1 通過通風瓦斯中的甲烷氧化以獲得減排效益
如果瓦斯中的甲烷含量較低***0.3%左右***,且未混入其他不同濃度的瓦斯氣體,可直接進行甲烷氧化,實現清潔排放,獲取減排效益。打個比方,如果一臺氧化裝置的處理能力達到六萬立方米每小時,則每年能夠銷燬近180萬噸甲烷,相當於少排放了兩萬噸二氧化碳。
4.2 氧化造熱,發揮與鍋爐一樣的功效
瓦斯中的甲烷比例在0.5%,且又有相當的熱量需求時,可以把氧化產生的熱量重新利用,相當於一臺“瓦斯鍋爐”,既能降低排放汙染物含量,又節約了煤炭使用量,具有非常好的經濟效益。仍以4.1中的那臺裝置為例,6萬m3/h的氧化裝置每年銷燬甲烷220萬立方米,相當於減排CO23.3萬噸,節約近1200噸優質煤。
4.3 利用氧化熱產生蒸汽動力,實現冷、熱、電的聯合供應
用誘人來形容這項技術絲毫不為過。當甲烷含量在千分之五以上時,或者通過摻雜高濃度瓦斯氣將通風瓦斯的甲烷含量提升到千分之五之上時,可以採用熱電冷三者的聯合供應。利用熱蒸汽帶動發電器供電,發點餘熱輸入製冷裝置製冷,剩餘部分用來滿足城市暖氣需求。既實現節能減排,又獲得了冷熱電三重功效。如有六臺上述氧化裝置,足可以為一臺1500KW的汽輪機提供蒸汽,銷燬135萬立方米甲烷,省下7000t原煤,供電1100千瓦時,製冷量也在4300萬kw左右,經濟效益相當可觀。
由於通風瓦斯甲烷氧化技術具有極好的技術經濟性,且迎合了可持續發展理念,因此它具有廣闊的應用前景和發展空間。
5 結語
煤礦施工作業的通風質量是安全生產的重要保障,而這又離不開先進的通風技術。各大煤礦在追求高效益的同時,也要在通風安全技術上下工夫,加大相關投入,積極開展產學研合作,從基礎理論和技術應用方面對煤礦瓦斯通風展開系統研究,“增效益,保安全”。同時積極探尋能源再生技術,爭取將有害氣體運用到有益途徑,變廢為寶,為促進我國煤礦行業的健康發展保駕護航。
參考文獻:
[1]陳建.煤礦礦井通風系統穩定性的相關因素分析[J].中小企業管理與科技***下旬刊***,2011***04***.
[2]孫森,夏仕柏,韓波,劉澤功.高瓦斯煤巷掘進負壓通風技術探討[J].中國煤炭,2011***11***.
[3]翟慧兵,李振福,曹國華,張慶華,談國文.高瓦斯大斷面巷道長距離掘進的通風管理技[J].礦業安全與環保,2011***03***.
點選下頁還有更多>>>