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    瓦斯超限排放技術措施

    作者:煤礦安全網 2019-10-11 來源:煤礦安全網

    瓦斯超限排放技術措施

    排放地點:k2煤運輸大巷

    排放時間:201 年 月 日 時

    瓦斯積聚原因:在k2煤運輸大巷掘進至 m,發生煤層瓦斯大量釋放,造成大巷內內瓦斯氣體超出允許范圍。

    掘進隊值班:

    一、瓦斯排放有關參數計算

    嚴格講,井下條件復雜,有關計算屬于估算與實際情況未必完全相符,執行時應根據實際情況靈活調整。

    (1)獨頭巷道內積存的瓦斯量

    VCH4=KQCH4t

    式中:VCH4————獨頭巷道內積存的瓦斯量,m3

    QCH4————正常時獨頭巷道的絕對瓦斯涌出量,m3/min

    t————停風時間,min

    K————停風后獨頭巷道內絕對瓦斯涌出量與正常掘進時絕對瓦斯涌出量之比值,K值因礦井及獨頭巷道的具體情況,即瓦斯涌出源的構成不同而不同,但停風后由于巷道不掘進,CH4涌出量減小,故K<1,一般為0.3~0.7。

    (2)獨頭巷道內積存的瓦斯濃度

    C=VCH4×100/LS= KQCH4t×100/LS

    式中: C————獨頭巷道內CH4平均濃度, %

    L————獨頭巷道長度,m

    S————獨頭巷道平均斷面積,m2

    當停風時間很長,即t值很大時,有可能使計算出來的C≥100%,這與實際情況不符,此時取C=100%,從另外一方面講,獨頭巷道內CH4分布是不均勻的。

    (3)最大排放量

    M=Q0(1.5—C0)/100

    式中 M————從獨頭巷道中每分鐘最多允許排出的瓦斯量,m3/min

    Q0————全風壓通風巷道中風量,m3/min

    C0————全風壓通風巷道入風風流中攜帶的CH4濃度,%

    (4)最大供風量

    Qmax=M×100/C= Q0(1.5—C0)/C

    式中 Qmax———允許往獨頭巷道內供風量的最大值,m3/min

    C————獨頭巷道內平均CH4濃度,%

    (5)排放時間T

    由VCH4+ KQCH4T=MT 知:

    T= VCH4/(M—KQCH4)

    式中 T————排放獨頭巷道中瓦斯所需要的時間 min

    嚴格講,排放瓦斯時間T應根據時間操作時再定,以上計算是按最大排放量來推算的,實際操作時,排放瓦斯風流同全風壓混合處的CH4濃度不可能恒為1.5%,另外還應考慮,瓦斯排放完后,必須等30min,確證無異常變化后,方可恢復正常供風與生產,故實際排放時間根據現場實際情況決定。

    通過上述方法計算得出:(見下表)

    巷道斷面(m2) 積存長度L(m) 積存瓦斯量(m3) 積存瓦斯濃度 % 最大排放量(m3/min) 最大供風量(m3/min) 排放時間T(min)

    二、排放瓦斯方法的技術類比:

    為保證安全排放瓦斯,防止排放瓦斯引發瓦斯燃燒爆炸,對局扇排放瓦斯方法進行技術對比選定。

    局扇排放瓦斯方法是指限量供風、由外向里、逐段排放。限量供風的方法一般有以下4種:

    (1)扎風筒法。在啟動局扇前先把局扇前的風筒扎起來,只留小孔,開動局扇,向工作面供風。瓦斯在巷道整體向外推移,進入全風壓處被稀釋,扎風筒的大小按瓦斯量大小確定。排完瓦斯再把扎風筒處全打開。

    (2)擋局扇法。在啟動局扇前用木板或皮帶把局扇擋上一部分,再啟動局扇。根據瓦斯情況調整擋面的大小,等到排完瓦斯再把擋板或皮帶移開。

    (3)接三通風筒排瓦斯。在局扇后接一個三通風筒,需要排瓦斯時把小直徑風筒口打開,再啟動局扇,一部分新風供向工作面,一部分新風直接進入回風巷道。在排放瓦斯過程中,根據瓦斯情況,逐漸扎緊小直徑風筒口,保證風流混合處的瓦斯體積分數不得超過1.5%。

    (4)斷開風筒法。在啟動局扇前,排瓦斯人員向工作面方向檢查瓦斯,在瓦斯體積分數達到1%處,將風筒斷開,直接啟動局扇,根據瓦斯濃度將風筒半對接,一人在斷開風筒后方5m~10m處檢查瓦斯,體積分數不準超過1.5%,超過了就把風筒移開一些,多些新風,瓦斯體積分數降下來就把風筒多對上點,如此反復直到瓦斯不超就全部接上風筒。前三種方法的優點是簡單易行,省事。它的原理都是減少向工作面供風,瓦斯整體向外推移,瓦斯倒全風處得到稀釋。缺點:一供風量少,瓦斯向外移動慢,如果一條巷道幾百米或上千米排放瓦斯時間過長。二是高濃度瓦斯什么時候倒全風壓處不易掌握,要經常檢查瓦斯,人容易接觸高濃度瓦斯。三是開始排放瓦斯時,供風大又是一風吹。四是調節風量都是在局扇附近,噪音大,聯系不方便。

    第四種方法的優點是用全部局扇的風量稀釋瓦斯,排放時間段,瓦斯濃度容易控制,人不接觸高濃度瓦斯,高濃度瓦斯僅存于高瓦斯區域。缺點是需要斷開風筒,然后到外邊開啟局扇,遇有突然停電,人員應立即撤出掘進巷道。撤人是比較安全的,因外邊瓦斯全在1.5%以下。

    如果巷道瓦斯涌出量特別大,整個掘進巷道內全部瓦斯超限,必須在全風壓處控制瓦斯濃度,要在啟動風機時采區特殊措施。即:用皮帶或木板吧風機集風器口擋上,啟動風機后再把擋的皮帶或者木板根據瓦斯情況逐漸移開。

    三、排放瓦斯的安全注意事項

    (1)檢查局部通風機及其開關附近10m以內風流中的瓦斯體積分數,不超過0.5%時才準人工啟動局部通風機。

    (2)排放瓦斯期間,采區回風系統內必須停電撤人,其他地點的停電撤人范圍應在措施中明確規定。凡能進入危險區的巷道口必須派專人把守,排放瓦斯期間任何人不得進入該區域。

    (3)確定排放起始點。由兩名瓦檢員間隔4 m,由外向里循環前進,循環檢查,當瓦斯體積分數達l%或二氧化碳體積分數達到1.5%或氧氣體積分數低于17%時,立即停止前進,撤到安全地點。此地點需要瓦斯體積分數小于l%,二氧化碳體積分數小于1.5%,氧氣體積分數大于17%,并以此地點作為排放起始點,這樣可以避免因局部通風機啟動,使巷道中的瓦斯大量集中涌出,造成不安全隱患。

    (4)一切準備工作就緒后,現場負責人向地面組織指揮者報告并請示開始排放,得到許可后,下令排放。

    (5)啟動局部通風機,從起始點開始,由外向里,逐段排放,控制風筒出口風量,嚴禁一風吹。

    (6)在排放瓦斯過程中,保證排出的瓦斯與全風壓風流混合處的瓦斯和二氧化碳體積分數都不得超過1.5%。

    (7)在排放瓦斯的實際過程中,風筒出口前方的瓦斯濃度在短時間內會降到《煤礦安全規程》規定的范圍以內,但在后方的獨頭排放巷道內,隨排放工作向前推進,瓦斯濃度往往下降很慢,為此要采取二次稀釋的方法,人為地使風筒接頭處離縫漏風,以便降低瓦斯濃度。只有風筒出口前方5m內,風筒后方排放巷道內,以及排放風流同全風壓風流混合處的瓦斯濃度都符合規定時,才能向前接風筒排放,如此進行直到迎頭。

    (8)排放過程中應派專人看管局部通風機。

    (9)排放瓦斯后不應急于送電復工,只有當瓦斯體積分數小于l%,二氧化碳體積分數小于1.5%,且穩定30h后,瓦斯濃度沒有變化,方可恢復局部通風機供風巷道內的正常通風。

    (10)恢復通風后,經電工檢查巷道內電器設備完好無失爆現象時,方可人工恢復局部通風機供風巷道內電器設備的供電和采區回風系統內的供電。

    (11)嚴禁現場操作過程中采用斷斷續續停風機份額方法排放瓦斯。因風筒吊掛采用鐵絲,開風機導風筒抖動力量很大,風筒吊環與鐵絲很容易撞擊摩擦產生火花,引爆瓦斯。

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