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摘 要:煤矿安全管理关系重大,瓦斯的正确抽排和监测又是重中之重,本文针对煤矿瓦斯抽排过程中出现的瓦斯管中水积存问题进行探讨、分析,并就此进行了深入的研究,结合实际,提出了两种针对性强的处理措施:将两个汽水分离器串联,提升分离效果。
关键词:水环真空泵排水系统串联
中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)08(c)-0079-01
1 引言
煤礦瓦斯是指天然气,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷为液体。如遇明火,即可燃烧,发生“瓦斯”爆炸,直接威胁着矿工的生命安全。因此,矿井工作对“瓦斯”十分重视,采取了多种措施进行抽采,以降低矿井瓦斯浓度。
目前煤矿所采用的抽采设备有两种:
(1)水环真空泵利用高速水流通过一个带喇叭口的出水管,高速水流产生负压,抽走气体,产生真空,优点是真空度高、噪音小、负压大、流量小、安全性好(工作中充满介质,不会发生爆炸)范围0～100%,适用于抽出量小、管路较长和需要抽放负压较高的矿井;缺点是效率低、工作水量大、设备维护量大。
(2)湿式罗茨真空泵是靠叶轮旋转将气体吸入、压缩并排出,其优点是流量受阻力影响小、效率高,设备维护量小;缺点是工作噪音大,受瓦斯浓度限制,抽采瓦斯浓度不得低于25%。根据两种泵的特性,水环真空泵被大部分煤矿利用。
2 瓦斯管中水的来源
水环真空泵内装有带固定叶片的偏心转子,将水(液体)抛向定子壁,水(液体)形成与定子同心的液环,液环与转子叶片一起构成可变容积的一种旋转变容积真空泵。它利用高速水流通过一个带喇叭口的出水管,高速水流产生负压,抽走气体,产生真空。
循环水在瓦斯泵中主要起两个作用,一是液封作用,在泵运行过程中,循环水在叶轮外沿形成一道液环,液环在叶轮的叶片之间脉动,吸气侧,液环逐渐远离叶轮轮彀,气体通过圆盘上的吸气口进入泵内;在排气侧,液环又逐渐靠近叶轮轮彀,气体压缩并通过圆盘上的排气口排出。二是冷却作用,能够吸收气体压缩散发热量的效果,并对盘根进行冷却。因为是用水,大量含水的瓦斯进入汽水分离器,并在其中以离心向下倾斜式运动进行汽水分离,分离不彻底的瓦斯由汽水分离器出口排出。
由于水环真空泵的工作介质是水,这样就带来了瓦斯在排放时也排出了大量的水。虽然现在市场上销售的水环真空泵都配套有汽水分离器,但分离效果不太理想,致使瓦斯排放时有大量水积存在瓦斯管中,会增加瓦斯泵的运行负荷,缩短瓦斯管的使用寿命,长期运行下去,还会对安全构成隐患。
3 解决方法
如何除去瓦斯管中的水,有这样一种解决方法:将管道放水器安装在低洼处及最低处,定期放水。但这中方法只是权宜之计,且耗费人力,只是一种“头疼医头,脚疼医脚”的解决方案,不能够作为系统改造的正式方案大规模推广。
针对这种情况,在瓦斯抽采泵站系统设计作了局部改造。根据《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》的要求,瓦斯抽采泵应设备用泵,备用泵及附属设施应与抽采泵具有同等能力,泵站管路系统见下图:(如图1）
通过管路连接将两个汽水分离器串联起来,调节阀门可实现汽水分离器的单个运行及串联运行两种状态。在瓦斯抽采量较少时,控制汽水分离器单个运行,单个运行时和普通的水环真空泵工作系统一样,对瓦斯气体进行抽排处理,足以使气体中的瓦斯含量达到安全排放的范围,瓦斯泵管路中也不会有大量水的积存。当瓦斯抽采量较大时,可调节阀门使两个汽水分离器串联工作。串联运行时通过两级分离,分离效果会得到有效的改善,分离后的瓦斯气体含有少量水,再通过在三防装置间前的放水器排出。这是一种改造方法。
以上方法是比较简单、科学、合理、实际的解决方法,在保证瓦斯抽采安全的前提下,减少瓦斯管中的积水。
4 结语
煤矿瓦斯对安全生产具有重大的意义,一定要随时监控,不可掉以轻心。针对采用水环式真空泵抽采时,选成瓦斯管中积水的问题,应该引起高度重视,总结实际生产经验,联系理论,尽早的解决这个暗藏的隐患。煤矿安全生产,责任重大,发现问题一定要及时解决。针对瓦斯管中积水的情况,可以用上述方法进行处理。
参考文献
[1] 煤矿瓦斯抽采工程设计规范.GB50471-2008.
[2] 煤矿瓦斯抽放规范.AQ1027-2006
[3] 煤矿安全规程.
[4] 矿井瓦斯抽放管理规范.
关键词:水环真空泵排水系统串联
中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)08(c)-0079-01
1 引言
煤礦瓦斯是指天然气,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷为液体。如遇明火,即可燃烧,发生“瓦斯”爆炸,直接威胁着矿工的生命安全。因此,矿井工作对“瓦斯”十分重视,采取了多种措施进行抽采,以降低矿井瓦斯浓度。
目前煤矿所采用的抽采设备有两种:
(1)水环真空泵利用高速水流通过一个带喇叭口的出水管,高速水流产生负压,抽走气体,产生真空,优点是真空度高、噪音小、负压大、流量小、安全性好(工作中充满介质,不会发生爆炸)范围0～100%,适用于抽出量小、管路较长和需要抽放负压较高的矿井;缺点是效率低、工作水量大、设备维护量大。
(2)湿式罗茨真空泵是靠叶轮旋转将气体吸入、压缩并排出,其优点是流量受阻力影响小、效率高,设备维护量小;缺点是工作噪音大,受瓦斯浓度限制,抽采瓦斯浓度不得低于25%。根据两种泵的特性,水环真空泵被大部分煤矿利用。
2 瓦斯管中水的来源
水环真空泵内装有带固定叶片的偏心转子,将水(液体)抛向定子壁,水(液体)形成与定子同心的液环,液环与转子叶片一起构成可变容积的一种旋转变容积真空泵。它利用高速水流通过一个带喇叭口的出水管,高速水流产生负压,抽走气体,产生真空。
循环水在瓦斯泵中主要起两个作用,一是液封作用,在泵运行过程中,循环水在叶轮外沿形成一道液环,液环在叶轮的叶片之间脉动,吸气侧,液环逐渐远离叶轮轮彀,气体通过圆盘上的吸气口进入泵内;在排气侧,液环又逐渐靠近叶轮轮彀,气体压缩并通过圆盘上的排气口排出。二是冷却作用,能够吸收气体压缩散发热量的效果,并对盘根进行冷却。因为是用水,大量含水的瓦斯进入汽水分离器,并在其中以离心向下倾斜式运动进行汽水分离,分离不彻底的瓦斯由汽水分离器出口排出。
由于水环真空泵的工作介质是水,这样就带来了瓦斯在排放时也排出了大量的水。虽然现在市场上销售的水环真空泵都配套有汽水分离器,但分离效果不太理想,致使瓦斯排放时有大量水积存在瓦斯管中,会增加瓦斯泵的运行负荷,缩短瓦斯管的使用寿命,长期运行下去,还会对安全构成隐患。
3 解决方法
如何除去瓦斯管中的水,有这样一种解决方法:将管道放水器安装在低洼处及最低处,定期放水。但这中方法只是权宜之计,且耗费人力,只是一种“头疼医头,脚疼医脚”的解决方案,不能够作为系统改造的正式方案大规模推广。
针对这种情况,在瓦斯抽采泵站系统设计作了局部改造。根据《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》的要求,瓦斯抽采泵应设备用泵,备用泵及附属设施应与抽采泵具有同等能力,泵站管路系统见下图:(如图1）
通过管路连接将两个汽水分离器串联起来,调节阀门可实现汽水分离器的单个运行及串联运行两种状态。在瓦斯抽采量较少时,控制汽水分离器单个运行,单个运行时和普通的水环真空泵工作系统一样,对瓦斯气体进行抽排处理,足以使气体中的瓦斯含量达到安全排放的范围,瓦斯泵管路中也不会有大量水的积存。当瓦斯抽采量较大时,可调节阀门使两个汽水分离器串联工作。串联运行时通过两级分离,分离效果会得到有效的改善,分离后的瓦斯气体含有少量水,再通过在三防装置间前的放水器排出。这是一种改造方法。
以上方法是比较简单、科学、合理、实际的解决方法,在保证瓦斯抽采安全的前提下,减少瓦斯管中的积水。
4 结语
煤矿瓦斯对安全生产具有重大的意义,一定要随时监控,不可掉以轻心。针对采用水环式真空泵抽采时,选成瓦斯管中积水的问题,应该引起高度重视,总结实际生产经验,联系理论,尽早的解决这个暗藏的隐患。煤矿安全生产,责任重大,发现问题一定要及时解决。针对瓦斯管中积水的情况,可以用上述方法进行处理。
参考文献
[1] 煤矿瓦斯抽采工程设计规范.GB50471-2008.
[2] 煤矿瓦斯抽放规范.AQ1027-2006
[3] 煤矿安全规程.
[4] 矿井瓦斯抽放管理规范.