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1、煤矿瓦斯抽放系统“自动泄水装置”工业性试验报告平煤股份二矿二0一二年十月目 录1 项目概述12 工业性试验运行总结12.1系统状况12.2 工作面瓦斯管理22.3 抽放系统管理33 工业性试验结论341 项目概述随着矿井的延伸，瓦斯涌出量日益增大，仅用通风方法稀释瓦斯，有时不但经济上不合理，而且技术上也是不合理的。矿井瓦斯抽放可以降低井下采区及工作面的瓦斯涌出量，能有效地解决瓦斯浓度超限问题，提高矿井安全性，降低通风费用，是治理瓦斯超限的一种治本措施和有效手段。但是，现在大多数矿井煤层瓦斯抽放的效率并不高，其中的主要原因是水堵问题。所谓水堵问题就是指：抽放管路中的液态水不能及时排出，而造成管路
2、抽放负压损失的一种情况。随着水量的增多，局部抽放管路的有效截面会逐渐变小，甚至堵塞，严重影响抽放效果。平煤股份二矿庚20煤层距顶底板富水性含水层较近，受构造作用影响，在矿井深部庚20煤层顶底板裂隙发育，与含水层导通，含水量较大。在对庚20煤层进行瓦斯抽放时，管路中水的堵塞作用对抽放负压和抽放效果有很大影响，这一问题已经成为制约矿井瓦斯抽放工作进行的最大障碍。本项目针对现阶段平煤股份二矿庚20煤层的瓦斯抽放现状，研制了一种能够应用于煤矿瓦斯抽放系统的新型自动放水器，解决了抽放管路的水堵问题，为矿井的正常安全生产提供了保障。2 工业性试验运行总结2.1 抽放系统状况应用这种新型自动放水器后，抽放系
3、统状况明显好转。人工放水时，每小班放1次，由于放水间隔时间长，管路中难免积存大量的水，使管路有效截面缩小，沿程阻力增加，抽放负压大量消耗在中途环节。使用自动放水器后，系统中各放水器不定期自动向外放水，管路畅通，因而阻力小，钻场有效负压增大，煤层中的游离瓦斯顺利进入钻孔中，由于钻孔附近煤层中瓦斯压力降低，吸附瓦斯很快转变为游离瓦斯。同时临近高压区瓦斯向低压区运动，钻孔抽放半径自然增大。大量瓦斯抽到地面，实现了抽放系统的根本好转。自动放水器使用前后系统状况对比见表2-1，表2-2。（该数据得自在平煤股份二矿庚20-21060风巷5号钻场）表2-1处理管路水堵前后抽放负压统计孔号处理前负压（Kpa）
4、处理后负压(Kpa)测试次数最大最小平均测试次数最大最小平均691436.2516911.87111446.37201013.78111326.47171012.4 表2-2处理管路水堵前后抽瓦斯浓度统计孔号处理前瓦斯浓度（%）处理后瓦斯浓度(%)测试次数最大最小平均测试次数最大最小平均691.30.70.9.52.31.92.17111.60.91.172.52.22.38111.81.11.3732.62.92.2 工作面瓦斯管理有利于采掘工作面瓦斯管理，实现安全生产，提高单产单进水平。过去虽有抽放系统，但由于抽放效果差，不能充分发挥效益，多数地区投产之后，因煤层瓦斯释放程度低，大量向采掘
5、工作面涌出，受通风系统制约风量难以大量增加，造成采掘工作面经常瓦斯超限，被迫停掘停采，严重威胁矿井安全，生产水平难以提高。自动放水器投入使用后，改善了抽放系统状况，提高了抽放效果，缓解了瓦斯管理的难度，降低了瓦斯超限事故率，促进了单产单进水平的提高。2.3 抽放系统管理抽放系统管理方便，节省人力，减小电耗，提高机器使用寿命。使用人工放水器时，每小班需安排12名放水工放水，每年需用工1180个左右，且管理不便，放水闸门频繁开关，导致外空气进入管路，降低系统负压,影响抽放效果。使用自动放水器后，每周安排1人检查维修1遍即可,每年节约用工1000余个。又由于管路中水量减少，泵站负压降低,电机负荷变小，减小了电耗，同时避免大量积水进入真空泵，减轻磨损，有利于提高机器使用寿命。3 工业性试验结论（1）经试验和实际应用考察证明，本课题所设计的自动放水器构思合理，设计方案正确。（2）与其他类型的放水器相比，本课题所研究设计的自动放水器，具有结构简单、加工方便、动作可靠等优点。（3）本文所设计的自动放水器主体材料采用高强度聚苯乙烯塑料减轻了放水器的重量，阀件和导向部件采用不休钢，密封件采用真空橡胶，保证了放水器工作的正常，使用寿命长。（4）实践证明，采用本研究所发明的自动泄水装置能够及时排放瓦斯抽放管路中的积水，对提高煤矿煤层瓦斯抽放效率有显著作用。
