瓦斯回收（精选5篇）
瓦斯回收 篇1
1 原低压瓦斯回收系统流程
催化装置的低压瓦斯(含H2S)、气体分馏装置、MTBE装置的低压瓦斯收入1#、3#气柜,低压瓦斯由1#、3#气柜自压至R-401/1沉降脱水,脱水后的低压瓦斯进入1#、2#压缩机进行两级压缩和两级冷凝。一级出口经L-401/1、L-402/2冷却至40℃,进入一级沉降罐R-402/1、2,液相凝缩油自压进入R-415回收,气相进入压缩机二次压缩。二级出口气相<120℃,最高压力可达2.2MPa,再经E-402/1冷却至小于40℃,进入R-403/1气液分离,气相经过压控系统排入公司高压瓦斯管网做燃料用烧掉。液相进入液态烃产品罐R-405回收。R-415中的凝缩油及R-405中的液态烃再经P-401/1、2及P-402输送入催化的气压机出口气液分离罐R-301回收。2002年全年回收烃量为1563.43t。
2 低压瓦斯回收系统流程存在的问题
2.1 原流程排放的高压瓦斯酸性物质含量高
R-403/1顶排放的高压瓦斯中H2S及总S含量高,这部分高压瓦斯进入管网后,对全公司高压瓦斯管网的工艺管线和电站、常压、重整等装置的加热炉设备腐蚀较重,不利于装置长周期安全运行。
2.2 原流程排放的高压瓦斯中重组份过多
R-403/1排放的高压瓦斯中含碳三、碳四组份,这部分高压瓦斯未经处理直接进入公司高压瓦斯管网做燃料用,造成了资源的浪费,影响了公司的经济效益。
2.3 原流程间断排放的高压瓦斯造成全厂高压瓦斯压力波动
原回收系统的压缩机间断运行,排放的高压瓦斯量每小时3t以上,对公司高压瓦斯管网的压力冲击较大。
2.4 液态烃间断回炼对后续装置平稳操作不利
原气柜液态烃回收系统,液态烃间断回炼,瞬间回炼量最大达5t/h,对催化装置吸收稳定系统的操作带来影响。
2.5 原回收系统流程复杂
原液态烃回收系统的流程复杂,R-403/1、R-405、P-401/1、2运行,流程线路较长,工作量大,维护成本高。
2.6 原回收系统向大气排放酸性物质
从R-403/1、R-405贮罐脱出的水中H2S及总S量较大,经安全检测达到对人体伤害的浓度,给操作人员的人身安全带来隐患;同时对污染环境。
3 压瓦斯回收系统数据采集及流程的优化
3.1 低压瓦斯原料的数据采集
通过以上数据可知:全厂低压瓦斯密度为:1.67kg/m3,按压缩机排量600NM3计算,每小时一台压缩机的回收量应为:1.67×600=1.002t。
3.2 流程的优化
3.2.1 停用R-403/1,R-405,P-401/1、2四台设备
压缩机二级出口冷凝器→R-403/1,R-405,P-401/1、2→三催化气压机后气液分离罐V-301的流程改为压缩机二级出口冷凝器直接送至三催化气压机后气液分离罐V-301。
3.2.2 对外输料管径进行核算
由于外输料管线很长,并且流程缩短后外输料由液相变成气液混合相,外输料管径是否能满足两台压缩机运行的需要,还希望设计部门来核算。
3.2.3 铺设两条外输料管线
建议外输料线应有两条,一条送往二催化,另一条送往三催化。两条互为备用,一个装置停工,回收料送往另一个装置。
3.2.4 原流程保留做为备用
压缩机系统的R-403/1,R-405,P-401/1、2保留不动,做为原压缩机回收系统的备用手段。
4 投用效果
4.1 投用后工艺参数
压缩机每小时正常压缩600NM3/H(一台机运行)低压瓦斯,压缩最大量为1200NM3/H(两台机运行)。详细数据见表2。
4.2 全年回收物料情况(见表3)
4.3 创效益情况
4.3.1 回收物料增效
2002年回收物料1560t,2003年回收物料2369t,全年多回收物料809t,创效益809×2000=161.8万元。压缩机耗电量没有增加。
4.3.2 停运P-401/1、2增效
P-401/1、2在2002年全年回炼液态烃:1560t,运行时间为522h,每小时耗电22度,此泵停运后全年可节电11484度,折算成资金为5742元。
4.3.3 停运伴热及消防蒸汽节能增效
停运R-403/1及R-405罐体出入口管线及仪表的伴热和消防蒸汽,按2根DN20蒸汽管线计算,全年可节约蒸汽量:365天/2×2根×1.5吨=547吨/年,折算成资金为:547吨/年×40元/吨=21880元/年。
5 结论
对低压瓦斯回收工艺流程进行的优化,使回收系统流程布局更加合理,在缩短工艺流程、提高产品质量、改善环境、降低员工劳动强度、提高经济效益、保证装置平稳运行、降低设备维护开支等方面有很大的益处。此项目自2003年6月20日投用以来运行平稳,至2003年年底已增效165万元。
摘要：气体分馏车间的气柜低压瓦斯回收系统主要是回收公司催化装置、气体分馏装置、MTBE装置的低压瓦斯,这些装置的低压瓦斯通过气柜回收后,经过两级压缩和冷凝,压缩后的物料又送回催化装置回炼。着重对低压瓦斯被压缩后的工艺流程进行了优化,使低压瓦斯回收系统流程布局更加合理,在缩短工艺流程、改善产品质量、降低环境污染和员工劳动强度、提高经济效益等方面有很大的益处。
关键词：低压瓦斯,回收流程,优化,效益
风排瓦斯回收利用发电系统设计 篇2
目前, 我国每年通过风井乏风排放的纯甲烷为100×108~150×108m[1,2]。如果风井排出的乏风不经处理直接排到大气中, 即浪费了不可再生的瓦斯气体资源, 又加剧臭氧层破坏, 致使温室效应继续恶化, 甲烷的温室效应是CO2的24倍之多。因此, 如果能科学地利用好回风流中的瓦斯, 对于节能减排、环境保护及循环经济具有重要的意义。风排瓦斯的利用越来越得到各国研究人员的关注。然而, 由于其热值极低, 在利用时存在极大的困难[3]。本文设计的系统根本目的是利用风排瓦斯与抽采的高浓度瓦斯混合成浓度在2%~3%瓦斯气体进行发电。
2 系统概述
该风排瓦斯回收利用发电系统包括除尘器、除湿器、高低浓度瓦斯混合箱、燃气轮机、传动装置、发电装置等部件组成。如系统示意图1所示。高低浓度瓦斯混合箱一端既与除湿器的另一端连接, 又与高浓度瓦斯管道连接, 另一端与湿式除尘器连接;除湿器由依次固定在圆柱形通道内部的旋流器和脱水桶构成, 除湿器与离心式压气机相连;传动装置一侧与径流式透平连接, 另一侧和发电机相连。系统的整个过程:首先对风排瓦斯与矿井抽取浓度为30%~95%的高浓度瓦斯混合成浓度为2%~3%的瓦斯作为燃料, 再对混合后的瓦斯气体进行除杂、除湿, 然后将其送入压气机压缩至0.196~0.294MPa (2~3个大气压) , 再将压缩后的高压气体送入启动燃烧室内进行预热, 将预热后的气体送入催化燃烧室进行催化无焰燃烧, 将燃烧后的高温高压烟气直接送入径流式燃气透平内膨胀做功, 再经传动装置带动发电机发电。系统中的回热器将透平排放的部分热烟气回收再利用, 用于预热下一循环的瓦斯气体。此时, 便完成一次风排瓦斯发电的循环。
3 除尘器结构及原理
瓦斯回收利用时, 必须要进行除尘净化, 因为粉尘不仅会影响后续所有机械的性能, 在一定的条件下还存在爆炸的威胁。该湿式除尘风机主要由矿用通风机、供水喷雾系统、机座、湿式振弦捕尘器构成, 其中风机放置在捕尘器前端, 主要是提供送风的动力。除尘风机将污风送入湿式振弦捕尘器内, 粉尘被其捕捉, 从而可以达到除尘净化气体的作用。图2是湿式除尘机内部结构。
4 高低浓度瓦斯混合箱结构及原理
目前我国直接从风井排出的瓦斯浓度一般在0.5%~0.8%之间, 该浓度在进行催化氧化时产热量不多, 几乎没有可利用的价值。所以, 必须要对风井排出瓦斯气体进行增浓, 而目前还没有很好的技术可以直接对超低浓度瓦斯进行增浓。鉴于此, 我们选用煤矿固有的条件, 即利用煤矿抽取的高浓度瓦斯与风井排出的瓦斯进行混合达到合适的浓度 (2%~3%) , 进入催化燃烧室。
4.1 瓦斯混合箱结构
瓦斯混合箱内部布置旋流器;内部中间位置放置1个小功率的风扇;前端分别接高、低浓度的瓦斯气体管道, 控制流量的阀门安装在管道上面, 后端放置瓦斯探测器, 见图3。
4.2 瓦斯混合箱原理
利用控制阀控制高、低浓度瓦斯的流量来控制瓦斯混合后的浓度。当两股气体进入混合箱时, 混合箱内部的旋流器主要目的就是让两股气体得到充分的混合, 混合均匀后的气体到达混合箱后部时, 瓦斯探测器会及时地探测出瓦斯的浓度是否在2%~3%的范围内。如果显示的浓度数据小于该范围, 那么系统会自动将高浓度瓦斯管道的控制阀开大;相反, 则系统会自动将高浓度瓦斯管道的控制阀开小。从而可以确保瓦斯进入催化燃烧室的浓度在2%~3%。
5 燃气轮机结构及原理[4~9]
燃气轮机经过几十年的发展, 其技术已经相对成熟, 被广泛应用于各行各业, 由于乏风中瓦斯浓度相对较低, 因此完全可以利用燃气轮机回收利用乏风中的瓦斯气体。燃气轮机首先将燃气在压气机涡轮中压缩成高压气体, 再送入催化燃烧室内进行无焰燃烧, 将燃烧后产生的高温高压的烟气再送入径向燃气透平内膨胀做功, 通过传动装置驱动发电机发电, 因为既使热值较低的燃料气体也可以通过持续循环做功, 从而被利用。
5.1 燃气轮机结构
如图4所示, 燃气轮机系统主要由离心式压气机、启动燃烧室、催化燃烧室、径流式透平、回热器构成, 增加传动装置和发电系统就可以实现发电的目的。
5.2 燃气轮机原理
燃气轮机的运行原理为:低浓度瓦斯气体进入压气机被压缩到0.196~0.294MPa (2~3个大气压) , 再将压缩后的高压气体送入启动燃烧室内进行预热, 将燃烧后的高温高压烟气送入燃气透平内膨胀做功, 带动发电机组发电, 将透平排出的烟气通过回热器回收部分热量, 用于预热下一循环的瓦斯气体, 此时便完成了一个循环。
6 结论
1) 该系统利用风井排出的浓度低于0.8%的低浓度瓦斯与矿井抽取的浓度在30%~95%的高浓度瓦斯混合成浓度为2%~3%的瓦斯作为燃料, 先进行除杂、除湿等步骤后, 再将其送入压气机压缩后, 经预热后, 送入催化燃烧室进行催化氧化, 燃烧后的高温高压烟气送入燃气透平内膨胀做功, 带动发电机组发电。同时, 高温燃气通过回热器被系统回收一部分热量, 用其加热压气机内被压缩过的高纯度燃气, 再进入催化燃烧室内燃烧, 实现燃气轮机系统的热循环。
2) 该系统很好地解决风排瓦斯利用率低的难题, 不但能够依靠自身的回热装置来推动系统的运行, 还能够额外供电。因此, 该系统必然会大大加强煤矿通风, 带来资源与环境的双重效益。
摘要：提出了一种利用风井排出的乏风进行瓦斯回收发电的系统, 利用风井排出浓度在0.5%0.8%的低浓度瓦斯与矿井抽取的浓度在30%95%高浓度瓦斯混合成浓度2%3%做为燃料, 先进行除杂、除湿等步骤后, 再将其送入压气机压缩至23个大气压, 压缩后的瓦斯气体送入启动燃烧室内进行预热, 然后再将预热后的瓦斯气体送入催化燃烧室进行无焰燃烧, 将燃烧后的高温高压烟气送入燃气透平内膨胀做功, 带动发电机组发电, 将透平排出的烟气通过回热器回收部分热量, 用来加热压气机压缩后的燃气, 此时, 就实现了一次系统发电循环。该系统将低浓度的风排瓦斯回收利用, 能够带来资源与环境的双重效益。
关键词：风排瓦斯,催化氧化,燃气轮机,透平,温室效应
参考文献
[1]景兴鹏, 刘瑛良, 郑登峰.煤层气利用技术现状[J].山西煤炭, 2007 (6) :10-12.
[2]马晓钟.煤矿瓦斯综合利用技术的探索与实践[J].中国煤层气, 2007, 4 (3) :28-31.
[3]王鑫阳, 杜金.浓度低于1%的矿井瓦斯氧化技术现状及前景[J].煤炭技术, 2008, 27 (9) :1-3.
[4]袁春, 何国库.微型燃气轮机发电技术进展[J].移动电源与车辆, 2002 (4) :39-40.
[5]翁一武, 苏明, 翁史烈.先进微型燃气轮机的特点与应用前景[J].热能动力工程, 2003 (3) :111-115.
[6]赵士杭.新概念的微型燃气轮机的发展[J].燃气轮机技术, 2001, 14 (2) :8-13.
[7]杨策, 刘宏伟, 李晓, 买靖东.微型燃气轮机技术[J].热能动力工程, 2003, 18 (103) :l-3.
[8]刘文革, 胡予红.煤矿通风瓦斯利用技术现状及其潜力[J].中国煤炭, 2003, 29 (11) :11-12.
瓦斯回收 篇3
1 瓦斯回收系统的工艺流程
2#常减压蒸馏装置的初、常顶瓦斯和减顶瓦斯自塔顶回流罐经管线汇合后进入瓦斯分液罐分液,罐底凝缩油自流至地下轻污油罐,瓦斯气体自罐顶进入螺杆压缩机压缩,压缩后的瓦斯压力提高至0.4 MPa左右进入气液分离器分液, 气液分离器液位通过2个电磁阀控制,液位高时排液电磁阀打开,柴油排入地下轻污油罐;液位低时补液电磁阀打开向压缩机喷柴油。分液后的柴油经柴油冷却器冷却后循环使用,喷入螺杆压缩机。瓦斯气体经瓦斯冷却器冷却至40 ℃后,再进入瓦斯分液罐分液,凝缩油自压进入常顶回流罐,瓦斯气体送入催化裂化装置气压机入口分液罐回收轻烃。正常情况下,可通过2台瓦斯分液罐之间的压力调节阀控制压缩机进口的压力,平稳塔顶压力。事故状态下,瓦斯分液罐顶自保连锁打开,瓦斯高点放空。
工艺流程见图1。
2 设计主要参数
2.1 原料瓦斯气
原料瓦斯气的组成见表1。
2.2 压缩机的主要技术参数
2#常减压蒸馏装置选用的是上海压缩机厂生产的LG-4.1/7型瓦斯气螺杆压缩机,其主要设计技术参数见表2。
3 压缩机的运行情况和技术改造
3.1 运行初期出现的问题和技术改造方案
2#常减压蒸馏装置三顶瓦斯回收系统于2007年1月8日试车,螺杆压缩机开机后进气压力为93.7～95.2 kPa(A),压缩机出口压力最高仅为0.02 MPa,因出口压力低,柴油喷液循环无法建立,故一直采用柴油补液电磁阀副线喷液,维持运行。1月9日,系统难以维持运行,停机。
2007年1月14日重新开机后,对瓦斯出装置阀门进行关小后,出口压力升高至0.14～0.15 MPa,入口压力升高至102～107 kPa(A)。压缩机出口温度开机后为45～50 ℃,手动调小柴油补液电磁阀副线喷液量,控制出口温度维持在70 ℃附近,柴油补液线压力为0.42～0.50 MPa,补液线压力正常。压缩机出口瓦斯流量在190～390 kg·h-1之间波动。17日凌晨2:10压缩机轴抱死,停机。联系设备厂家,打开设备检查,发现压缩机螺杆变形,分析原因可能是柴油喷液出现中断,导致螺杆摩擦后局部温度升高,螺杆变形抱死,致使压缩机停车。后检查压缩机出口温度最高为80 ℃,远未达到出口温度报警、停机设定值。设备厂家技术人员分析认为由于压缩机螺杆局部短时间温度升高,出口温度升高慢,因此出现出口温度低于报警值而设备抱死停机的情况。螺杆压缩机返厂进行修理。
总结运行初期出现的问题,主要有以下3点:
(1)压缩机出口压力低于设计值,出口压力难以控制。
(2)柴油喷液无法建立正常的循环,喷液量无法保证。
(3)压缩机出口温度难以反映压缩机内部温度,存在较大差异。
对于压缩机出口压力低,压力难以控制的问题,与设计院沟通后,在瓦斯分液罐后的瓦斯出装置线上安装了自立式调节阀组,调节阀设定压力为0.40 MPa,可调范围0.30～0.45 MPa。同时联系压缩机厂家,将进出口压力参数分别调整为0.09 MPa(A)和0.45～0.55 MPa(A),同时相应的,对进出口压力报警、停机连锁值进行了修改。压缩机出口压力升高平稳后,柴油循环喷液压力也随之提高,确保了柴油喷液流量的稳定性。对于压缩机出口温度和内部温度存在差异,考虑先控制压缩机出口在50～65 ℃,确保压缩机螺杆温度不会出现过高,不再出现轴抱死现象发生,以后根据压缩机运行情况,再进一步调整。
3.2 改造后压缩机运行的情况
2007年3月7日改造完毕,压缩机重新投入运行,开机后入口压力96～99 kPa(A),出口压力升高至0.46～0.47 MPa,后调整至0.40～0.43 MPa,压缩机出口温度33～47 ℃,调整喷液量,压缩机出口温度控制在50～55 ℃,喷液柴油循环正常。
改造完成后运行一段时间,柴油过滤器的差压增大,从切换下来的过滤器表面可以看到附着有一层厚厚的黑褐色油泥状物质,这种物质很难用水冲洗下来,并且也难溶于汽油。分析原因主要是由于喷液柴油使用的是常三线柴油,柴油性质偏重,含有的杂质多,同时柴油硫含量高,长时间循环使用,柴油中的胶质和硫化物附着在过滤器上,堵塞了过滤器。 因此,将喷液柴油从常三线改为性质偏轻的常二线柴油,并且对过滤器的切换阀进行了改造,堵塞的情况有所改善,过滤器的切换周期延长至15 d切换一次。
4 总结
三顶瓦斯回收系统运行后,解决了2#常减压蒸馏装置一直以来的瓦斯现场放空问题,从低压瓦斯中回收了高附加值的轻烃组分。2007年压缩机共运行5314 h,回收三顶瓦斯共计1631 t,以每t瓦斯燃料气(约占30%)2500元,凝缩油(约占70%)3000元,电费0.50元·kWh-1计算,产品回收效益为=1631×70%×0.3+1631×30%×0.25=464.83万元,运行电费=5314×45×0.5/10000=11.96万元,合计节约利润452.87万元。
同时减少了因瓦斯放空造成的环境污染和安全隐患问题。
5 遗留的问题及解决思路
三顶瓦斯回收系统在设计时已考虑瓦斯含硫对设备和沿途管线的腐蚀问题,瓦斯进入催化后再进行脱硫处理。为保证三顶瓦斯回收系统的长周期安稳运行,因此有必要定期对设备进行停机检查、管线重点部位开展测厚工作,同时应加强巡检,设备维护人员加强维护,确保三顶瓦斯回收系统能够长周期安稳运行。
摘要：介绍了中国石化股份公司西安石化分公司2#常减压蒸馏装置三顶瓦斯回收系统的运行情况,针对系统运行过程出现的问题,提出了解决思路和改造方案,总结了运行经验。
瓦斯回收 篇4
中海油东方石化有限责任公司原料预处理装置 (涠洲原油:陆丰原油=1:1) , 设计年处理量200万吨, 运行时间8000小时, 初顶瓦斯排放至低压瓦斯放空系统或进入常压炉作为燃料, 综合考虑全厂流程以上两种操作均无法回收初顶瓦斯中的轻烃 (液化气) 组分, 参考化验结果可知常顶瓦斯中可回收轻烃组分含量不高, 而且常顶瓦斯量很小 (约为30 Nm3/d) , 已有设计流程将初常顶瓦斯合并后共同提压后自压至DCC不仅操作难度大, 也会因为常压塔提压操作而带来较大能耗。考虑现有塔顶不凝气回收技术中可行方案, 若增设小型螺杆压缩机, 成本较高, 且瓦斯量不大、其中可压缩组分含量不高 (初常顶瓦斯的关键组分见下表) , 因此, 在2014年9月装置停工检修期间增设低压瓦斯单独进低压瓦斯罐的副线, 并于再次开工后2015年4月投用, 初馏塔提压操作, 初顶瓦斯自压至DCC装置分馏塔顶油气分离器后进入气压机回收其中轻烃组分, 经过吸收稳定系统后, 年回收轻烃 (液化气) 数百吨, 以液化气价格出厂, 增效显著。
2 初顶提压操作前后操作分析及对比
将初顶至低压瓦斯罐副线投用后, 初馏塔顶提压操作, 提压前, 初顶操作压力为:26.5kpa;DCC分馏塔顶油气分离器压力为60kpa。操作进行前, 考虑系统管线以及管件压力降, 预计将初馏塔顶提压至70kpa以上后可以自压至DCC。实际操作中, 将初馏塔顶压力提高至66kpa以后初顶瓦斯流量逐渐趋于平稳, 并且初顶压力在很小范围内波动。由于DCC装置产气体量较大, 气压机入口流量计量程较大, 波动也很大, 气压机入口流量没有明显变化, 但是初顶瓦斯流量在80Nm3/h。说明初顶提压至DCC回收轻烃操作效果良好, 并且, 经过近一年的平稳运行, 明显提高了装置的经济效益。
3 初顶提压操作前后工艺参数、工艺流程
提压操作后, 在保持原油加工量、原油配比不变, 初顶石脑油干点以及常压系统其余产品的产品质量合格的前提下, 初顶温度、初馏塔进料温度等主要操作参数均有小幅度变化, 现将提压操作前后主要操作参数对比列于下:初顶温度由132℃升高至138.5℃, 初馏塔进料温度略升:218℃至220℃, 原油泵出口压力以及常压炉燃料消耗等均变化不大。
初常顶不凝气流程如下:
4 初顶提压操作总结
提压操作后, 在保持原油加工量、原油配比不变, 初顶石脑油干点以及常压系统其余产品的产品质量合格的前提下, 回收初顶瓦斯80Nm3/h (640000 Nm3/年) , 约回收高价值轻烃416000Nm3/年, 约合1056t/年, 按照液化气以及燃料气当前公司价格计算, 每年增加效益约369.6万元, 并得出以下结论:
4.1 初顶提压操作以后回收轻烃效果明显, 显著提高企业效益
4.2 初顶提压操作对装置的能耗影响不大
4.3 提压操作对本装置以及DCC、罐区的操作的影响基本不大
摘要：本原料预处理 (常压) 装置初顶瓦斯设计为放空至低瓦系统或至常压炉作为燃料, 造成能源浪费或是环境污染。停工检修过程中将低压瓦斯罐增设副线, 并于再次开工后投用操作, 将初顶瓦斯自压至DCC分馏塔顶气液分离器进入气压机以回收其中轻烃, 增效显著。
关键词：初顶瓦斯,DCC分馏塔顶油气分离器,轻烃,增效
参考文献
[1]谢生江, 张伟丽.常压塔顶不凝气系统改造【J】吐哈油气, 2004, 9 (3) :253-254.
[2]李国梁, 连喜增, 李茂盛.从初常顶瓦斯回收轻烃增效显著【J】.石油化工环境保护, 2002, 25 (3) :48-50.
瓦斯回收 篇5
1 残采工作面瓦斯涌出的规律
当生产矿井进入了后期开采的时候, 一些老空区的瓦斯涌出量会比平常有所增多。另外, 由于一些老空区与周边小窑的采空区相连通, 在矿井进入残采阶段的时候, 工作面的瓦斯会大量涌出。
举个例子, 某炭窑沟小型放顶煤工作面在进行推进10米左右的时候, 上隅瓦斯的浓度在0.5%———0.6%左右, 回风瓦斯的浓度在0.2%———0.3%左右, 瓦斯每分钟的涌出量为0.96m3左右。当工作推进到15米的时候, 顶板的瓦斯浓度为0.8%———0.9%左右, 进风上隅处出现的瓦斯浓度达到0.5%, 并伴随着有少量的二氧化碳出现。出现这些现象的主要原因是受到工作面的影响, 让煤体受到影响而碎裂, 并在工作面的进风巷与采空区中形成大量的裂缝, 导致瓦斯沿着裂缝向外涌出。
2 工作面一氧化碳涌出规律
与瓦斯的情况相似, 一氧化碳的涌出也存在着一定的规律。在矿井开采的后期, 由于采空区的范围逐步扩大。因此工作面在进行掘进和回采的过程中与已采集地区的旧巷相连通, 导致了一氧化碳不断出现且浓度逐渐上升。
3 残采工作面通风安全保障技术分析
根据相关资料显示, 某地区小窑在开采的过程中出现自燃事故, 产生的一氧化碳通过互相连通的巷道向山区大量涌入, 导致了矿井必须停产。同时, 为了能够抑制一氧化碳的流入, 技术人员采取了反风、水封等措施, 但未能从根本上控制情况。为了能够有效解决这一现象, 本文提出如下几点建议;
第一, 在矿井中提高一氧化碳泄出点的压力, 并用以抵消矿井的一些压力。并在矿井中的联络巷各施工一道风卡, 并在副巷进风的巷口当中设置3道风门, 并将连接进风大巷以及胶带巷之间的联络巷打通, 并安置一台局部通风机, 利用局部通风机进行升压。通过升高压强能够让其与矿井的压力基本平衡。
第二, 在一氧化碳涌出较多的地方当中, 开通排放渠道, 在回风侧上层空巷当中进行套棚加固工作, 并用黄土进行填充, 在填充完毕之后, 并在30—40米范围内进行喷浆。
第三, 在该工程进行施工的过程中, 要提前将瓦斯管放置在上层的空巷当中, 并对岩巷坡下的回风系统进行链接, 让一氧化碳能够直接排到采区回风系统当中。这样便能够有效解决事故地区涌出的一氧化碳对工作区的影响, 有利于矿产的继续生产。
4 风井封闭时回收矿井残采通风的安全保障
风井封闭的情况经常会出现, 下面本文就风井封闭时矿井残采通风进行实力分析。
炭窑沟风井是年代较早的一个回风井。在进行采区回采结束之后, 相关部门将其改成矿井的一个进风井口。风井的周围有一块很大的保护煤柱, 要对煤柱进行回收工作, 就必须要对炭窑沟风井进行封闭, 保证在工作的时候, 不会出现送风的现象。然而对风井进行封闭, 又会造成井下的通风压力有所变化, 因此在封闭风井的同时, 需要保证进风井之间的压力平衡。
炭窑沟进风井封闭, 必然会导致矿井的压力有所变化, 对矿井稳定的压力产生影响, 导致火区的温度升高。这里建议工作人员进行相关的井筒封闭试验。即对压力进行测定, 在试验的时候, 要在炭窑沟风井内进行板墙封闭施工。
此外, 矿井负压升高能够让火区的漏风程度加大, 使一氧化碳增加, 不利于进行控制。要保证矿井的安全, 就必须要将火区的范围控制好。控制方法主要包括: (1) 缩小电车巷的断面, 提高巷段的压力。 (2) 在巷尾部分进行全断面风卡施工, 并对其进行风量的总控制, 抑制一氧化碳的涌出。
5 通风保障的安全性总结
当煤矿进行残采之后, 矿井内的瓦斯以及一氧化碳涌出具有一定的规律。根据相关的统计表明, 采掘瓦斯涌出量占了矿井瓦斯涌出量的15%———20%左右, 矿井瓦斯和一氧化碳具有不稳定性, 对矿井的危害较大, 因此必须要多加注意。相关的部门必须要加强煤矿的监控, 完善监控系统, 对一氧化碳进行持续监测。这样有利于对火灾早期的预测进行预报, 并采取相应的措施, 防治事故的扩大。
通过对采区通风压力进行及时、局部调整, 让采区的压力有所上升, 减轻对矿井生产工作产生的危害。在回收矿井风井逐渐封闭的时候, 要对整个矿井的通风压力进行分部, 让采区以及老火区的压力保持平衡。
6 结束语
进行高瓦斯易自燃煤层回收矿井残采工作面通风安全保障技术的应用之后, 能够有效提高矿井采区的安全性, 并有利于创造好的经济和社会收益。通过对工作面采空区进行观测, 并利用力学等相关理论, 结合瓦斯转移特性等相关因素 (氧浓度、瓦斯浓度、渗透系数、压力分布等) 进行拟合, 能够有效做好通风安全保障措施, 从而有利于矿产的生产。
参考文献
[1]刘继勇, 任新宝, 李虎贵, 梁卫宏.高瓦斯易自燃煤层回收矿井残采工作面通风安全保障技术[J].矿业安全与环保.2009.01 (06) .[1]刘继勇, 任新宝, 李虎贵, 梁卫宏.高瓦斯易自燃煤层回收矿井残采工作面通风安全保障技术[J].矿业安全与环保.2009.01 (06) .