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第一百八十四条抽采瓦斯必须遵守下列规定： (一)抽采容易自燃和自燃煤层的采空区瓦斯时,抽采管路应当安设一氧化碳、甲炕、温度传感器,实现实时监测监控。发现有自然发火征兆时,应当立即采取措施。 (二)井上下敷设的瓦斯管路,不得与带电物体接触并应当有防止砸坏管路的措施。 (三)采用干式抽采瓦斯设备时,抽采瓦斯浓度不得低于25%。 (四)利用瓦斯时,在利用瓦斯的系统中必须装设有防回火、防回流和防爆炸作用的安全装置。 (五)抽采的瓦斯浓度低于30%时,不得作为燃气直接燃烧。进行管道输送、瓦斯利用或者排空时,必须按有关标准的规定执行,并制定安全技术措施。 【条文解释】本条是对瓦斯抽采的安全规定。 1.煤矿井下瓦斯抽采的意义 煤矿井下瓦斯是一种有害气体,在一定条件下它会发生燃烧爆炸事故。近年,瓦斯事故已经成为我国煤矿安全的“第一杀手”,每年因瓦斯事故死亡人数,约占煤炭行业总死亡人数的30%~40%。瓦斯又是一种宝贵的洁净能源,据测定1m³甲烷的发热量相当于1-2kg煤的发热量。所以,抽采瓦斯并加以利用对保障矿井安全生产、促进国民经济发展具有重要意义。 （1）瓦斯抽采可以速少矿开采时瓦斯涌出量和压力、从而能有效地减少或消除瓦斯隐患或各种瓦斯事故，提高矿井的安全可靠程度。 (2)瓦斯抽采可以降低矿井通风费用,同时还能解决单纯利用通风稀释带走瓦斯的技术和经济不合理的难题。 (3)矿井瓦斯抽采到地面加以利用,可以作为民用和工业燃料或原料,特别是当前人类面临资源危机,综合利用瓦斯将取得显著的经济效益。 (4)开发和利用瓦斯可以有效地减少温室气体排放,对减少环境污染、改善大气环境质量、缓解当前人类面临的环境危机具有重要的社会效益。 (5)实施瓦斯抽采及利用是贯彻落实“先抽后采、以风定产、监测监控”煤矿瓦斯治理十二字方针和着力构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”煤矿瓦斯综合治理工作体系的需要,对促进煤炭工业安全、持续、洁净的可持续发展具有十分重要的意义。 2.抽采采空区瓦斯的监控技术 自燃倾向性为容易自燃和自燃煤层,在开采时自然发火危险较大,特别是进行瓦斯抽采时,有可能造成工作面、采空区风流发生变化,促使自然发火。抽采容易自燃和自燃煤层的采空区瓦斯时,抽采管路应安设一氧化碳、甲烷、温度传感器,实现实时监测监控。发现有自然发火征兆时,应当立即采取措施。 对采空区瓦斯抽采时监控要求如下: (1)开采煤层自燃倾向性为自燃和容易自燃的工作面,抽采采空区瓦斯时,应执行《矿井瓦斯抽采管理规范》的规定,并进行采空区瓦斯抽采监控。 (2)抽采采空区瓦斯的工作面,应首先测定采空区指标性气体CO浓度、CO浓度增量值或其他自然发火标志性气体,并结合以往的经验数据,确定指标性气体CO浓度临界值、CO浓度增量临界值或自然发火标志性气体。 (3)采空区瓦斯抽采应根据指标性气体CO浓度值、CO浓度增量临界值或自然发火标志性气体,合理控制采空区瓦斯抽采参数。 (4)采用以下抽采方法时,应采取采空区瓦斯抽采自动监控和人工监控: ①采空区埋管吸气口处在氧化带内。 ②顶板低位钻孔终孔在冒落拱内。 ③专用排瓦斯巷埋管。 ④封闭采空区密插管。 ⑤上隅角抽采采空区瓦斯,可不进行自动监控,但应进行人工监控。 （5）自动监控技术要求: ①自动监控装备应符合煤矿井下使用条件,具有自动采集气样、自动检测和自动控制功能。 ②抽采管路内CO浓度或CO浓度增量值小于临界值,且CH4浓度≥40%时,可增加采空区瓦斯抽采量:CH4浓度<25%时,应减小采空区瓦斯抽采量;CH4浓度在25%~40%时,应保持现有采空区瓦斯抽采量。 ③抽釆管路内CO浓度或CO浓度增量值大于或等于临界值时,应停止采空区瓦斯抽采。 (6)人工监控技术要求:每班由采样工定时采取抽采管路中的气样,用CH4和CO检定器(或检知管)即时测定CH4和CO浓度,并做好记录,同时将气样送实验室进行气体组分分析。其他有关要求同自动监控②、③。 3.瓦斯管路材质及敷设要求 井上下瓦斯管路是瓦斯抽采时输送瓦斯的通道,其敷设位置和状态好坏直接影响抽采瓦斯效果,同时关系到矿井的安全工作。因为煤矿井下的生产条件较复杂、多变,砸断、砸破、损坏瓦斯管路或井上管路风吹日晒雨淋年久失修、腐蚀、接头不严等原因,可能导致管路内瓦斯泄漏现象的发生,如果遇到带电物体漏电产生的电火花,极易导致瓦斯爆炸事故。 (1)瓦斯主干管路一般应选择钢或铁质管路,采掘工作面可以选择高强度、耐腐蚀不延燃抗静电的轻型材质瓦斯管路。 (2)根据矿井巷道分布的具体情况,选择距离最短、曲线段最少的巷道敷设。 (3)瓦斯管路应敷设在不经常通车的回风巷道中。如果敷设在运输巷道中,要将管路架设一定高度并加以固定,以防止撞坏管路而漏气。 (4)瓦斯抽采过程中一旦发生故障,要保证管路内瓦斯不至于进入采掘工作面、机电设备硐室内。 (5)要考虑到整个管路系统的运输、安设和日常检修维护的方便。 4.瓦斯管路安设质量要求 (1)管路入井前应对管内外进行除锈、防腐处理。 (2)管路安设要平直、坡度尽量一致,不得急转弯,并要注意创造排除管内积水的条件。 (3)管路要用木墩垫高30cm,以防巷道底鼓损坏管路或者被底水浸泡。 (4)安设在主要运输巷时,距轨道高度不得低于1.8m。卡子将管路固定在支架或巷壁上,以防止管路下滑。。 (7)低洼处要设放水器。 (8)井下管路一般采用法兰盘连接,接口处应安好垫圈严防漏气。胶皮垫的厚度不小于5mm,并用螺丝加金属垫圈紧固。 (9)地面瓦斯管路(包括放水器)要采取防冻保暖措施。 (10)地面瓦斯主干管路要与地面建(构)筑物保持一定距离,如距建筑物要大于5m,距水管和水沟要大于2m,距铁路要大于4m等。 5.瓦斯管路使用前验收 瓦斯管路安设好以后,在投入使用前必须进行一次气密性试验;不合格的,必须重新检查处理,直到达到标准为止。 瓦斯管路安设验收方法有正压和负压2种。 (1)负压方法试验。首先将管路末端安设堵盘,始端留出小三通与机器连接。试漏气时一般采用U形压力计或真空表测量管内压力。随着堵气工作进行,管路漏气不断减少压力水柱也逐渐上升,压力较高的真空泵,试气压力达50.6-101.3kPa或压力较低的鼓风机漏气压力达到30~50kPa,即认为合格。 (2)正压方法试验。正压检查是将要检查的管路两端密闭,然后在其内引入压力98.07kPa以上的压缩空气,达到规定压力后停止送气,观测瓦斯管路压力变化情况,如果压力下降较小,说明气密性良好,即认为合格。 6.干式抽采瓦斯浓度的规定 抽采瓦斯设备指的是在抽采瓦斯管路中造成一定负压,使瓦斯从煤层中抽出并安全输送到地面的专用机械设备。抽采瓦斯设备主要由瓦斯泵、管路系统和辅助装置组成。瓦斯泵可分为干式和湿式两大类。 (1)干式 空气和瓦斯混合时,瓦斯浓度的爆炸界限是5%-16%,也就是当瓦斯浓度超过16%便不会发生爆炸。采用干式抽采瓦斯设备时,因为该抽采设备无水环安全封闭,有产生机械火花引爆瓦斯的可能性。因此,对它提出了比采用水环式真空泵抽采瓦斯更严格的要求即瓦斯浓度不得低于25%,高出瓦斯爆炸上限浓度,以确保安全。如果瓦斯浓度再低,就有可能接近瓦斯爆炸上限,给矿井安全造成相当大的威胁。 ①离心式鼓风机。离心式鼓风机依靠叶轮高速旋转运动产生离心力来提高气体的压 力,适用于瓦斯流量大(80~1200m³/min)、负压较小(400~500mmH₂O)的抽采瓦斯矿井,可用于正压鼓风输往用户和负压抽出瓦斯。 ②回转式鼓风机。回转式鼓风机利用2个转子的相对运动,完成气体的吸入、压缩和排出,适用于瓦斯流量大(1~600m³/min)、负压较高(2000~9000mH₂O)的瓦斯抽采矿井。特点是流量稳定(接近于常数),功率较高。 （2）湿式 湿式抽采瓦斯设备主要有水环式真空泵。水环式真空泵泵体内充水,转子是偏心的,安装在泵体内,旋转时产生抽气的力量。适用于瓦斯抽采量较小、煤层透气性低、管路阻力大需要高负压抽采的矿井,特别适用于瓦斯浓度变化较大的邻近层抽采矿井。特点是安全性能好,因工作轮内充满水,即使是抽岀瓦斯浓度达到爆炸界限时,也没有爆炸危险。 7.利用瓦斯系统中的安全装置及规定 (1)利用瓦斯系统中的安全装置 为了确保瓦斯利用安全可靠性,在利用瓦斯系统中必须装设有防回火、防回流和防爆炸作用的安全装置。防回火、防回流和防爆炸装置有多种类型,常用的主要有水封式、铜网式和旁通管路装置3种。 ①水封式装置 正常利用瓦斯时,瓦斯气体通过水封装置被排出。当管路内发生瓦斯燃烧、爆炸时,气流反向,液体水首先流入瓦斯管路,阻隔火焰传播;同时爆炸冲击波将防爆盖冲破,释放爆炸能量,从而保护泵房和地面用户的安全。 水封式装置适用条件如下: 利用瓦斯时,无论是采用干式还是湿式瓦斯抽采设备都必须装设。 利用瓦斯时，无论是采用干式还是湿式瓦斯抽采设备都必须装设。 水封式装置的防爆盖可用厚度2mm的胶皮板制成，制作简单、效果良好、较适用于抽采瓦斯的中、小型矿井。 水封装置中应经常补充水量,以保持使用过程中的水位。 寒冷地区还应对水封式装置进行防冻保温工作。 ②铜网式装置 铜网式装置是利用铜网的散热作用使火焰冷却的,因而不能把燃烧从这一侧蔓延到另一侧,从而达到隔绝火焰传播的目的。 铜网式装置一——般安装在距泵房和用户较近的地点,以保护泵房机械设备和用户安全。 (2)抽采的瓦斯浓度低于30%时的规定 抽采的瓦斯浓度低于30%时,不得作为燃气直接燃烧,用于内燃机发电或作其他用途,进行管道输送、瓦斯利用或排空时,必须按有关标准的规定执行,并制定安全技术措施。 在地面瓦斯泵房,泵的前后管路上都要安装放空管,在泵不运转时,瓦斯能够排放到大气中,或者泵运转而使用单位不需用瓦斯时,也可以把瓦斯管路内的瓦斯放空。 由于空气中瓦斯爆炸浓度的上限是16%,考虑到大约2倍的安全系数,在排放到空气中的瓦斯浓度必须高于30%;如果瓦斯浓度低于30%,由于输送管路的泄漏或人工放空排放到大气中的瓦斯安全系数要小于2倍,可能造成瓦斯爆炸的危害。所以,在瓦斯浓度低于30%时,输送瓦斯必须按照相关规定,制定安全技术措施,确保不发生瓦斯爆炸事故。 我国有关法规规定,瓦斯气用于工业和民用时,甲烷含量不得低于30%;用于发电时,甲烷含量不得低于6%。《煤矿安全规程》的新规定,促进了瓦斯的利用工作。 |
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