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文檔簡介

煤礦瓦斯綜放利用規(guī)程一、總則

煤礦瓦斯綜放利用是提高煤礦安全生產(chǎn)水平、減少環(huán)境污染的重要措施。本規(guī)程旨在規(guī)范煤礦瓦斯綜放利用系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù),確保瓦斯利用的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

(一)適用范圍

本規(guī)程適用于煤礦瓦斯綜放利用工程,包括瓦斯抽采、輸送、凈化、利用等環(huán)節(jié)。

(二)基本原則

1.安全第一:確保瓦斯利用系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

2.經(jīng)濟(jì)合理:優(yōu)化工藝設(shè)計,降低運(yùn)行成本。

3.環(huán)保優(yōu)先:減少瓦斯排放,降低環(huán)境污染。

二、系統(tǒng)設(shè)計

煤礦瓦斯綜放利用系統(tǒng)應(yīng)采用科學(xué)合理的工藝流程,確保瓦斯的高效利用。

(一)瓦斯抽采系統(tǒng)

1.抽采方式:采用鉆孔抽采、巷道抽采或本煤層抽采等方式。

2.設(shè)備選型:根據(jù)瓦斯?jié)舛群土髁窟x擇合適的抽采泵,如水環(huán)式抽采泵或羅茨泵。

3.參數(shù)設(shè)計:

(1)抽采負(fù)壓:一般控制在-15kPa至-25kPa之間。

(2)抽采流量:根據(jù)瓦斯?jié)舛群陀猛敬_定,如發(fā)電需滿足200m3/h以上。

(二)瓦斯輸送系統(tǒng)

1.輸送方式:采用管道輸送或混合氣輸送。

2.管道設(shè)計:

(1)管道材質(zhì):選用耐腐蝕、耐壓的金屬材料,如不銹鋼或玻璃鋼。

(2)管道直徑:根據(jù)流量和壓力損失計算,一般直徑范圍100mm至500mm。

3.壓力控制:設(shè)置減壓閥和穩(wěn)壓裝置,確保輸送壓力穩(wěn)定。

(三)瓦斯凈化系統(tǒng)

1.凈化工藝:采用吸附法、膜分離法或低溫分離法等凈化技術(shù)。

2.凈化標(biāo)準(zhǔn):

(1)瓦斯?jié)舛龋簝艋蟮耐咚節(jié)舛葢?yīng)達(dá)到95%以上。

(2)雜質(zhì)去除:去除硫化氫、二氧化碳等雜質(zhì),含量低于10ppm。

三、系統(tǒng)運(yùn)行

煤礦瓦斯綜放利用系統(tǒng)應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程運(yùn)行,確保系統(tǒng)穩(wěn)定高效。

(一)運(yùn)行監(jiān)測

1.瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測:每2小時檢測一次瓦斯?jié)舛?,異常時報警。

2.壓力監(jiān)測:每小時記錄一次管道壓力,壓力波動超過5%時排查原因。

3.流量監(jiān)測:每小時測量一次瓦斯流量,流量低于設(shè)計值的10%時調(diào)整抽采參數(shù)。

(二)操作規(guī)程

1.啟動步驟:

(1)檢查設(shè)備狀態(tài),確認(rèn)無異常。

(2)啟動抽采泵,逐步增加負(fù)壓。

(3)監(jiān)測瓦斯?jié)舛龋_(dá)標(biāo)后接入輸送系統(tǒng)。

2.停止步驟:

(1)逐步降低抽采負(fù)壓,關(guān)閉抽采泵。

(2)停止輸送系統(tǒng)運(yùn)行,釋放管道內(nèi)瓦斯。

(三)維護(hù)保養(yǎng)

1.定期檢查:每月檢查設(shè)備緊固件、密封件,更換磨損部件。

2.清潔保養(yǎng):每季度清洗過濾器、換熱器,確保系統(tǒng)效率。

3.故障處理:建立故障記錄表,及時修復(fù)設(shè)備問題,如泵體震動、溫度異常等。

四、安全管理

煤礦瓦斯綜放利用系統(tǒng)涉及易燃易爆氣體,必須嚴(yán)格執(zhí)行安全管理措施。

(一)安全措施

1.防爆設(shè)計:系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)符合防爆標(biāo)準(zhǔn),設(shè)置防爆閥和接地裝置。

2.氣體檢測:安裝可燃?xì)怏w檢測儀,濃度超標(biāo)時自動切斷系統(tǒng)。

3.人員培訓(xùn):操作人員需持證上崗,定期進(jìn)行安全培訓(xùn)。

(二)應(yīng)急預(yù)案

1.瓦斯泄漏:立即啟動通風(fēng)系統(tǒng),關(guān)閉相關(guān)閥門,疏散人員。

2.設(shè)備故障:緊急停機(jī),聯(lián)系維修人員處理,避免瓦斯積聚。

3.火災(zāi)處置:使用干粉滅火器或水噴霧,嚴(yán)禁使用普通滅火劑。

五、環(huán)保要求

瓦斯綜放利用應(yīng)符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),減少溫室氣體排放。

(一)排放控制

1.未利用瓦斯:采用密閉抽采,減少無組織排放。

2.排放標(biāo)準(zhǔn):凈化后的瓦斯排放濃度應(yīng)低于1%vol。

(二)資源利用

1.發(fā)電利用:采用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組,發(fā)電效率不低于35%。

2.化工利用:將瓦斯轉(zhuǎn)化為甲醇、乙炔等化工產(chǎn)品,轉(zhuǎn)化率不低于80%。

六、經(jīng)濟(jì)效益分析

煤礦瓦斯綜放利用可帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益,需進(jìn)行科學(xué)評估。

(一)成本控制

1.抽采成本:包括設(shè)備投資、電費(fèi)、維護(hù)費(fèi),單位瓦斯抽采成本控制在0.5元/m3以下。

2.凈化成本:吸附法凈化成本約為0.3元/m3,膜分離法成本約為0.4元/m3。

(二)收益分析

1.發(fā)電收益:按0.4元/kWh售價,年利用100萬m3瓦斯可實(shí)現(xiàn)40萬元收入。

2.化工收益:生產(chǎn)甲醇每噸利潤不低于2000元,年產(chǎn)值可達(dá)500萬元。

七、附則

本規(guī)程由煤礦企業(yè)技術(shù)部門負(fù)責(zé)解釋,每年修訂一次,確保與行業(yè)技術(shù)發(fā)展同步。

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一、總則

煤礦瓦斯綜放利用是提高煤礦安全生產(chǎn)水平、減少環(huán)境污染的重要措施。本規(guī)程旨在規(guī)范煤礦瓦斯綜放利用系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù),確保瓦斯利用的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

(一)適用范圍

本規(guī)程適用于煤礦瓦斯綜放利用工程,包括瓦斯抽采、輸送、凈化、利用等環(huán)節(jié)。具體涵蓋從井下瓦斯源頭抽采,到地面進(jìn)行處理和最終能源化、物料化利用的全過程。適用于瓦斯含量較高(一般大于3m3/t煤)、具備集中利用條件的煤礦。

(二)基本原則

1.安全第一:確保瓦斯利用系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,嚴(yán)防瓦斯爆炸、火災(zāi)等事故。將瓦斯視為易燃易爆氣體進(jìn)行全流程管控。

2.經(jīng)濟(jì)合理:優(yōu)化工藝設(shè)計,降低設(shè)備投資、運(yùn)行成本和維護(hù)費(fèi)用,提高瓦斯利用的綜合效益。

3.環(huán)保優(yōu)先:減少瓦斯排放,降低對大氣環(huán)境(特別是溫室氣體)的影響,實(shí)現(xiàn)資源化、無害化處理。

4.因地制宜:根據(jù)煤礦地質(zhì)條件、瓦斯賦存特征、周邊市場需求等因素,合理選擇抽采方式、利用途徑和工藝流程。

二、系統(tǒng)設(shè)計

煤礦瓦斯綜放利用系統(tǒng)應(yīng)采用科學(xué)合理的工藝流程,確保瓦斯的高效利用。

(一)瓦斯抽采系統(tǒng)

1.抽采方式:根據(jù)煤層賦存狀況、瓦斯壓力、濃度及采煤方法,選擇合適的抽采方式。常見方式包括:

(1)本煤層抽采:在回采工作面開采前或開采過程中,對煤層本身進(jìn)行預(yù)抽或邊抽邊采。適用于瓦斯含量高、壓力大的煤層。

(2)鄰近煤層抽采:抽采位于目標(biāo)煤層上下方的低透氣性煤層中的瓦斯,降低對主煤層采動影響。適用于煤層群發(fā)育的情況。

(3)頂/底板抽采:在煤層頂部或底部鉆探孔,抽采圍巖或鄰近層的瓦斯。適用于難以進(jìn)行本煤層或鄰近煤層抽采的場景。

2.設(shè)備選型:根據(jù)瓦斯?jié)舛龋–H?)、流量(Q)、壓力(P)等參數(shù)選擇合適的抽采設(shè)備。

(1)抽采泵性能要求:

-負(fù)壓范圍:滿足不同抽采階段的需求,如預(yù)抽期可能需要-25kPa至-40kPa,采動影響期需維持-15kPa至-25kPa。

-流量裕量:選型時考慮瓦斯?jié)舛茸兓筒蓜佑绊?,流量選型應(yīng)比設(shè)計抽采量高20%-30%,如設(shè)計流量為200m3/h,可選250m3/h或300m3/h。

-效率與能耗:優(yōu)先選用高效節(jié)能型抽采泵,運(yùn)行電耗宜低于0.8kWh/m3。

(2)常見設(shè)備類型:水環(huán)式真空泵(適用于低濃度、大流量)、羅茨風(fēng)機(jī)(適用于中高濃度、相對穩(wěn)定流量)、干式抽采機(jī)(適用于濃度較高、粉塵較少環(huán)境)。

3.參數(shù)設(shè)計:

(1)抽采負(fù)壓:需通過試驗(yàn)確定最佳抽采負(fù)壓,既要保證有效抽采,又要避免對煤層穩(wěn)定性造成不利影響。一般控制在-15kPa至-30kPa范圍內(nèi)。

(2)抽采流量:根據(jù)瓦斯治理目標(biāo)和利用需求確定,如計劃用于發(fā)電,需確保穩(wěn)定流量滿足發(fā)電機(jī)組進(jìn)氣要求,一般要求連續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)超過150m3/h。

(3)鉆孔參數(shù):孔徑通常為75mm-150mm,孔深根據(jù)煤層厚度和抽采目的確定,一般為本煤層采高以上5-10m或貫穿整個煤層。鉆孔間距根據(jù)煤層透氣性和抽采效果調(diào)整,一般在8m-15m之間。

(二)瓦斯輸送系統(tǒng)

1.輸送方式:優(yōu)先采用管道輸送,其優(yōu)點(diǎn)是連續(xù)穩(wěn)定、密閉性好、不易泄漏。對于距離較遠(yuǎn)或地形復(fù)雜的區(qū)域,可考慮混合氣(瓦斯與空氣混合)輸送,但需加強(qiáng)防爆管理。

2.管道設(shè)計:

(1)管道材質(zhì):根據(jù)瓦斯?jié)舛?、溫度、壓力及腐蝕性選擇。低濃度瓦斯(<5%)可選用普通碳鋼管(如Q235B),中高濃度瓦斯(>5%)需考慮硫化氫腐蝕,可選用不銹鋼管(如304、316L)或玻璃鋼管道(FRP)。輸送距離超過5km或條件復(fù)雜時,優(yōu)先選用不銹鋼管或玻璃鋼管道。

(2)管道直徑:根據(jù)設(shè)計流量(Q)、經(jīng)濟(jì)流速(v,一般15m/s-25m/s)和壓力損失(ΔP,單位長度壓力損失宜控制在200Pa/m-500Pa/m)計算確定。例如,設(shè)計流量200m3/h(1m3/min),選用經(jīng)濟(jì)流速20m/s,則管徑約為127mm(5英寸)。需考慮未來瓦斯?jié)舛茸兓蛄髁吭龃蟮脑A俊?/p>

(3)管道布置:盡量走直線,減少彎頭和閥門數(shù)量。地形起伏處設(shè)置必要的坡度,便于排水和氣體流動。穿越不同區(qū)域(如地面、井下)需設(shè)置套管或隔離措施。

3.壓力控制:

(1)壓縮機(jī)(或風(fēng)機(jī))選型:根據(jù)管道總壓降和流量需求,選擇合適規(guī)格的羅茨風(fēng)機(jī)或離心式鼓風(fēng)機(jī)。多級壓縮可提高效率并降低單級出口壓力。

(2)調(diào)壓與穩(wěn)壓:設(shè)置可調(diào)閥門(如蝶閥、調(diào)節(jié)閥)用于流量調(diào)節(jié)和壓力控制。對于利用端(如發(fā)電機(jī)組)要求進(jìn)氣壓力穩(wěn)定的,可設(shè)置穩(wěn)壓罐或緩沖系統(tǒng)。

(3)壓力監(jiān)測:管道關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝壓力變送器,實(shí)時監(jiān)測輸送壓力,并與控制系統(tǒng)聯(lián)動,實(shí)現(xiàn)超壓報警或自動關(guān)斷。

(三)瓦斯凈化系統(tǒng)

1.凈化工藝:根據(jù)瓦斯?jié)舛?、雜質(zhì)含量及利用途徑,選擇合適的凈化技術(shù)。

(1)吸附法:利用活性炭、分子篩等吸附劑選擇性吸附雜質(zhì)(如二氧化碳、硫化氫、氮?dú)猓?。適用于中高濃度瓦斯(>30%)的深度凈化。

-固定床吸附:流程簡單,操作方便,但需定期切換或再生吸附劑。

-變壓吸附(PSA):自動化程度高,處理效率高,適用于大規(guī)模工業(yè)化利用。

(2)膜分離法:利用不同氣體分子透過膜的速度差異進(jìn)行分離。適用于低濃度至中濃度瓦斯(<30%)的提純,尤其適用于與空氣混合的混合瓦斯。

-常用膜材料:聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。

(3)低溫分離法:通過深冷技術(shù)液化瓦斯,同時分離出氮?dú)夂投趸嫉入s質(zhì)。適用于大規(guī)模、高濃度瓦斯(>80%)的深度凈化和液化。

2.凈化標(biāo)準(zhǔn):

(1)瓦斯?jié)舛龋簝艋蟮耐咚節(jié)舛葢?yīng)滿足利用要求,如發(fā)電一般要求≥95%(vol),化工合成要求≥99%(vol)。

(2)雜質(zhì)去除:需有效去除影響利用的雜質(zhì),具體標(biāo)準(zhǔn)如下:

-二氧化碳(CO?):≤3%(vol),化工利用可能要求≤0.5%(vol)。

-硫化氫(H?S):≤10ppm(vol),≤20mg/m3(質(zhì)量),化工利用要求≤1ppm。

-氮?dú)猓∟?):含量越高對某些利用方式(如發(fā)電)效率影響越大,需根據(jù)具體工藝要求控制。

3.系統(tǒng)配套:凈化系統(tǒng)需配備原料瓦斯預(yù)處理(除水、除油)、雜質(zhì)脫除、產(chǎn)品瓦斯儲存(如儲氣井、高壓氣瓶)等配套裝置。

三、系統(tǒng)運(yùn)行

煤礦瓦斯綜放利用系統(tǒng)應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程運(yùn)行,確保系統(tǒng)穩(wěn)定高效。

(一)運(yùn)行監(jiān)測

1.瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測:

(1)井下抽采點(diǎn):每小時至少檢測一次瓦斯?jié)舛龋惓r立即報警并采取措施。

(2)地面輸送管道:在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(如泵站入口、凈化前、利用后)安裝在線瓦斯?jié)舛确治鰞x,連續(xù)監(jiān)測,設(shè)定低濃度(如<1%vol)和高濃度(如>50%vol)報警點(diǎn)。

(3)利用端:如發(fā)電機(jī)組排氣口,需監(jiān)測燃燒穩(wěn)定性相關(guān)的瓦斯?jié)舛取?/p>

2.壓力監(jiān)測:

(1)抽采系統(tǒng):監(jiān)測抽采泵入口負(fù)壓、出口壓力,以及鉆孔口負(fù)壓,判斷抽采效果和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

(2)輸送系統(tǒng):每小時記錄一次各級壓縮機(jī)入口、出口壓力,以及主管道各關(guān)鍵測點(diǎn)壓力,壓力波動超過設(shè)計值的5%時分析原因。

(3)凈化系統(tǒng):監(jiān)測吸附塔/膜分離器進(jìn)出口壓力,判斷吸附劑/膜堵塞情況。

3.流量監(jiān)測:

(1)抽采系統(tǒng):每小時測量一次抽采流量,流量突然下降可能意味著鉆孔堵塞或抽采層壓力下降。

(2)輸送系統(tǒng):在管道入口和凈化前安裝流量計(如超聲波流量計、渦街流量計),實(shí)時監(jiān)控瓦斯流量,流量低于設(shè)計值的10%時需檢查整個系統(tǒng)。

(3)利用端:監(jiān)測進(jìn)入利用設(shè)備(如發(fā)電機(jī)、燃燒器)的瓦斯流量,確保穩(wěn)定運(yùn)行。

(二)操作規(guī)程

1.啟動步驟:

(1)檢查階段:

-檢查所有設(shè)備(抽采泵、壓縮機(jī)、閥門、儀表)是否處于正常狀態(tài),有無泄漏、損壞。

-確認(rèn)供電系統(tǒng)正常,電壓、頻率符合設(shè)備要求。

-檢查管道系統(tǒng)是否已按要求吹掃、連接完好。

-確認(rèn)安全附件(如防爆閥、安全閥、報警器)已校驗(yàn)并在有效期內(nèi)。

(2)啟動階段:

-按照先抽采后輸送、先凈化后利用的原則,逐級啟動設(shè)備。

-啟動抽采泵,逐步調(diào)節(jié)出口閥門,達(dá)到設(shè)計負(fù)壓。

-啟動輸送壓縮機(jī),緩慢打開輸送管道閥門,觀察系統(tǒng)壓力和流量變化,無異常后逐步達(dá)到設(shè)計參數(shù)。

-啟動凈化系統(tǒng),檢查產(chǎn)品瓦斯質(zhì)量是否達(dá)標(biāo),達(dá)標(biāo)后接入利用設(shè)備。

(3)穩(wěn)定運(yùn)行階段:

-檢查各參數(shù)是否在正常范圍內(nèi),有無報警信號。

-定期記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)(壓力、流量、溫度、瓦斯?jié)舛?、電耗等)?/p>

2.停止步驟:

(1)停用利用端:先停止利用設(shè)備(如發(fā)電機(jī)、燃燒器),釋放其內(nèi)部瓦斯。

(2)停用凈化系統(tǒng):停止吸附劑/膜分離器的再生過程(如有),然后停止原料瓦斯進(jìn)入凈化單元。

(3)停用輸送系統(tǒng):從末端開始,逐步關(guān)閉輸送管道閥門,然后停止輸送壓縮機(jī)。

(4)停用抽采系統(tǒng):逐步關(guān)閉抽采泵出口閥門,降低負(fù)壓,然后停止抽采泵。

(5)注意:停止過程中注意管道內(nèi)殘余壓力的排放,防止負(fù)壓過大。

(三)維護(hù)保養(yǎng)

1.定期檢查:

(1)每日檢查:

-設(shè)備運(yùn)行聲音、震動是否正常。

-儀表顯示是否穩(wěn)定,有無明顯異常波動。

-管道、閥門、法蘭連接處有無泄漏(氣體、油液)。

(2)每周檢查:

-檢查設(shè)備緊固件(螺栓、螺母)是否松動。

-檢查潤滑油油位、油質(zhì),按需添加或更換。

-檢查冷卻水系統(tǒng)工作是否正常。

(3)每月檢查:

-清潔抽采泵、壓縮機(jī)、閥門等設(shè)備上的積塵、油污。

-檢查過濾器壓差,必要時清洗或更換濾芯。

-檢查管道支撐是否牢固,有無變形。

(4)每季度/半年檢查:

-對抽采泵、壓縮機(jī)進(jìn)行解體檢查,磨損部件(葉輪、軸承、密封)評估更換周期。

-檢查凈化系統(tǒng)吸附劑/膜的飽和度或堵塞情況(可通過壓差、產(chǎn)品純度判斷)。

-校驗(yàn)關(guān)鍵儀表(壓力表、流量計、濃度計)。

2.清潔保養(yǎng):

(1)定期清洗:

-抽采泵入口過濾器:根據(jù)進(jìn)氣含塵量,每周至每月清洗一次。

-壓縮機(jī)進(jìn)氣過濾器:根據(jù)空氣質(zhì)量,每兩周至每月清洗或更換。

-凈化系統(tǒng)冷凝水、排水定期排放,防止堵塞。

-管道低點(diǎn)排水閥定期排放冷凝水。

(2)設(shè)備內(nèi)部:

-對于可在線清洗或維護(hù)的部件(如膜分離器沖洗),按規(guī)定執(zhí)行。

-對于需離線維護(hù)的部件(如活性炭更換),制定計劃并按期進(jìn)行。

3.故障處理:

(1)建立故障記錄表:詳細(xì)記錄故障現(xiàn)象、發(fā)生時間、處理過程、解決方案、處理人等信息。

(2)常見故障及處理方法:

-抽采泵不出氣/流量下降:檢查泵體、電機(jī)、吸入管路、閥門,排除堵塞或損壞。

-壓縮機(jī)壓力異常:檢查進(jìn)氣濾芯、軸承、密封、各級壓力是否正常,分析原因。

-管道泄漏:根據(jù)泄漏聲、氣味、壓力降判斷位置,緊固法蘭或更換密封件。

-凈化效果下降:檢查吸附劑/膜飽和度、壓差、再生效果(如有),及時更換或再生。

-儀表故障:校驗(yàn)或更換損壞的傳感器、變送器。

(3)應(yīng)急預(yù)案:對于可能導(dǎo)致安全風(fēng)險的故障(如泄漏、超壓),立即啟動應(yīng)急預(yù)案,停止相關(guān)設(shè)備,疏散人員,檢查原因,消除隱患。

四、安全管理

煤礦瓦斯綜放利用系統(tǒng)涉及易燃易爆氣體,必須嚴(yán)格執(zhí)行安全管理措施。

(一)安全措施

1.防爆設(shè)計:

(1)系統(tǒng)所有設(shè)備(泵、壓縮機(jī)、閥門、儀表、管件等)必須選用相應(yīng)防爆等級(如ExdIICT4),并按規(guī)范進(jìn)行安裝。

(2)電氣線路采用電纜橋架或?qū)Ч芊笤O(shè),嚴(yán)禁明敷。

(3)管道法蘭連接處必須安裝防爆片或安全閥,防止泄漏時引發(fā)爆炸。

(4)設(shè)置可燃?xì)怏w濃度檢測報警系統(tǒng),在抽采點(diǎn)、輸送管道沿線、利用設(shè)備附近等關(guān)鍵位置安裝探測器,與通風(fēng)系統(tǒng)、連鎖閥門或聲光報警器聯(lián)動。

(5)消防設(shè)施:配備足夠數(shù)量且類型合適的滅火器(如干粉滅火器),嚴(yán)禁使用水撲救瓦斯火災(zāi)。

2.氣體檢測:

(1)定期檢測:對管道、設(shè)備、密閉空間內(nèi)的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行定期檢測,確保在安全范圍內(nèi)。

(2)報警聯(lián)動:當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到低報警點(diǎn)時,發(fā)出報警信號并建議加強(qiáng)通風(fēng);達(dá)到高報警點(diǎn)時,應(yīng)能自動切斷相關(guān)設(shè)備電源和閥門,停止瓦斯流入利用端。

3.人員培訓(xùn):

(1)所有操作、維修人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn),考核合格后方可上崗。培訓(xùn)內(nèi)容包括:系統(tǒng)工藝、設(shè)備操作、安全規(guī)程、防爆知識、氣體檢測、應(yīng)急處置等。

(2)定期進(jìn)行安全教育和應(yīng)急演練,提高人員安全意識和自救互救能力。

(二)應(yīng)急預(yù)案

1.瓦斯泄漏:

(1)發(fā)現(xiàn)泄漏:立即確認(rèn)泄漏位置和范圍,通知相關(guān)人員。

(2)應(yīng)急處置:

-立即停止泄漏源上游的抽采和輸送設(shè)備。

-打開泄漏點(diǎn)附近的風(fēng)門或啟動局部通風(fēng)機(jī),進(jìn)行稀釋通風(fēng)(注意避免吹散至爆炸極限范圍)。

-設(shè)法堵漏,如用不燃材料覆蓋、緊固法蘭等。

-泄漏期間嚴(yán)禁動用任何火源、產(chǎn)生火花的行為,禁止開關(guān)非防爆電氣設(shè)備。

-泄漏量大或無法控制時,按計劃撤離人員至安全區(qū)域。

2.設(shè)備故障:

(1)故障識別:迅速判斷故障設(shè)備及其對系統(tǒng)的影響(如導(dǎo)致負(fù)壓下降、流量中斷、壓力異常)。

(2)應(yīng)急處置:

-對于非關(guān)鍵設(shè)備故障,在確保安全的前提下進(jìn)行維修,可短時維持其他系統(tǒng)運(yùn)行。

-對于關(guān)鍵設(shè)備(如抽采泵、壓縮機(jī))故障導(dǎo)致無法維持安全負(fù)壓時,必須立即停止抽采,防止瓦斯積聚。

-維修期間加強(qiáng)泄漏點(diǎn)及周圍區(qū)域的氣體檢測和通風(fēng)。

3.火災(zāi)處置:

(1)發(fā)現(xiàn)初期火災(zāi):立即切斷著火設(shè)備電源,使用就近干粉滅火器撲救。

(2)無法控制初期火災(zāi):立即啟動全廠應(yīng)急預(yù)案,按預(yù)案路線疏散人員至地面安全區(qū)域。

(3)火災(zāi)撲救原則:

-嚴(yán)禁用水。

-控制通風(fēng),防止火勢蔓延(但需保證安全區(qū)域通風(fēng))。

-聯(lián)系消防部門,提供準(zhǔn)確信息(位置、著火設(shè)備、火勢大?。?。

-在確保自身安全的前提下,配合滅火行動。

五、環(huán)保要求

瓦斯綜放利用應(yīng)符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),減少溫室氣體排放。

(一)排放控制

1.未利用瓦斯:

(1)對于抽采后無法有效利用的瓦斯,必須采用密閉抽采方式,通過管路或鉆孔引入回風(fēng)流或?qū)S门欧殴埽ㄐ璐_保排放高度符合大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn),避免低空排放)。

(2)加強(qiáng)對抽采鉆孔口、管路接口、利用設(shè)備等環(huán)節(jié)的密封性檢查,減少無組織逸散。

2.排放標(biāo)準(zhǔn):

(1)凈化后的瓦斯若需排放,其甲烷(CH?)濃度應(yīng)低于1%(vol),符合大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)要求。

(2)對于系統(tǒng)內(nèi)無法處理的微量雜質(zhì)(如高濃度CO?),若排放需評估其環(huán)境影響,并盡量采用綜合利用途徑。

(二)資源利用

1.發(fā)電利用:

(1)優(yōu)先選用高效、低噪音、低排放的瓦斯發(fā)電機(jī)組。

(2)發(fā)電效率:采用熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)技術(shù)可提高能源利用效率,系統(tǒng)總效率(電+熱)一般應(yīng)達(dá)到35%-50%。

(3)并網(wǎng)運(yùn)行:遵守電網(wǎng)調(diào)度規(guī)則,優(yōu)先自用,多余電力按規(guī)定并網(wǎng)。

2.化工利用:

(1)根據(jù)市場和技術(shù)條件,選擇合適的化工產(chǎn)品,如甲醇、乙炔、二氧化碳制化工品等。

(2)工藝選擇:優(yōu)先采用成熟、高效、環(huán)保的轉(zhuǎn)化技術(shù),如甲醇合成選擇合成氣一步法或二步法中的先進(jìn)工藝。

(3)轉(zhuǎn)化率:確保主要目標(biāo)產(chǎn)品的單程轉(zhuǎn)化率或總轉(zhuǎn)化率(考慮循環(huán)物料)達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平,如甲醇合成單程轉(zhuǎn)化率大于30%,總轉(zhuǎn)化率大于80%。

3.其他利用:

(1)氣化發(fā)電/供熱:將凈化瓦斯用于燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電或鍋爐、窯爐供熱。

(2)建材利用:將高濃度瓦斯用于水泥回轉(zhuǎn)窯、石灰窯等作為燃料。

(3)注采利用:將部分瓦斯用于強(qiáng)化采油(EOR)或封存(CCS)。

六、經(jīng)濟(jì)效益分析

煤礦瓦斯綜放利用可帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益,需進(jìn)行科學(xué)評估。

(一)成本控制

1.投資成本:主要包括設(shè)備購置費(fèi)、土建費(fèi)、安裝費(fèi)、管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)、設(shè)計費(fèi)、環(huán)評及配套費(fèi)等。

(1)設(shè)備投資:占比較高,抽采泵、壓縮機(jī)、凈化設(shè)備、發(fā)電機(jī)組等是主要構(gòu)成。根據(jù)規(guī)模不同,單位投資可能在500元/m3/h-1500元/m3/h(指處理能力)。

(2)建設(shè)投資:管網(wǎng)、廠房、站房等費(fèi)用,受地質(zhì)、地形影響較大。

(3)示例:建設(shè)一套年處理100萬m3瓦斯、用于發(fā)電的利用系統(tǒng),總投資可能在5000萬元-15000萬元之間。

2.運(yùn)行成本:主要包括電費(fèi)、維護(hù)費(fèi)、材料費(fèi)(如活性炭)、人工費(fèi)等。

(1)電費(fèi):是主要運(yùn)行成本,包括抽采泵、壓縮機(jī)、照明、輔助設(shè)備用電。電費(fèi)占運(yùn)行成本比例可達(dá)60%-80%。

(2)維護(hù)費(fèi):包括備品備件更換、設(shè)備維修、儀表校驗(yàn)等,占運(yùn)行成本比例約10%-20%。

(3)示例:上述100萬m3瓦斯利用系統(tǒng),年運(yùn)行電費(fèi)約為1500萬元-4000萬元(取決于電價和設(shè)備效率),年維護(hù)費(fèi)約為500萬元-1000萬元。

3.成本優(yōu)化:

(1)選擇高效節(jié)能設(shè)備。

(2)優(yōu)化運(yùn)行參數(shù),降低電耗。

(3)加強(qiáng)設(shè)備維護(hù),減少故障停機(jī)。

(4)提高瓦斯?jié)舛?,降低凈化成本?/p>

(二)收益分析

1.發(fā)電收益:

(1)收益計算:年發(fā)電量(kWh)×電價(元/kWh)-年運(yùn)行電費(fèi)(元)。

(2)示例:年發(fā)電量20000萬kWh,電價0.4元/kWh,年發(fā)電收益=8000萬元-2500萬元(假設(shè)電費(fèi)占比)=5500萬元。

2.化工收益:

(1)收益計算:年產(chǎn)品產(chǎn)量(噸)×產(chǎn)品價格(元/噸)-年運(yùn)行成本(元)。

(2)示例:年生產(chǎn)甲醇10萬噸,價格2000元/噸,年甲醇收益=20000萬元-2000萬元(假設(shè)其他成本)=18000萬元。

3.其他利用收益:按相應(yīng)產(chǎn)品市場價計算。

4.綜合效益:除了直接經(jīng)濟(jì)收益,還包括減少因瓦斯事故造成的潛在損失、降低安全投入、改善環(huán)境(減少溫室氣體排放)等間接效益。

七、附則

本規(guī)程由煤礦企業(yè)技術(shù)部門負(fù)責(zé)解釋,每年修訂一次,確保與行業(yè)技術(shù)發(fā)展同步。

本規(guī)程自發(fā)布之日起實(shí)施。原相關(guān)管理規(guī)定與本規(guī)程不一致的,以本規(guī)程為準(zhǔn)。

各煤礦企業(yè)在執(zhí)行本規(guī)程時,可根據(jù)自身實(shí)際情況制定補(bǔ)充細(xì)則。

一、總則

煤礦瓦斯綜放利用是提高煤礦安全生產(chǎn)水平、減少環(huán)境污染的重要措施。本規(guī)程旨在規(guī)范煤礦瓦斯綜放利用系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù),確保瓦斯利用的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

(一)適用范圍

本規(guī)程適用于煤礦瓦斯綜放利用工程,包括瓦斯抽采、輸送、凈化、利用等環(huán)節(jié)。

(二)基本原則

1.安全第一:確保瓦斯利用系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

2.經(jīng)濟(jì)合理:優(yōu)化工藝設(shè)計,降低運(yùn)行成本。

3.環(huán)保優(yōu)先:減少瓦斯排放,降低環(huán)境污染。

二、系統(tǒng)設(shè)計

煤礦瓦斯綜放利用系統(tǒng)應(yīng)采用科學(xué)合理的工藝流程,確保瓦斯的高效利用。

(一)瓦斯抽采系統(tǒng)

1.抽采方式:采用鉆孔抽采、巷道抽采或本煤層抽采等方式。

2.設(shè)備選型:根據(jù)瓦斯?jié)舛群土髁窟x擇合適的抽采泵,如水環(huán)式抽采泵或羅茨泵。

3.參數(shù)設(shè)計:

(1)抽采負(fù)壓:一般控制在-15kPa至-25kPa之間。

(2)抽采流量:根據(jù)瓦斯?jié)舛群陀猛敬_定,如發(fā)電需滿足200m3/h以上。

(二)瓦斯輸送系統(tǒng)

1.輸送方式:采用管道輸送或混合氣輸送。

2.管道設(shè)計:

(1)管道材質(zhì):選用耐腐蝕、耐壓的金屬材料,如不銹鋼或玻璃鋼。

(2)管道直徑:根據(jù)流量和壓力損失計算,一般直徑范圍100mm至500mm。

3.壓力控制:設(shè)置減壓閥和穩(wěn)壓裝置,確保輸送壓力穩(wěn)定。

(三)瓦斯凈化系統(tǒng)

1.凈化工藝:采用吸附法、膜分離法或低溫分離法等凈化技術(shù)。

2.凈化標(biāo)準(zhǔn):

(1)瓦斯?jié)舛龋簝艋蟮耐咚節(jié)舛葢?yīng)達(dá)到95%以上。

(2)雜質(zhì)去除:去除硫化氫、二氧化碳等雜質(zhì),含量低于10ppm。

三、系統(tǒng)運(yùn)行

煤礦瓦斯綜放利用系統(tǒng)應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程運(yùn)行,確保系統(tǒng)穩(wěn)定高效。

(一)運(yùn)行監(jiān)測

1.瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測:每2小時檢測一次瓦斯?jié)舛?,異常時報警。

2.壓力監(jiān)測:每小時記錄一次管道壓力,壓力波動超過5%時排查原因。

3.流量監(jiān)測:每小時測量一次瓦斯流量,流量低于設(shè)計值的10%時調(diào)整抽采參數(shù)。

(二)操作規(guī)程

1.啟動步驟:

(1)檢查設(shè)備狀態(tài),確認(rèn)無異常。

(2)啟動抽采泵,逐步增加負(fù)壓。

(3)監(jiān)測瓦斯?jié)舛?,達(dá)標(biāo)后接入輸送系統(tǒng)。

2.停止步驟:

(1)逐步降低抽采負(fù)壓,關(guān)閉抽采泵。

(2)停止輸送系統(tǒng)運(yùn)行,釋放管道內(nèi)瓦斯。

(三)維護(hù)保養(yǎng)

1.定期檢查:每月檢查設(shè)備緊固件、密封件,更換磨損部件。

2.清潔保養(yǎng):每季度清洗過濾器、換熱器,確保系統(tǒng)效率。

3.故障處理:建立故障記錄表,及時修復(fù)設(shè)備問題,如泵體震動、溫度異常等。

四、安全管理

煤礦瓦斯綜放利用系統(tǒng)涉及易燃易爆氣體,必須嚴(yán)格執(zhí)行安全管理措施。

(一)安全措施

1.防爆設(shè)計:系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)符合防爆標(biāo)準(zhǔn),設(shè)置防爆閥和接地裝置。

2.氣體檢測:安裝可燃?xì)怏w檢測儀,濃度超標(biāo)時自動切斷系統(tǒng)。

3.人員培訓(xùn):操作人員需持證上崗,定期進(jìn)行安全培訓(xùn)。

(二)應(yīng)急預(yù)案

1.瓦斯泄漏:立即啟動通風(fēng)系統(tǒng),關(guān)閉相關(guān)閥門,疏散人員。

2.設(shè)備故障:緊急停機(jī),聯(lián)系維修人員處理,避免瓦斯積聚。

3.火災(zāi)處置:使用干粉滅火器或水噴霧,嚴(yán)禁使用普通滅火劑。

五、環(huán)保要求

瓦斯綜放利用應(yīng)符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),減少溫室氣體排放。

(一)排放控制

1.未利用瓦斯:采用密閉抽采,減少無組織排放。

2.排放標(biāo)準(zhǔn):凈化后的瓦斯排放濃度應(yīng)低于1%vol。

(二)資源利用

1.發(fā)電利用:采用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組,發(fā)電效率不低于35%。

2.化工利用:將瓦斯轉(zhuǎn)化為甲醇、乙炔等化工產(chǎn)品,轉(zhuǎn)化率不低于80%。

六、經(jīng)濟(jì)效益分析

煤礦瓦斯綜放利用可帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益,需進(jìn)行科學(xué)評估。

(一)成本控制

1.抽采成本:包括設(shè)備投資、電費(fèi)、維護(hù)費(fèi),單位瓦斯抽采成本控制在0.5元/m3以下。

2.凈化成本:吸附法凈化成本約為0.3元/m3,膜分離法成本約為0.4元/m3。

(二)收益分析

1.發(fā)電收益:按0.4元/kWh售價,年利用100萬m3瓦斯可實(shí)現(xiàn)40萬元收入。

2.化工收益:生產(chǎn)甲醇每噸利潤不低于2000元,年產(chǎn)值可達(dá)500萬元。

七、附則

本規(guī)程由煤礦企業(yè)技術(shù)部門負(fù)責(zé)解釋,每年修訂一次,確保與行業(yè)技術(shù)發(fā)展同步。

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一、總則

煤礦瓦斯綜放利用是提高煤礦安全生產(chǎn)水平、減少環(huán)境污染的重要措施。本規(guī)程旨在規(guī)范煤礦瓦斯綜放利用系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù),確保瓦斯利用的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

(一)適用范圍

本規(guī)程適用于煤礦瓦斯綜放利用工程,包括瓦斯抽采、輸送、凈化、利用等環(huán)節(jié)。具體涵蓋從井下瓦斯源頭抽采,到地面進(jìn)行處理和最終能源化、物料化利用的全過程。適用于瓦斯含量較高(一般大于3m3/t煤)、具備集中利用條件的煤礦。

(二)基本原則

1.安全第一:確保瓦斯利用系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,嚴(yán)防瓦斯爆炸、火災(zāi)等事故。將瓦斯視為易燃易爆氣體進(jìn)行全流程管控。

2.經(jīng)濟(jì)合理:優(yōu)化工藝設(shè)計,降低設(shè)備投資、運(yùn)行成本和維護(hù)費(fèi)用,提高瓦斯利用的綜合效益。

3.環(huán)保優(yōu)先:減少瓦斯排放,降低對大氣環(huán)境(特別是溫室氣體)的影響,實(shí)現(xiàn)資源化、無害化處理。

4.因地制宜:根據(jù)煤礦地質(zhì)條件、瓦斯賦存特征、周邊市場需求等因素,合理選擇抽采方式、利用途徑和工藝流程。

二、系統(tǒng)設(shè)計

煤礦瓦斯綜放利用系統(tǒng)應(yīng)采用科學(xué)合理的工藝流程,確保瓦斯的高效利用。

(一)瓦斯抽采系統(tǒng)

1.抽采方式:根據(jù)煤層賦存狀況、瓦斯壓力、濃度及采煤方法,選擇合適的抽采方式。常見方式包括:

(1)本煤層抽采:在回采工作面開采前或開采過程中,對煤層本身進(jìn)行預(yù)抽或邊抽邊采。適用于瓦斯含量高、壓力大的煤層。

(2)鄰近煤層抽采:抽采位于目標(biāo)煤層上下方的低透氣性煤層中的瓦斯,降低對主煤層采動影響。適用于煤層群發(fā)育的情況。

(3)頂/底板抽采:在煤層頂部或底部鉆探孔,抽采圍巖或鄰近層的瓦斯。適用于難以進(jìn)行本煤層或鄰近煤層抽采的場景。

2.設(shè)備選型:根據(jù)瓦斯?jié)舛龋–H?)、流量(Q)、壓力(P)等參數(shù)選擇合適的抽采設(shè)備。

(1)抽采泵性能要求:

-負(fù)壓范圍:滿足不同抽采階段的需求,如預(yù)抽期可能需要-25kPa至-40kPa,采動影響期需維持-15kPa至-25kPa。

-流量裕量:選型時考慮瓦斯?jié)舛茸兓筒蓜佑绊?,流量選型應(yīng)比設(shè)計抽采量高20%-30%,如設(shè)計流量為200m3/h,可選250m3/h或300m3/h。

-效率與能耗:優(yōu)先選用高效節(jié)能型抽采泵,運(yùn)行電耗宜低于0.8kWh/m3。

(2)常見設(shè)備類型:水環(huán)式真空泵(適用于低濃度、大流量)、羅茨風(fēng)機(jī)(適用于中高濃度、相對穩(wěn)定流量)、干式抽采機(jī)(適用于濃度較高、粉塵較少環(huán)境)。

3.參數(shù)設(shè)計:

(1)抽采負(fù)壓:需通過試驗(yàn)確定最佳抽采負(fù)壓,既要保證有效抽采,又要避免對煤層穩(wěn)定性造成不利影響。一般控制在-15kPa至-30kPa范圍內(nèi)。

(2)抽采流量:根據(jù)瓦斯治理目標(biāo)和利用需求確定,如計劃用于發(fā)電,需確保穩(wěn)定流量滿足發(fā)電機(jī)組進(jìn)氣要求,一般要求連續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)超過150m3/h。

(3)鉆孔參數(shù):孔徑通常為75mm-150mm,孔深根據(jù)煤層厚度和抽采目的確定,一般為本煤層采高以上5-10m或貫穿整個煤層。鉆孔間距根據(jù)煤層透氣性和抽采效果調(diào)整,一般在8m-15m之間。

(二)瓦斯輸送系統(tǒng)

1.輸送方式:優(yōu)先采用管道輸送,其優(yōu)點(diǎn)是連續(xù)穩(wěn)定、密閉性好、不易泄漏。對于距離較遠(yuǎn)或地形復(fù)雜的區(qū)域,可考慮混合氣(瓦斯與空氣混合)輸送,但需加強(qiáng)防爆管理。

2.管道設(shè)計:

(1)管道材質(zhì):根據(jù)瓦斯?jié)舛?、溫度、壓力及腐蝕性選擇。低濃度瓦斯(<5%)可選用普通碳鋼管(如Q235B),中高濃度瓦斯(>5%)需考慮硫化氫腐蝕,可選用不銹鋼管(如304、316L)或玻璃鋼管道(FRP)。輸送距離超過5km或條件復(fù)雜時,優(yōu)先選用不銹鋼管或玻璃鋼管道。

(2)管道直徑:根據(jù)設(shè)計流量(Q)、經(jīng)濟(jì)流速(v,一般15m/s-25m/s)和壓力損失(ΔP,單位長度壓力損失宜控制在200Pa/m-500Pa/m)計算確定。例如,設(shè)計流量200m3/h(1m3/min),選用經(jīng)濟(jì)流速20m/s,則管徑約為127mm(5英寸)。需考慮未來瓦斯?jié)舛茸兓蛄髁吭龃蟮脑A俊?/p>

(3)管道布置:盡量走直線,減少彎頭和閥門數(shù)量。地形起伏處設(shè)置必要的坡度,便于排水和氣體流動。穿越不同區(qū)域(如地面、井下)需設(shè)置套管或隔離措施。

3.壓力控制:

(1)壓縮機(jī)(或風(fēng)機(jī))選型:根據(jù)管道總壓降和流量需求,選擇合適規(guī)格的羅茨風(fēng)機(jī)或離心式鼓風(fēng)機(jī)。多級壓縮可提高效率并降低單級出口壓力。

(2)調(diào)壓與穩(wěn)壓:設(shè)置可調(diào)閥門(如蝶閥、調(diào)節(jié)閥)用于流量調(diào)節(jié)和壓力控制。對于利用端(如發(fā)電機(jī)組)要求進(jìn)氣壓力穩(wěn)定的,可設(shè)置穩(wěn)壓罐或緩沖系統(tǒng)。

(3)壓力監(jiān)測:管道關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝壓力變送器,實(shí)時監(jiān)測輸送壓力,并與控制系統(tǒng)聯(lián)動,實(shí)現(xiàn)超壓報警或自動關(guān)斷。

(三)瓦斯凈化系統(tǒng)

1.凈化工藝:根據(jù)瓦斯?jié)舛取㈦s質(zhì)含量及利用途徑,選擇合適的凈化技術(shù)。

(1)吸附法:利用活性炭、分子篩等吸附劑選擇性吸附雜質(zhì)(如二氧化碳、硫化氫、氮?dú)猓?。適用于中高濃度瓦斯(>30%)的深度凈化。

-固定床吸附:流程簡單,操作方便,但需定期切換或再生吸附劑。

-變壓吸附(PSA):自動化程度高,處理效率高,適用于大規(guī)模工業(yè)化利用。

(2)膜分離法:利用不同氣體分子透過膜的速度差異進(jìn)行分離。適用于低濃度至中濃度瓦斯(<30%)的提純,尤其適用于與空氣混合的混合瓦斯。

-常用膜材料:聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。

(3)低溫分離法:通過深冷技術(shù)液化瓦斯,同時分離出氮?dú)夂投趸嫉入s質(zhì)。適用于大規(guī)模、高濃度瓦斯(>80%)的深度凈化和液化。

2.凈化標(biāo)準(zhǔn):

(1)瓦斯?jié)舛龋簝艋蟮耐咚節(jié)舛葢?yīng)滿足利用要求,如發(fā)電一般要求≥95%(vol),化工合成要求≥99%(vol)。

(2)雜質(zhì)去除:需有效去除影響利用的雜質(zhì),具體標(biāo)準(zhǔn)如下:

-二氧化碳(CO?):≤3%(vol),化工利用可能要求≤0.5%(vol)。

-硫化氫(H?S):≤10ppm(vol),≤20mg/m3(質(zhì)量),化工利用要求≤1ppm。

-氮?dú)猓∟?):含量越高對某些利用方式(如發(fā)電)效率影響越大,需根據(jù)具體工藝要求控制。

3.系統(tǒng)配套:凈化系統(tǒng)需配備原料瓦斯預(yù)處理(除水、除油)、雜質(zhì)脫除、產(chǎn)品瓦斯儲存(如儲氣井、高壓氣瓶)等配套裝置。

三、系統(tǒng)運(yùn)行

煤礦瓦斯綜放利用系統(tǒng)應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程運(yùn)行,確保系統(tǒng)穩(wěn)定高效。

(一)運(yùn)行監(jiān)測

1.瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測:

(1)井下抽采點(diǎn):每小時至少檢測一次瓦斯?jié)舛?,異常時立即報警并采取措施。

(2)地面輸送管道:在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(如泵站入口、凈化前、利用后)安裝在線瓦斯?jié)舛确治鰞x,連續(xù)監(jiān)測,設(shè)定低濃度(如<1%vol)和高濃度(如>50%vol)報警點(diǎn)。

(3)利用端:如發(fā)電機(jī)組排氣口,需監(jiān)測燃燒穩(wěn)定性相關(guān)的瓦斯?jié)舛取?/p>

2.壓力監(jiān)測:

(1)抽采系統(tǒng):監(jiān)測抽采泵入口負(fù)壓、出口壓力,以及鉆孔口負(fù)壓,判斷抽采效果和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

(2)輸送系統(tǒng):每小時記錄一次各級壓縮機(jī)入口、出口壓力,以及主管道各關(guān)鍵測點(diǎn)壓力,壓力波動超過設(shè)計值的5%時分析原因。

(3)凈化系統(tǒng):監(jiān)測吸附塔/膜分離器進(jìn)出口壓力,判斷吸附劑/膜堵塞情況。

3.流量監(jiān)測:

(1)抽采系統(tǒng):每小時測量一次抽采流量,流量突然下降可能意味著鉆孔堵塞或抽采層壓力下降。

(2)輸送系統(tǒng):在管道入口和凈化前安裝流量計(如超聲波流量計、渦街流量計),實(shí)時監(jiān)控瓦斯流量,流量低于設(shè)計值的10%時需檢查整個系統(tǒng)。

(3)利用端:監(jiān)測進(jìn)入利用設(shè)備(如發(fā)電機(jī)、燃燒器)的瓦斯流量,確保穩(wěn)定運(yùn)行。

(二)操作規(guī)程

1.啟動步驟:

(1)檢查階段:

-檢查所有設(shè)備(抽采泵、壓縮機(jī)、閥門、儀表)是否處于正常狀態(tài),有無泄漏、損壞。

-確認(rèn)供電系統(tǒng)正常,電壓、頻率符合設(shè)備要求。

-檢查管道系統(tǒng)是否已按要求吹掃、連接完好。

-確認(rèn)安全附件(如防爆閥、安全閥、報警器)已校驗(yàn)并在有效期內(nèi)。

(2)啟動階段:

-按照先抽采后輸送、先凈化后利用的原則,逐級啟動設(shè)備。

-啟動抽采泵,逐步調(diào)節(jié)出口閥門,達(dá)到設(shè)計負(fù)壓。

-啟動輸送壓縮機(jī),緩慢打開輸送管道閥門,觀察系統(tǒng)壓力和流量變化,無異常后逐步達(dá)到設(shè)計參數(shù)。

-啟動凈化系統(tǒng),檢查產(chǎn)品瓦斯質(zhì)量是否達(dá)標(biāo),達(dá)標(biāo)后接入利用設(shè)備。

(3)穩(wěn)定運(yùn)行階段:

-檢查各參數(shù)是否在正常范圍內(nèi),有無報警信號。

-定期記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)(壓力、流量、溫度、瓦斯?jié)舛?、電耗等)?/p>

2.停止步驟:

(1)停用利用端:先停止利用設(shè)備(如發(fā)電機(jī)、燃燒器),釋放其內(nèi)部瓦斯。

(2)停用凈化系統(tǒng):停止吸附劑/膜分離器的再生過程(如有),然后停止原料瓦斯進(jìn)入凈化單元。

(3)停用輸送系統(tǒng):從末端開始,逐步關(guān)閉輸送管道閥門,然后停止輸送壓縮機(jī)。

(4)停用抽采系統(tǒng):逐步關(guān)閉抽采泵出口閥門,降低負(fù)壓,然后停止抽采泵。

(5)注意:停止過程中注意管道內(nèi)殘余壓力的排放,防止負(fù)壓過大。

(三)維護(hù)保養(yǎng)

1.定期檢查:

(1)每日檢查:

-設(shè)備運(yùn)行聲音、震動是否正常。

-儀表顯示是否穩(wěn)定,有無明顯異常波動。

-管道、閥門、法蘭連接處有無泄漏(氣體、油液)。

(2)每周檢查:

-檢查設(shè)備緊固件(螺栓、螺母)是否松動。

-檢查潤滑油油位、油質(zhì),按需添加或更換。

-檢查冷卻水系統(tǒng)工作是否正常。

(3)每月檢查:

-清潔抽采泵、壓縮機(jī)、閥門等設(shè)備上的積塵、油污。

-檢查過濾器壓差,必要時清洗或更換濾芯。

-檢查管道支撐是否牢固,有無變形。

(4)每季度/半年檢查:

-對抽采泵、壓縮機(jī)進(jìn)行解體檢查,磨損部件(葉輪、軸承、密封)評估更換周期。

-檢查凈化系統(tǒng)吸附劑/膜的飽和度或堵塞情況(可通過壓差、產(chǎn)品純度判斷)。

-校驗(yàn)關(guān)鍵儀表(壓力表、流量計、濃度計)。

2.清潔保養(yǎng):

(1)定期清洗:

-抽采泵入口過濾器:根據(jù)進(jìn)氣含塵量,每周至每月清洗一次。

-壓縮機(jī)進(jìn)氣過濾器:根據(jù)空氣質(zhì)量,每兩周至每月清洗或更換。

-凈化系統(tǒng)冷凝水、排水定期排放,防止堵塞。

-管道低點(diǎn)排水閥定期排放冷凝水。

(2)設(shè)備內(nèi)部:

-對于可在線清洗或維護(hù)的部件(如膜分離器沖洗),按規(guī)定執(zhí)行。

-對于需離線維護(hù)的部件(如活性炭更換),制定計劃并按期進(jìn)行。

3.故障處理:

(1)建立故障記錄表:詳細(xì)記錄故障現(xiàn)象、發(fā)生時間、處理過程、解決方案、處理人等信息。

(2)常見故障及處理方法:

-抽采泵不出氣/流量下降:檢查泵體、電機(jī)、吸入管路、閥門,排除堵塞或損壞。

-壓縮機(jī)壓力異常:檢查進(jìn)氣濾芯、軸承、密封、各級壓力是否正常,分析原因。

-管道泄漏:根據(jù)泄漏聲、氣味、壓力降判斷位置,緊固法蘭或更換密封件。

-凈化效果下降:檢查吸附劑/膜飽和度、壓差、再生效果(如有),及時更換或再生。

-儀表故障:校驗(yàn)或更換損壞的傳感器、變送器。

(3)應(yīng)急預(yù)案:對于可能導(dǎo)致安全風(fēng)險的故障(如泄漏、超壓),立即啟動應(yīng)急預(yù)案,停止相關(guān)設(shè)備,疏散人員,檢查原因,消除隱患。

四、安全管理

煤礦瓦斯綜放利用系統(tǒng)涉及易燃易爆氣體,必須嚴(yán)格執(zhí)行安全管理措施。

(一)安全措施

1.防爆設(shè)計:

(1)系統(tǒng)所有設(shè)備(泵、壓縮機(jī)、閥門、儀表、管件等)必須選用相應(yīng)防爆等級(如ExdIICT4),并按規(guī)范進(jìn)行安裝。

(2)電氣線路采用電纜橋架或?qū)Ч芊笤O(shè),嚴(yán)禁明敷。

(3)管道法蘭連接處必須安裝防爆片或安全閥,防止泄漏時引發(fā)爆炸。

(4)設(shè)置可燃?xì)怏w濃度檢測報警系統(tǒng),在抽采點(diǎn)、輸送管道沿線、利用設(shè)備附近等關(guān)鍵位置安裝探測器,與通風(fēng)系統(tǒng)、連鎖閥門或聲光報警器聯(lián)動。

(5)消防設(shè)施:配備足夠數(shù)量且類型合適的滅火器(如干粉滅火器),嚴(yán)禁使用水撲救瓦斯火災(zāi)。

2.氣體檢測:

(1)定期檢測:對管道、設(shè)備、密閉空間內(nèi)的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行定期檢測,確保在安全范圍內(nèi)。

(2)報警聯(lián)動:當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到低報警點(diǎn)時,發(fā)出報警信號并建議加強(qiáng)通風(fēng);達(dá)到高報警點(diǎn)時,應(yīng)能自動切斷相關(guān)設(shè)備電源和閥門,停止瓦斯流入利用端。

3.人員培訓(xùn):

(1)所有操作、維修人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn),考核合格后方可上崗。培訓(xùn)內(nèi)容包括:系統(tǒng)工藝、設(shè)備操作、安全規(guī)程、防爆知識、氣體檢測、應(yīng)急處置等。

(2)定期進(jìn)行安全教育和應(yīng)急演練,提高人員安全意識和自救互救能力。

(二)應(yīng)急預(yù)案

1.瓦斯泄漏:

(1)發(fā)現(xiàn)泄漏:立即確認(rèn)泄漏位置和范圍,通知相關(guān)人員。

(2)應(yīng)急處置:

-立即停止泄漏源上游的抽采和輸送設(shè)備。

-打開泄漏點(diǎn)附近的風(fēng)門或啟動局部通風(fēng)機(jī),進(jìn)行稀釋通風(fēng)(注意避免吹散至爆炸極限范圍)。

-設(shè)法堵漏,如用不燃材料覆蓋、緊固法蘭等。

-泄漏期間嚴(yán)禁動用任何火源、產(chǎn)生火花的行為,禁止開關(guān)非防爆電氣設(shè)備。

-泄漏量大或無法控制時,按計劃撤離人員至安全區(qū)域。

2.設(shè)備故障:

(1)故障識別:迅速判斷故障設(shè)備及其對系統(tǒng)的影響(如導(dǎo)致負(fù)壓下降、流量中斷、壓力異常)。

(2)應(yīng)急處置:

-對于非關(guān)鍵設(shè)備故障,在確保安全的前提下進(jìn)行維修,可短時維持其他系統(tǒng)運(yùn)行。

-對于關(guān)鍵設(shè)備(如抽采泵、壓縮機(jī))故障導(dǎo)致無法維持安全負(fù)壓時,必須立即停止抽采,防止瓦斯積聚。

-維修期間加強(qiáng)泄漏點(diǎn)及周圍區(qū)域的氣體檢測和通風(fēng)。

3.火災(zāi)處置:

(1)發(fā)現(xiàn)初期火災(zāi):立即切斷著火設(shè)備電源,使用就近干粉滅火器撲救。

(2)無法控制初期火災(zāi):立即啟動全廠應(yīng)急預(yù)案,按預(yù)案路線疏散人員至

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