丁志超 田小龍

（黃陵礦業(yè)公司一號煤礦，陜西 黃陵 727307）

1 礦井概況

一號煤礦隸屬于陜西陜煤黃陵礦業(yè)有限公司，于1991 年12 月開工建設，是國家“八五”重點建設項目和20 項興陜工程之一。一號煤礦井田面積184.2 km2，可開采煤層為2 號煤層，厚度0.8～4.69 m，平均厚度2.18 m，傾角0～5°。礦井設計生產能力420 萬t/a，核定生產能力600 萬t/a，配套選煤廠年入洗能力600 萬t。礦井采用平硐單水平開拓，分區(qū)抽出式通風，主運輸采用膠帶輸送機，輔助運輸采用無軌膠輪車，煤層自燃傾向性為Ⅱ類，屬水文地質類型復雜的高瓦斯礦井。

依據河南理工大學2010 年編制完成的《2 號煤層瓦斯基礎參數測試成果報告》，礦井2#煤層瓦斯含量為1.26～5.12 m3/min，煤層原始瓦斯壓力為0.25～0.64 MPa，煤的孔隙率為7.69%～8.28%，煤的堅固性系數1.1，煤的瓦斯放散初速度為6，透氣性系數為13～16 m2/MPa2·d。

2 八盤區(qū)泵站雙泵雙系統(tǒng)及埋管改造

2.1 更換瓦斯抽采泵，提高抽采能力

八盤區(qū)泵站配備3 臺ZWY150/200G 型瓦斯抽采泵，抽采能力150 m3/min，電機功率200 kW。井下移動抽采泵站主要負責綜采工作面上隅角埋管抽采。設備存在使用時間長、老化嚴重、抽采能力低等問題，急需更換抽采泵。新購置2 臺ZWY200/250G 型瓦斯抽采泵，抽采能力為200 m3/min，電機功率250 kW，提高了抽采能力和電機功率。具體參數見表1。

2.2 合理分配抽采系統(tǒng)資源

井下移動抽采泵站主要負責綜采工作面上隅角埋管抽采，使用單泵對上隅角進行抽采，其中一臺泵處于閑置備用中，井下抽采效果不達標。將八盤區(qū)泵站的兩臺泵全部開啟，一臺泵只抽805 工作面上隅角瓦斯，另一臺泵抽805 上隅角和805 本煤層瓦斯，在本煤層抽采系統(tǒng)的瓦斯管路正頭向后10 m 處安裝Ф355 蝶閥，可以調節(jié)本煤層與上隅角的抽采負壓，隨著推采進度與上隅角的管路一同進行拆移。

805 綜采工作面上隅角抽采系統(tǒng)由井下移動抽采泵站瓦斯抽采泵引出，兩趟管路延伸至805 工作面回風距工作面100 m 處，再用鋼圈風筒延伸至采空區(qū)內，如圖1 所示。

表1 抽采泵基礎參數表

圖1 805 綜采工作面上隅角抽采系統(tǒng)圖

通過對抽采泵及上隅角埋管系統(tǒng)的改造，增加了上隅角埋管的抽采負壓，提高了抽采效果，確保了工作面的正常生產，保證了礦井安全。目前已在805 工作面和620 工作面進行應用，具體效果參數見表2。

表2 工作面上隅角抽采系統(tǒng)參數表

利用Ф355 蝶閥調節(jié)本煤層與上隅角的抽采負壓，研究閥門開啟大小，本煤層與上隅角負壓、流量情況，當閥門開啟最小時，本煤層負壓達到30 kPa，上隅角未開啟，本煤層負壓和流量滿足要求；當閥門開啟最大時，本煤層負壓為4～5 kPa，上隅角負壓為30 kPa，此時上隅角負壓達到最大，但是本煤層抽采不符合要求；當閥門開到30%時，在滿足本煤層抽采系統(tǒng)的前提下，盡可能地增加上隅角抽采負壓，作為最優(yōu)的系統(tǒng)分配方案。

統(tǒng)計805 工作面上隅角抽采系統(tǒng)調整前后基礎參數，具體見表3。

表3 805 工作面上隅角抽采系統(tǒng)基礎參數表

從上表可以看出，系統(tǒng)抽采負壓變化不大，抽采流量，從92 m3/min 增加到169 m3/min，瓦斯?jié)舛纫灿兴黾樱岣吡顺椴上到y(tǒng)的效率。

3 四號風井瓦斯抽采泵站啟用

3.1 啟用四號風井瓦斯抽采泵站

二號風井安裝2 套瓦斯抽采系統(tǒng)，配套安裝2臺2BEC72 型瓦斯抽采泵和2 臺2BEC67 型瓦斯抽采泵，兩用兩備。其中2BEC72 型瓦斯抽采泵電機功率是710 kW，抽采能力為505 m3/min。

三號風井地面瓦斯抽采泵站安裝3 套瓦斯抽采系統(tǒng)，配套安裝6 臺2BEC72 型瓦斯抽采泵，三用三備，2BEC72 型瓦斯抽采泵電機功率是710 kW，抽采能力為505 m3/min，現(xiàn)服務于北二和八盤區(qū)各工作面本煤層抽采、邊掘邊抽、高位裂隙抽采。

四號風井地面瓦斯抽采泵站安裝3 套瓦斯抽采系統(tǒng)，配套安裝6 臺2BEC72 型瓦斯抽采泵，三用三備，2BEC72 型瓦斯抽采泵電機功率710 kW，抽采能力為505 m3/min，現(xiàn)服務于北一綜采工作面高位裂隙鉆孔抽采。

二號風井地面瓦斯抽采泵站服務于北一各工作面瓦斯抽采，但隨著開采的不斷延伸，抽采系統(tǒng)距離長，阻力增大，負壓和流量減小，而且二號風井抽采泵站設備能力不足、老化等問題，需要啟用四號風井地面瓦斯抽采泵站。具體參數見表4。

前期準備需要完善地面瓦斯抽采泵站內的電氣設備和配套設備、設備試運行、操作人員上崗前培訓等工作。完成二盤區(qū)回風巷、北一回風巷H1-4內瓦斯管路拆除工作、四號風井抽采系統(tǒng)與井下各工作面抽采系統(tǒng)連接工作。

3.2 利用地面抽采系統(tǒng)替代井下移動抽采系統(tǒng)

北一2#瓦斯抽采泵站配備3 臺ZWY110/160G型瓦斯抽采泵，抽采能力為110 m3/min，電機功率160 kW。井下移動抽采泵站主要負責綜采工作面上隅角埋管抽放，具體參數見表5。

表4 地面抽采系統(tǒng)抽采泵基本參數表

表5 抽采系統(tǒng)基本參數對比表

由于二號風井地面瓦斯抽采泵站負責北一區(qū)域各工作面瓦斯抽采，但是只有2 套系統(tǒng)，分別負責本煤層抽采和高位裂隙抽采，上隅角埋管抽采只能利用井下移動瓦斯抽采泵站，存在抽采能力低、負壓和流量小等問題。啟用四號風井瓦斯抽采泵站后，四號風井地面瓦斯抽采泵站安裝3 套瓦斯抽采系統(tǒng)，配套安裝6 臺2BEC72 型瓦斯抽采泵，計劃三用三備，2BEC72 型瓦斯抽采泵電機功率是710 kW，抽采能力為505 m3/min，分別服務于北一各工作面本煤層預抽抽采、高位裂隙抽采和上隅角埋管抽采。更換系統(tǒng)后上隅角抽采系統(tǒng)負壓和流量明顯提高，具體參數見表6。

更換系統(tǒng)后，縮短了抽采系統(tǒng)的距離，二號風井抽采系統(tǒng)服務長度約5300 m，而四號風井抽采系統(tǒng)最遠的服務長度約2000 m，縮短了3300 m；減少了抽采阻力，確保系統(tǒng)運行正常，各工作面負壓滿足要求。

表6 四號風井抽采系統(tǒng)運行參數表

4 結論

（1）完成四號風井地面瓦斯抽采泵站的啟用和井下系統(tǒng)倒換工作，目前系統(tǒng)運行正常，取代二號風井泵站和北一2#瓦斯抽采泵站，抽采能力提高380 m3/min，抽采距離縮短了3300 m，為北一區(qū)域災害治理工作提供保障，實現(xiàn)礦井安全生產。

（2）完善八盤區(qū)綜采工作面上隅角雙泵雙系統(tǒng)抽采，提升災害治理能力，避免回采過程中上隅角出現(xiàn)瓦斯積聚。

（3）研究出上隅角抽采和本煤層瓦斯抽采系統(tǒng)分配的最優(yōu)方案為上隅角系統(tǒng)開啟30%，能夠在保證本煤層抽采系統(tǒng)運行正常的情況下，提高上隅角系統(tǒng)抽采效率，為今后礦井上隅角瓦斯治理工作提供參考依據。