移动式瓦斯抽放泵（精选3篇）

移动式瓦斯抽放泵 第1篇

一、工作面概况

16401综放工作面于2011年11月正式回采, 工作面走向长1370m, 倾斜长度273m, 煤层倾角2°—26°, 煤层属稳定的中厚煤层, 煤层结构复杂, 含4—5层夹矸, 煤层总厚度8.8米, 纯煤平均厚度7.2米, 煤层走向北东, 倾向北西。16401工作面运输顺槽、回风顺槽均沿16#煤层走向布置、沿16#-4煤层底板掘进, 平均日产量1787t。工作面采用U型后退或通风系统, 上行通风, 工作面有效风量950m3/min。 (图1) 工作面回采过程中, 回风巷瓦斯浓度为0.8%, 当工作面周期来压期间或大气压力突然下降时, 瓦斯涌出异常, 上隅角瓦斯最大浓度为1.5%。

二、瓦斯来源分析

通过对16401工作面瓦斯涌出量的实际测定, 具体测定结果见表1

可以看出:影响安全生产的瓦斯主要来源为采空区瓦斯涌出。为此在该工作面尝试利用移动式瓦斯抽放泵站进行了工作面采空区瓦斯抽放。

三、矿用移动瓦斯抽放泵站简介

ZWY系列煤矿用移动式瓦斯抽放泵站可根据现场的实际情况, 实现不同的抽放工艺, 合理布置抽放泵站, 从经济、实用、管理等多方面考虑, 达到最佳抽放效果, 其规格型号及主要技术参数如下 (表1) , 根据计算的瓦斯流量和压力值, 选择ZWY105/132—G型移动瓦斯抽放泵站。

四、瓦斯抽放

(一) 抽放设备及管路选择

瓦斯抽放泵及管路选择主要与设计流量有关, 根据16401工作面瓦斯的超限情况, 结合采空区瓦斯抽放经验, 抽放量应达到工作面最大瓦斯涌出量的20%——30%, 才能够有效的解决回风及上隅角瓦斯超限问题。按16401工作面涌出量的30%计算, 应抽放出纯瓦斯1.17m3/min, 按抽放浓度10%计算, 可抽出混合量为17.7m3/min。

(1) 管径选择, 管径选择采用如下公式计算

D=0.1457 (Q/V) 0.5

式中D—————管道内径, m

Q—————管内混合气体流量, m3/min

V—————管内气体流速, 取V=10m/s

将数值代入式 (1) 得:D=0.157m

通过计算选用6寸瓦斯抽放管, 总长度为1260m。

(2) 抽放管路阻力计算:

H沿程=9.81×L×r×Q2/kD5

=19658Pa

式中:H—————沿程阻力, Pa

L—————管路长度,

r—————混合气体对空气密度比, 取0.955

Q—————管道内气体流量, m3/min

D—————瓦斯管路内径, cm

K—————管径系数, 取0.71

(2) 局部阻力计算

按沿程阻力的20%计算, H局部=3931.6Pa

总阻力= (H沿程+H局部) ×1.2=28307.5Pa=28.307Kpa

根据上面的计算结果, 综合考虑矿上治理瓦斯的需要, 最后选用表1中型号为ZWY105/132—G的移动瓦斯抽放泵站。

(二) 瓦斯抽放方法

采用工作面采空区埋管抽放的方法。即将抽放管路埋入工作面上隅角老塘内, 管路离底板距离0.5m, 并在抽放管路处打好木垛, 避免管路损坏。

(三) 瓦斯抽放系统

移动瓦斯抽放泵安装在原16402顺槽车场口往里15米的新鲜风流。抽放系统为:16401工作面上隅角→16401回风→移动瓦斯抽放泵→16401回风→16401回风联络巷。

五、抽放效果分析

在抽放过程中利用孔板流量计、“U”型压力计、光学瓦斯检定器对移动式瓦斯抽放站的参数和工作面各地点瓦斯浓度进行测定, 结果如下:

抽放泵负压为-48 Kpa—-52Kpa, 流量为43.38m3/min—53.13m3/min, 平均瓦斯抽放浓度为13.05%, 平均瓦斯抽放量为5.66m3/min。自抽放以来工作面上隅角瓦斯浓度最高为0.6%, 平均瓦斯浓度为0.4%;回风巷瓦斯浓度最高位0.2%, 平均瓦斯浓度为0.08%。工作面上隅角未出现过瓦斯超限现象, 彻底解决了综采工作面上隅角、回风巷瓦斯超限问题, 保证工作面的安全正常生产。

3、效益

1. 利用移动式瓦斯抽放泵站抽放工作面采空区瓦斯, 解决了综放工作面因瓦斯涌出量大而困扰安全生产的难题、杜绝了瓦斯事故。

2、抽放前瓦斯浓度较高时, 影响采煤工作面正常作业, 平均每天出煤2800吨, 使用移动瓦斯抽放泵对工作面上隅角瓦斯进行抽放后, 解决了工作面瓦斯超限问题, 工作面产量提高到3500吨/天, 经计算我矿每天可多创造经济效益42000元。

六、结论

1.移动式瓦斯抽放泵抽放工作面采空区瓦斯, 为治理工作面提供了新的方法和思路。

2.利用移动式瓦斯抽放泵站需要领导的高度重视和生产单位的积极配合。

3.利用移动式瓦斯抽放泵站抽放工作面采空区瓦斯, 必须加强采空区的防火工作。

4.抽放过程中必须在管路加工过滤装置, 防止吸入煤粉, 影响抽放的效果。

移动式瓦斯抽放泵 第2篇

在我国大多数的煤矿瓦斯抽放泵运转过程中产生大量热量, 瓦斯泵电机及泵体温度过高不仅造成瓦斯抽放泵使用寿命缩短, 而且会使减速机中油温升高, 造成齿轮油粘性下降, 油泄漏情况加剧, 严重影响了瓦斯抽放系统的正常运行[1]。主要表现在耗电量比较大, 成本高, 局部通风机管理比较复杂必须有安排专人管理局部通风机, 另外局部通风机管理不善极容易产生引火热源存在极大的火灾隐患[2]。

2 分析问题

目前高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井中常用的瓦斯抽放泵主要为水环式真空泵, 瓦斯抽放泵散热装置的工作原理:瓦斯抽放泵要想达到吸气与排气的目的, 就要依靠瓦斯抽放泵泵体内偏心叶轮的旋转, 注入到瓦斯抽放泵泵体内部的水形成的旋转水环是在离心力的作用下形成的, 这样就会在旋转的水环的内表面与叶轮轮毂之间形成的一个近似月牙形状的真空空间, 从而跟进此真空空间体积V的变花来实现吸气、排气的效果。

由热力学的第一定律可以知道, 当压强P=常数并且气体的体积V发生变化时, 作用系统和外界环境之间存在着相互作用, 这个相互作用就是指功和热量之间的相互转换。当压力为等压时, 由于P=常数, 当气体体积从V1到V2变化时, 系统对外界作功为:

根据理想气体的状态方程, 上式可写为:

所以, 在整个等压过程中系统所吸收的热量为:

公式 (3) 中, 在等压的过程中, 系统所吸收的热量有两部分组成:其中一部分是用来增加系统的内能的, 另外一部分是用来对外界作功的。

其中, 上述公式中的符号M指的是气体的质量 (单位:g) ;Mmol指的是气体的摩尔质量 (单位:g/mol) ;普适气体常量用R来表示 (国际单位制中R=8.31J·mol-1·K-1) ;P代表气体的压强;T代表气体的温度;V代表气体的体积;AP代表系统对外界做的功;QP代表系统所吸收的热量;ΔE代表系统的内能。

3 解决问题

新型散热装置热的传递方式有三种形式:辐射、传导和对流。该新型瓦斯抽放泵散热装置利用了热传导的方式进行散热, 散热装置的设计示意图见图1所示。

在图1中的数字符号代表的含义为:1指的是管路的总进水管, 其中管道直径为42mm;2指的是进水闸门, 其中管口直径为42mm;3指的是三通, 其中管口直径为42mm;4指的是总进水管的分支管道, 其中管口直径为42mm;5指的是管口直径为18mm的散热管;6指的是穿螺丝孔;7指的是出水管路, 其中管口直径为42mm;8为出水闸门, 其中直径为42mm;9为管口直径为52mm的水管;10为铁片。

新型散热装置的工艺设计步骤如下:

(1) 用弯管机将四根Φ50mm水管压成如图1中I-I局部视图中9所示与瓦斯泵电机外形轮廓一致的弧度。

(2) 在每根水管9两端分别焊接一个铁片10, 以防止水管9漏水, 每个铁板正中间分别打一个穿螺丝孔6以便穿螺丝用。

(3) 在每对弧度一致的弯管上 (如图1中主视图及I-I局部视图所示) 按等分打若干个Φ12mm的小孔并用散热管5将每对弯管连接、焊接牢固。

(4) 如图1俯视图所示, 在水管9的进水端和出水端分别焊接上进水管4和出水管7, 在进水管4外部需用三通3和闸门2与总进水管1和水源相连, 出水管7与出水闸门8连接后与瓦斯泵房水池相通。

新型散热装置的工作过程如下:

(1) 如I-I局部视图所示:工作时, 工作人员通过穿螺丝孔6用与之相配的长螺丝将散热装置主体结构紧紧地毂住电机外壳。

(2) 打开总进水闸门2 (冷水流经路线为:总进水管1→进水闸门2→三通3→分进水管4→水管9→散热管5→水管9→出水管7→出水闸门8→水池) 。

(3) 冷水通过散热管4后, 将瓦斯抽放泵电机所产生的热量通过热传导的方式带走, 从而降温。

4 结语

(1) 该“新型散热装置”设计与研究与传统的利用局部风机散热相比较能够省去局部通风机及其附属设备, 从而减少了设备和耗电成本, 大幅度地降低了瓦斯抽放泵的运行成本。

(2) 该“新型散热装置”的目的有三:一是可以降低瓦斯泵的温度;二是可以为瓦斯泵的运转提供足够的水源;三是可以提高水源的综合利用率。

(3) 该“新型散热装置”的设计与研究与传统的利用局部风机散热相比较不需要专人管理, 节省了人力成本, 与传统的利用局部风机散热相比较减少了引火热源, 促进了安全生产。

参考文献

[1]张铁岗.矿井瓦斯综合治理技术[M].北京:煤炭工业出版社, 2001:101-103.

移动式瓦斯抽放泵 第3篇

1水环式真空瓦斯抽放泵的主要特点

瓦斯是一种危险性大的有害气体, 具有爆炸性和可燃性, 在抽放时不能产生高温高压现象, 并应避免火源和机械火花及高温。因此, 煤矿进行瓦斯抽放, 通常选用水环式真空瓦斯抽放泵, 它具有结构简单、吸气均匀、工作平稳可靠、操作简单、维修方便等特点。而且该抽放泵在抽放瓦斯时, 以水为介质, 不易产生高温和火花, 从而避免了瓦斯燃烧和爆炸事故。瓦斯抽放泵是瓦斯抽放的关键设备, 根据煤矿生产的要求, 必须保证其安全可靠运行, 不得随意停止。为此, 瓦斯泵除满足抽放量的要求外, 还必须配备备用泵、检修泵及可靠的双电源系统。

2常见故障及处理

水环式真空瓦斯泵在使用中, 由于工作泵运行时间长, 而备用泵停机时间长, 经常出现一些故障。笔者结合多年来对煤矿水环式真空瓦斯泵的检修经验, 将该类抽放泵经常出现的一些故障、产生的原因及处理方法进行归纳。

2.1抽气量小, 负压低

(1) 主要原因。

电动机的电源电压不足导致转速低;电动机和真空泵间的传动带打滑引起转速下降;供水量不足或者水温过高, 循环水排不出;叶轮与分配板间隙过大;机械密封系统破损导致漏水、漏气;叶轮或者分配板磨损;压力表、真空表显示不准确。

(2) 检查和处理方法。

检查供电电压是否在电动机额定电压范围内, 保证其在额定电压下工作;检查并调整传动带的松紧程度, 消除打滑现象;调节供水量和降低水温 (注意必须控制在正确范围内) , 检查进、出水口的管路;调整叶轮与分配板的间隙, 一般保持在0.15～0.20 mm, 否则会导致电动机超载发热;检查机械密封及其他可能漏水、漏气的地方 (如管路) ;更换叶轮或者分配板以及其他磨损部件;检查并更换不合格的真空表、压力表等。

2.2试车或运转过程中泵被卡死

(1) 主要原因。

泵体内管道、机件结垢严重;机械填料安装不合格, 压盖压得太紧;泵长时间没用导致锈蚀, 泵体内部机件生锈;泵体内部有异物卡住转子, 泵内吸入杂物;叶轮与分配板间隙过小发生摩擦;传动轴承损坏;电动机供电电压不足;电动机缺相运行。

(2) 解决方法。

拆卸清除或用酸清洗, 有效清除水垢;按要求安装机械填料, 松开机械填料压盖螺栓;用力扳动转子并用草酸清洗, 若因长时间没用导致锈蚀的, 可以加点除锈剂或者打开泵盖人为去除锈迹;用水冲刷并打开检查, 打开泵盖去除杂物;调节叶轮与分配板的距离;更换损坏的轴承, 并按要求加注合格的润滑油;检查供电电压是否过低;检查电动机接线是否牢靠。

2.3振动及噪声大

(1) 产生原因。

主轴对中不好, 造成偏心, 地脚螺栓松动, 工作液流量过高, 吸排气管壁太薄等。

(2) 处理方法。

重新检查和调整主轴, 检查地脚螺栓, 确保其紧固, 安装孔板流量计减少流量, 采用管壁较厚的气管。

2.4轴承部位发热

(1) 产生原因。

轴承安装不当或损坏, 缺少润滑油。

(2) 处理方法。

检查调整轴承或更换不合格轴承, 按要求加注合格的润滑脂, 改善润滑条件。

2.5泵内产生水垢

水环真空瓦斯泵使用一段时间后容易结水垢, 水垢会堵塞孔道、间隙, 粘牢零件接合面, 影响泵的工作性能, 甚至使泵不能正常工作, 造成抽放泵启动困难, 运行阻力大, 泵体发热。

(1) 水垢形成原因。

大自然中的海水、井水、泉水等, 由于和土壤、岩石相接触, 溶入了许多杂质, 这些杂质多是钙和镁的碳酸亚盐、硫酸盐和氯化物, 一般都是硬水, 水中的钙、镁盐易分解生成不溶性的碳酸盐沉淀, 这种沉淀附着在抽放泵零件上, 形成水垢。

(2) 防治办法。

①抽放泵必须使用软水 (在硬水中加入适量的氢氧化钙 (消石灰) 或碳酸钠 (苏打) , 可使水中碳酸氢盐生成不溶性的碳酸盐沉淀, 经过过滤, 所得就是软水) , 并将抽放泵所用的水作封闭循环使用, 循环水中的钙、镁盐量一定, 使水垢形成到一定量之后不再增加, 可避免水垢危害的深化, 但必须保证循环水的温度在规定温度值以下。②利用水垢处理器, 在不改变水的生化属性前提下, 根据不同水质适用不同频率电磁场的处理机理, 由主机产生高频电磁场对流经设备的水质进行处理, 水垢处理器特定频率的高频能量对被处理介质水产生共鸣作用, 使原有大缔合体态水的结合键被深度打断, 产生系列物理弹性变化, 如极性增强、偶极距增大、水合能力增强等, 降低成垢概率, 起到阻止水垢形成的作用, 水垢处理器连续发射出与水垢自振频率相近的波, 使其在一定范围内产生共振效应, 使原有水垢结晶体逐渐松软、脱落、从而达到除垢的目的。③结垢不严重的, 可用浓度为10%的草酸浸泡水泵30 min后用清水洗泵, 也可采用稀盐酸, 将其浓度稀释到5%以下, 浸泡30 min后用清水洗泵;④结垢严重时, 必须将抽放泵解体, 清除叶轮、分配板及泵体上的水垢, 重新进行装配, 有条件的可在安装前做一下叶轮动平衡和分配板光洁度, 除垢时注意不要造成变形。

3日常维护

水环式真空瓦斯泵必须按要求进行维护, 确保其正常运行, 备用泵至少每星期检查一次, 人工盘车应无卡阻现象, 其他各部件均应正常, 每半月进行一次空载启动, 确保其随时能投入正常使用。

(1) 应经常检查油位, 确保其符合要求, 发现油变质应及时更换新油, 确保真空泵工作正常。一般新水环式真空瓦斯泵、解体检修后的水环式真空瓦斯泵, 建议在工作100 h左右换油一次, 以后每500 h换油一次。运行过程中, 轴承温度不能超过环境温度35 ℃, 最高温度不得超过80 ℃。

(2) 一般情况下, 水环式真空瓦斯泵工作2 000 h后应进行解体检修, 查看密封件老化程度, 检查排气阀片是否开裂, 清理沉淀在阀片及排气阀座上的污物。清洗整个水环式真空瓦斯泵腔内的水垢时应轻拿轻放, 小心碰伤, 对橡胶类元件清洗后, 用干布擦干即可。

(3) 经常检查水环式真空瓦斯泵管路及结合处有无松动现象, 调整填料压盖, 保证填料室内的滴漏情况正常, 检查轴套的磨损情况, 如磨损较大应及时更换。

(4) 水环式真空瓦斯泵停止使用时, 要先关闭闸阀、压力表、真空表, 然后停止电机。

(5) 发现水环式真空瓦斯泵有异常声音或异常现象应立即停车, 查明原因进行处理, 严禁带病运行。

4结语

瓦斯抽放泵是治理瓦斯进行瓦斯抽放的关键设备, 其工作正常与否关系到矿井的安全和生产。因此, 必须进行合理选型, 正确维护, 精心检修, 在平时的维护管理中严格遵守管理制度, 定期清洁、检查、更换易损件。操作时, 要遵守操作规程, 及时记录运行和维修情况, 以减少故障的发生, 为矿井瓦斯抽放提供保障。

摘要：瓦斯抽放泵是瓦斯抽放的关键设备, 其工作正常与否关系到矿井的安全生产。根据多年来对水环式瓦斯抽放泵的检修和维护经验, 在分析其特点的基础上, 对抽放泵的常见故障、产生原因、处理方法进行了总结, 并提出了瓦斯抽放泵日常维护的基本要求。