煤倉風(fēng)道問題

【專家解說】：選煤廠煤倉瓦斯治理系列裝置的研究與應(yīng)用 摘要：高瓦斯礦井選煤廠的煤倉存在瓦斯?jié)舛瘸?，易引起瓦斯爆炸的危險(xiǎn)，傳統(tǒng)的通風(fēng)機(jī)治理方案設(shè)備多、費(fèi)用高。為此，通過深入分析，研究開發(fā)了一種新型瓦斯治理系列裝置，該設(shè)施由若干個(gè)煤倉瓦斯分離器、焚風(fēng)通風(fēng)塔、萬向?qū)эL(fēng)器、風(fēng)幛和雙向風(fēng)窗組成，為高瓦斯選煤廠的瓦斯治理開辟了一條新途徑。 關(guān)鍵詞： 選煤廠 煤倉 瓦斯治理 1 選煤廠煤倉瓦斯治理概況 傳統(tǒng)的選煤廠煤倉設(shè)計(jì)時(shí)，基本上都不考慮瓦斯治理設(shè)施，但是對高瓦斯礦井來說，許多選煤廠煤倉的瓦斯?jié)舛冗h(yuǎn)遠(yuǎn)超過《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)，存在嚴(yán)重的安全隱患，甚至有的選煤廠還發(fā)生瓦斯爆炸，這嚴(yán)重地威脅著從業(yè)人員的生命安全和選煤廠的安全生產(chǎn)。為了解決此類問題，有的選煤廠在主要瓦斯區(qū)安裝了大量的軸流式通風(fēng)機(jī)、瓦斯傳感器、通風(fēng)機(jī)閉鎖傳感器，實(shí)現(xiàn)了瓦斯風(fēng)電閉鎖，實(shí)現(xiàn)了瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，雖然這對解決選煤廠的瓦斯超限起了一定的作用，但上述設(shè)備設(shè)施治理費(fèi)用昂貴，且沒有從根本上解決瓦斯積聚造成的隱患，仍然存在發(fā)生瓦斯爆炸事故，影響選煤廠安全生產(chǎn)的隱患?？梢哉f這些消極的措施并沒有從根本上解決瓦斯爆炸問題。 因此，為了保證選煤廠的安全生產(chǎn)，筆者根據(jù)自己多年的礦井治理瓦斯積聚問題的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合屯蘭選煤廠煤倉瓦斯情況，研制了一種 “選煤廠煤倉新型瓦斯治理裝置”，徹底解決了現(xiàn)有選煤廠煤倉存在的瓦斯超標(biāo)易造成瓦斯爆炸和治理費(fèi)用昂貴等難題。 2 選煤廠煤倉新型瓦斯治理裝置的研究 2.1 屯蘭選煤廠煤倉瓦斯情況 屯蘭選煤廠始建于1997年10月，是設(shè)計(jì)入選原煤40Mt/a的特大型煉焦選煤廠，1997年10月31日正式投產(chǎn)?，F(xiàn)有原煤倉4個(gè)，產(chǎn)品倉4個(gè)， 2個(gè)轉(zhuǎn)載站。屯蘭礦生產(chǎn)的原煤由帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)向屯蘭選煤廠4個(gè)原煤倉儲(chǔ)存待選，原煤經(jīng)洗選后，其產(chǎn)品由帶式運(yùn)輸機(jī)進(jìn)入4個(gè)不同的產(chǎn)品倉等待外運(yùn)。緩沖倉2個(gè)暫不用，只是在生產(chǎn)緊張時(shí)使用。 原煤倉4個(gè)每個(gè)倉直徑φ21m、高42.00m（儲(chǔ)煤凈高34.62m）、最大儲(chǔ)存煤量3600t，原煤倉內(nèi)的瓦斯?jié)舛雀哌_(dá)8.2％。 產(chǎn)品倉4個(gè)每個(gè)倉直徑φ21m、高44.87m（儲(chǔ)煤凈高39.00m）、最大儲(chǔ)存煤量3300t，產(chǎn)品倉內(nèi)的瓦斯?jié)舛雀哌_(dá)9.0％ 2.2 新型瓦斯治理裝置的研究 2.2.1新型瓦斯治理裝置的試驗(yàn)研究 為了解決屯蘭選煤廠煤倉瓦斯問題，筆者多次到現(xiàn)場實(shí)測選煤廠大氣參數(shù)和多種氣體（CO、CO2、H2S、SO2、CH4、C2H4、C2H2等20多種），調(diào)查和分析屯蘭選煤廠歷年的大氣壓力、溫度、濕度變化規(guī)律。并結(jié)合現(xiàn)有的理論結(jié)合大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對屯蘭選煤廠煤倉和運(yùn)輸長廊瓦斯參數(shù)進(jìn)行正交理論分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行試驗(yàn)分析，從而得出最佳的試驗(yàn)方案。 對確立的最優(yōu)方案再進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)，在試驗(yàn)中對試驗(yàn)參數(shù)不斷修正。對試驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)有存在的問題進(jìn)行科學(xué)的比較、分析、歸納、總結(jié)，并借助現(xiàn)代分析技術(shù)和手段，得出了最佳治理屯蘭選煤廠煤倉及運(yùn)輸長廊瓦斯積聚問題的試驗(yàn)方案。 2.2.2 煤倉新型瓦斯治理系列裝置設(shè)計(jì) 煤倉新型瓦斯治理技術(shù)方案是：選煤廠煤倉瓦斯積聚治理裝置由若干個(gè)煤倉瓦斯分離器、風(fēng)幛、雙向風(fēng)窗和焚風(fēng)通風(fēng)塔組成，煤倉瓦斯分離器設(shè)在煤倉的周邊，風(fēng)幛設(shè)在煤倉頂部的中央，雙向風(fēng)窗設(shè)在煤倉外壁的上方，焚風(fēng)通風(fēng)塔設(shè)在煤倉頂部的兩邊或煤倉外壁的上方。 煤倉瓦斯分離器由筒體、瓦斯釋放帽、瓦斯釋放孔和過濾網(wǎng)等構(gòu)成，瓦斯釋放帽設(shè)在筒體得頂部，瓦斯釋放孔設(shè)在瓦斯釋放帽上，過濾網(wǎng)均勻設(shè)在筒體上，煤倉瓦斯分離器主要功能是將煤體內(nèi)或煤體上方的瓦斯，按所要求的方向分離出來。 風(fēng)幛是一個(gè)圓臺(tái)型的筒體，雙向風(fēng)窗由向上風(fēng)葉、向下風(fēng)葉和框架組成，向上風(fēng)葉設(shè)在框架的上部，向下風(fēng)葉設(shè)在框架的下部， 焚風(fēng)通風(fēng)塔由焚風(fēng)曲線體、變線體、集風(fēng)道和三叉排風(fēng)器等構(gòu)成，主要功能是形成強(qiáng)大的焚風(fēng)效應(yīng)，按所要求的方向?qū)⑼咚古诺矫簜}外。 由于屯蘭選煤廠煤倉新型瓦斯治理系列裝置采用了煤倉瓦斯分離器、風(fēng)幛、雙向風(fēng)窗和焚風(fēng)通風(fēng)塔，構(gòu)成了一個(gè)綜合治理裝置，能夠降低或消除煤倉中的全部瓦斯，徹底治理選煤廠瓦斯積聚的問題。 3 實(shí)施效果 3.1 安全效果 根據(jù)屯蘭選煤廠特定的地理環(huán)境和氣候條件影響的實(shí)際情況，根據(jù)大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)理論，確定采用風(fēng)幛、風(fēng)窗、通風(fēng)塔、焚風(fēng)通風(fēng)塔等通風(fēng)設(shè)施后，屯蘭選煤廠主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的要害部位和各個(gè)局部地點(diǎn)的瓦斯?jié)舛冗_(dá)到以下效果,符合煤礦法律、法規(guī)和《煤礦安全規(guī)程》要求. 1］原煤倉［包括產(chǎn)品倉］頂部皮帶長廊的采用通風(fēng)設(shè)施后瓦斯?jié)舛瘸Ｄ赀_(dá)到0.5％以下。 2］原煤倉［包括產(chǎn)品倉］內(nèi)部上隅角（死角）采用通風(fēng)設(shè)施后，瓦斯?jié)舛仍谡Ｉa(chǎn)情況下0.5％以下。 3］原煤倉［包括產(chǎn)品倉］底部溜煤口倉內(nèi)，采用通風(fēng)設(shè)施后，瓦斯?jié)舛瓤蛇_(dá)到0.5％以下。 4］原煤倉［包括產(chǎn)品倉］頂部皮帶長廊的（有工作人員的場所）的地點(diǎn)，采用通風(fēng)設(shè)施后達(dá)到CH4、C2H4、H2S、SO2、CO2、N2、O2達(dá)到各自的《國家標(biāo)準(zhǔn)》和《行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》安全濃度。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明瓦斯?jié)舛扔稍瓉淼?.2％, 常年可降低到0.5％以下，瓦斯?jié)舛韧耆蠂覙?biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的安全濃度。具有治理瓦斯安全可靠，使企業(yè)的安全生產(chǎn)和從業(yè)人員的生命安全以及企業(yè)財(cái)產(chǎn)得到保證，真正意義地實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。 3．2經(jīng)濟(jì)效益評價(jià) 根據(jù)屯蘭選煤廠現(xiàn)有情況概算其經(jīng)濟(jì)效益。 3．2．1 軸流式通風(fēng)機(jī)方案 該選煤廠原煤倉4個(gè)，每倉1臺(tái)5.5KW軸流式通風(fēng)機(jī)，2＃倉另安裝1臺(tái)2×15KW軸流式通風(fēng)機(jī), 倉上走廊有2臺(tái)5.5KW移動(dòng)式通風(fēng)機(jī), 倉下安裝有1臺(tái)2×15KW軸流式通風(fēng)機(jī)，放煤溜槽口有2臺(tái)5.5KW移動(dòng)式通風(fēng)機(jī)；精煤倉4個(gè)，每倉2臺(tái)5.5KW軸流通風(fēng)機(jī)，倉上走廊有1臺(tái)5.5KW移動(dòng)式通風(fēng)機(jī),倉下安裝有1臺(tái)2×15KW軸流式通風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)載點(diǎn)落煤處安裝1臺(tái)5.5KW移動(dòng)式通風(fēng)機(jī)。 1）瓦斯處理主要費(fèi)用。根據(jù)該選煤廠提供的實(shí)際費(fèi)用：① 電費(fèi)：5.5KW移動(dòng)式通風(fēng)機(jī)月電耗1980元，年電耗23760元；2×15KW倉下通風(fēng)機(jī)月電耗10800元，年電耗129600元。 2）風(fēng)機(jī)折舊費(fèi)。 2×15KW倉下通風(fēng)機(jī)原價(jià)5萬元 服務(wù)年期7a，年折舊費(fèi)7143元；2.86臺(tái)為20429元/a；5.5KW移動(dòng)式通風(fēng)機(jī)原價(jià)2.7萬元 服務(wù)年期7a，年折舊費(fèi)3857元，2.86臺(tái)為11031元/a。 新型瓦斯積聚治理裝置一個(gè)相當(dāng)于2.86臺(tái)軸流式通風(fēng)機(jī)，且效果比軸流式通風(fēng)機(jī)穩(wěn)定、可靠。 3.2.2、新型瓦斯積聚治理裝置方案經(jīng)濟(jì)效益 若停用風(fēng)機(jī)，改用瓦斯積聚治理裝置則： 1）停1臺(tái)5.5KW通風(fēng)機(jī)年省費(fèi)用:23760＋11031 = 34791元/a；停1臺(tái)2×15KW軸流式通風(fēng)機(jī)其費(fèi)用:129600＋20429 = 150029元/a. 2）4個(gè)原煤倉通風(fēng)機(jī)全部停用（8臺(tái)5.5KW；2臺(tái)2×15KW），其費(fèi)用為:34791×8＋150029×2 = 278328＋300058 = 578386元/a. 3）4個(gè)精煤倉通風(fēng)機(jī)全部停用（10臺(tái)5.5KW；1臺(tái)2×15KW）,其費(fèi)用為:34791×10＋150029 =347910＋150029 = 497939元/a. 3.2.3 費(fèi)用 服務(wù)年限按20a計(jì)算：4個(gè)原煤倉為1156.77萬元, 4個(gè)精煤倉為995.88萬元，合計(jì)156.77＋995.88= 2152.65萬元。 新型瓦斯積聚治理裝置的一次性制造加工成本費(fèi)用為128萬元，則節(jié)省費(fèi)用為2024.65萬元。 可見在屯蘭選煤廠安裝“選煤廠煤倉新型瓦斯治理系列裝置”以后，由于該裝置是安全、經(jīng)濟(jì)、永固、無動(dòng)力的構(gòu)造設(shè)施，以其取代原設(shè)計(jì)的軸流式通風(fēng)機(jī)，所帶來的經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。 3．2 社會(huì)效益： 新裝置填補(bǔ)了我國選煤廠瓦斯治理的空白，開創(chuàng)了我國無動(dòng)力治理瓦斯新經(jīng)驗(yàn)和先例，對所有高瓦斯選煤廠的瓦斯治理開辟了一條新途徑，為以后大型選煤廠設(shè)計(jì)提供了先進(jìn)的新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大型選煤廠永久性的瓦斯治理。同時(shí)由于該系列裝置結(jié)構(gòu)簡單，管理方便，不需經(jīng)常維修，無需專人操作，具有簡便易行、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，因此易于在全國煤炭行業(yè)［以及礦山］推廣使用，具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。 4、結(jié) 論 總結(jié)“選煤廠煤倉新型瓦斯治理裝置”有以下特點(diǎn)： 1）、該技術(shù)的發(fā)明屬于國內(nèi)首創(chuàng)，世界先進(jìn)，具有技術(shù)先進(jìn)、科學(xué)合理，填補(bǔ)了我國選煤廠瓦斯治理的空白。屬于世界性先進(jìn)技術(shù)，達(dá)到世界先進(jìn)水平。 2）、該裝置的使用將有效的治理選煤廠煤倉瓦斯積聚問題。它的研制成功將對所有高瓦斯選煤廠煤倉瓦斯治理開辟一條新途徑。 3）、該裝置是安全、經(jīng)濟(jì)、永固、無動(dòng)力的構(gòu)造設(shè)施，以其取代常用的軸流式通風(fēng)機(jī)，所帶來的經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。 4）、該裝置結(jié)構(gòu)簡單，管理方便，不需經(jīng)常維修，簡便易行，無需專人操作，易于推廣使用，且開創(chuàng)了我國選煤廠無動(dòng)力治理瓦斯經(jīng)驗(yàn)和先例。 5）、這項(xiàng)新技術(shù)的成功運(yùn)用到設(shè)計(jì)上將對我國大型選煤廠煤倉瓦斯積聚治理產(chǎn)生深遠(yuǎn)的意義。給以后大型選煤廠設(shè)計(jì)提供了先進(jìn)的新技術(shù)。 6）、開創(chuàng)了我國無動(dòng)力治理瓦斯新經(jīng)驗(yàn)，不需要巨資安裝帶動(dòng)力的通風(fēng)設(shè)備，一次安裝，永久使用，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，安全可靠，以確保該系統(tǒng)的安全性。 7）特別指出選煤廠煤倉新型瓦斯治理裝置是無噪音、無動(dòng)力、無污染的通風(fēng)構(gòu)造設(shè)施，純屬于環(huán)保節(jié)能型產(chǎn)品。 8）、本裝置的原理，可以拓展到所有需要排氣、排污的建筑、工廠、礦山，以及民宅、廚房無動(dòng)力排油煙機(jī)等等領(lǐng)域 該技術(shù)可以取消全國選煤廠所有的通風(fēng)機(jī)，而且完全徹底永久解決瓦斯積聚問題。 選煤廠煤倉新型瓦斯治理裝置在全國乃至全世界推廣使用, 開創(chuàng)了我國瓦斯治理的先驅(qū)，具有推廣使用價(jià)值。 注：本專利“選煤廠煤倉新型瓦斯治理裝置”獲第六屆“國家科技發(fā)明獎(jiǎng)”一等獎(jiǎng)和“國家科技創(chuàng)新獎(jiǎng)”一等獎(jiǎng)（獲獎(jiǎng)時(shí)間2006年12月2日）；專利號為：ZL200520024727.X（公告時(shí)間2006.11.15） 希望對你有幫助