瓦斯抽采联管系统及浓度控制方法研究

煤层瓦斯抽采是治理矿井瓦斯和防治煤与瓦斯突出最有效方法之一,它不仅是安全生产的需要,也是节省能源、保护环境的迫切需要。联管系统是保障瓦斯抽采顺利进行的关键设备,瓦斯浓度高低又是决定抽出的瓦斯能否被利用的先决条件。目前我国瓦斯抽采联管系统存在的问题较多,主要表现在联管速度慢、设备笨重、成本高、抗腐蚀能力差、不能重复利用、没有标准联管件等缺点。在瓦斯浓度控制方面,没有具体理论指导,全凭经验调节,这就使得瓦斯浓度控制效果差,存在大量关孔现象,不但造成资源的巨大浪费,而且给煤矿安全生产留下巨大隐患。为此,河南理工大学在广泛调研的基础上,研制了新型的瓦斯抽采联管系统,并针对瓦斯浓度控制做了具体的理论分析。本文通过基础研究,介绍了浓度控制阀体、竖向联管件、横向联管件以及新型孔板流量计的研制过程,并进行了实验室实验和抗静电阻燃检测。井下工业性安装试验证明了新型联管系统的优越性。在联管系统安装之后又进行了瓦斯浓度控制的工业性试验,通过分析所收集数据,发现低负压并不是提高低浓度钻孔瓦斯浓度的正确方法,对于抽采时间较长的钻孔,在一定程度上提高抽采负压能增加瓦斯流量,提高瓦斯浓度。在此基础上作者提出了新的浓度控制方法,针对试验巷道的特点绘制了浓度控制曲线,可方便工人调节浓度。工业性表明,新型联管系统和瓦斯浓度控制方法具有良好的应用效果。