采煤工作面远距离供液（电）系统研究与应用

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

科技 创 新 203年第33期I科技创新与应用采煤工作面远距离供液(电)系统研究与应用朱屹生 朱 敏 丁 凯 魏 洋 李相旭(上海大屯能源股份有限公司综机管理中心，江苏 沛县 211611)摘 要：传统采煤工作面供液(电)系统-般都存在开关车拉移困难、功耗和液压系统冲击大、机械磨损严重等问题。针对以上问题，大屯公司引进系列新设备组成采煤工作面远距离供液(电)系统，新系统优化了工作面设备布置，提高了供液(电)质量。具有较好的经济效益与社会效益，值得推广应用。

关键字：采煤工作面：远距 离供液(电)；系统概述采煤工作面远距离供液(电)配套设计，是以龙东 7141工作面(70万吨)为基矗以提高综机设备综合管理使用水平、工作面长度、设备配套方案、设备可靠性、方便下井运输等为切入点，保证采煤工作面能正常生产为目标，实现采煤工作面远距离供电(液)。对相关配套设备进行能力计算及选型配套。

1工作面布置及设计1.1设备布置方式该工作面材料道总长 1400m，工作面长 146m(I1图 1所示)。远供系统设备由工作面水处理装置、高低压反冲洗过滤装置、乳化液泵站变频系统、乳化液自动配比装置、无功功率补偿装置组成。其中，远距离供液设备全部安装在工作面材料道 口，回采期间设备无需移动，直至工作面回采结束。在材料道内距工作面800m处安装2台 1000KVA移动变电站，工作面回采至移变时将移变移动安装至材料道口处。在距工作面50m处安装组合开关和无功功率补偿装置，随工作面回采而前移。其他设备安装与传统工作面设备布置相同。

图1采煤工作面设备布置示意图1.2系统设计为提高乳化液质量，采用井下工作面水处理装置将矿井水直接处理使用，出水硬度达到0.06mmo/L；L化液自动配比装置保证乳化液浓度为 3%-5%的范围内；变频泵站，降低管路冲击压力和泵站机械磨损；高低压反冲洗进-步净化乳化液系统 ；无功功率补偿提高功率因数 ，节省电能。

供液系统管路采用 qb50x20m/根的高压胶管向工作面支架供 、回液，并在供液管路中每 60m加装-个截止阀，为保证供液质量，供液系统采用闭环管理。

移变低压侧两路使用 MYP3X951X50型号电缆向工作面组合开关及无功功率补偿装置进行远距离供电。当工作面推进至距移动变电站 200米处 ，需将 2台移动变电站外移至材料道外的联络巷中 重新铺设 1140V电缆进行远距离供电。

1.3工作面主要设备配置- - 序号 名称 型号 数量1 采煤机 MG300/730-1 1wD 1台2 刮板运输机 SGZ-764/630 1台3 转载机 SZ 伪4/200 1台4 破碎机 PCM-110 1台5 泵站变频 BPJ-315/l140 1台6 乳化液泵站 BRW-315/31.5 两泵-箱7 液压支架 ZF5200 97台8 工作面水处理装置 YxG05 i套9 无功功率补偿装置 WBB-45o/1140 1台10 乳化液 自动配比装置 RZPB- 60 1台11 高低压反冲洗过滤站 BRW40/31.5 1台2系统数据计算2.1液压降考虑其他因素影响，为保证支架工作压力 ，高压胶管采用qb50mm的高压胶管『管中的管路压力损失主要表现为沿程压力损失 ，依据液体流体力学 ，校验液压管路损失(局部损失可忽略不计，且液体随管路截面的大型方向变化不大)，液压管路的沿程压力损失计算公式如下：phlddpvZ/2Ap：沿程压力损失 ； ：沿程阻力系数；L：圆管的沿程长度；d：圆管内径；p：流体密度；v：管内平均流速。

BRW200/31.5乳化泵的公称流量为 200ldmin，两台乳化泵工作，由-路 50的高压胶管为工作面供液。

管内液体平均流速v町/Aq/('rd2/4)4q/(rrdz)(4 x200 xl000)/(3.14 x5 )crdmin101.9rdmin1.698m/sV：流体的运动黏度(取 6mm2/s)雷诺数 Revd/V(1.698x0.05m)/6x105"n2/s14150- 般而言，沿程阻力系数 是雷诺数 Re和相对粗糙度的函数。

用勃拉修斯经验公式计算，即h0.3164Re-. O.3164x14150-0.250.3164/14l500.25 0.3164/10.90.029则沿程压力损失为：ApMJd。pvV2 (0.029x1400)/0.05xl000x1.698Z/2x10 1.17MPa<31.5x0.26.3Mpa在液压支架主进液口处安装-压力表，当工作面正常出煤时，表的压力在 26.5 28MPa之间波动。压降在允许范围内，能够满足工作面ZY5200液压支架达到初撑力的要求。

2.2 电压降根据工作面设备配置，供工作面设备移变容量选择为：Ype2x3157302001560KWKx0.40.6xpd/.Y，pe0.40.6x730/15600.68Sbkx pe/cosd0.68x1560/0.71517kva在距工作面 800m处，选用两台KBSGZY-1000/6移动变电站分列运行。线路电压降以不超过供电电压的5%为原则。工作面最大功率电机 YBC-300正常运转的电流在 185A上下。经简单计算：线路线阻为：RPxL/S0.0175800/3950.049(欧姆)则电机运行时电压降为：UIR0.049x1859.065V<1 140vx0.0557V供电需求满足要求。

3应用情况新型远距离供液(电)系统解决了传统采煤工作面设备配置存在的问题，在大屯公司已推广使用，并取得了良好的效果：(1)该套远距离供液(电)系统研发、应用了多项新技术，配套工作面水处理、乳化液自动配比、反冲洗过滤、泵站变频控制、动态无功功率补偿设备，形成了-套功能较为完善的集中供液、供电系统。

(2)远距离供液(电)系统项 目的应用使工作面两道保持通畅，消除了频繁拉移开关列车导致的安全隐患，给安全生产创造有利条件。

(3)井下水处理及乳化液 自动配比装置的使用，保障了乳化液配比用水质量，使乳化液配比浓度稳定、清洁度高；实现了液位 自动化控制，减轻工人劳动强度。

(4)fL化液泵站采用变频控制，泵站实现恒压、变量 自动控制。

减小了供液管路压力波动幅度，降低了电能消耗和设备故障率。

- 2l-科技创新与应用I 2013年第3期 科技 创新关于乙炔气体浓度检测器安装位置的研究刘 斌 蔡解民(泰州市三联永恒安全科技有限公司，江苏 泰州 225300)摘 要：随着我国化工企业的快速发展，-些化工企业由于缺乏有效的安全管理、安全设施配备不到位、生产设备老化等因素，导致火灾甚至爆炸事故的发生。

关键词：乙炔气体；危险性；安装位置乙炔属于易燃易爆性气体，涉及生产、储存、使用乙炔的企业-旦发生乙炔泄漏，作业现场的乙炔与空气混合达到-定的浓度，遇点火源就可能发生火灾甚至爆炸的事故，造成人员伤亡和财产损失的严重后果。因此对于了解乙炔的理化特性和危险性，以及采取有针对性的防范措施是十分必要的。

1关于乙炔事故的案例1.1 2000年2月 12日上午，香港元辫 嶷围-个机器维护工场发生乙炔瓶爆炸，7名工人于春节后首 日开工即遭事故，造成了3人死亡、4人受伤。当日8时 6分，7名春节放假后上班的工人在工场内准备开工，当有人启动气焊枪时即发生猛烈爆炸，2名工人被弹起抛上 10多米高的工场顶部，横搁在工字钢的横梁上而死亡，其余 5名工人被炸伤，其中 1人医院抢救无效死亡。据初步调查，连接乙炔瓶的软管损坏漏气，而工场内存放有 53瓶氧气和 29瓶乙炔，明显违反存放规定。警方经现场调查初步确认，事故是由放在工场外的 10多个乙炔瓶的橡胶软管损坏，而接进工场内气体泄漏引发。

据推测，乙炔瓶的橡胶软管在春节放假时已损坏，至 12 13上班开工，工棚里已充满了乙炔气体，当工人进行切割时就触发爆炸。

1.2 2012年 9月 12 13 11时40分左右，位于浙江省宁波大榭开发区环岛北路 55号的韩华化学f宁波)有限公司在 PVC聚合车间汽提装置维修 A252B2轴承作业时，因维修用乙炔钢瓶皮管出现裂缝，导致乙炔泄漏发生爆燃，造成现场 6名施工人员烧伤。

从上述涉及乙炔的事故案例可以看出，如果企业在涉及生产、使用、储存乙炔的危险场所设置有效的可燃气体浓度探测器，可以有效地预防乙娶生泄漏；-旦在发生乙炔泄漏的异常情况下，可燃气体浓度探测器可以及时发出报警，相关操作人员可以立即采取有效的应急措施，防止事故进-步扩大。

2关于乙炔危险性的分析乙炔 ，俗称风煤 、电石气 ，是炔烃化合物系列中体积最小的-员，其分子式为CH CH，化学式为 C：H ，相对分子量为 26.o4，相对密度空气1]为 0.91，闪点为-17.7℃(闭杯)，引燃温度为 305℃，爆炸极限为 2.5～82V%。

根据《危险化学品名录(2002版)，乙炔属于 2.1类易燃气体，根据《建筑设计防规范》，乙炔的火灾危险性属于甲类，根据《压力容器中化学介质毒性爆炸危险程度分类》，乙炔属于爆炸性化学介质和中度毒性危害物质，根据《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化学品名录的通知》，乙炔属于首批重点监管的危险化学品。乙炔极易燃烧爆炸，其与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。

企业在生产、储存、使用乙炔过程中，可能会发生乙炔气体的泄漏，遇点火源可能引起火灾甚至爆炸事故。

涉及乙炔场所的危险因素分析如下 ：(1)生产及储存设备、使用钢瓶陈旧，或缺乏安全检查和维修而出现设备裂纹或破损；(2)生产、储存、使用厂房、设备没有设置防雷防静电设施；(3)涉及到的压力容器、气体钢瓶及安全附件未经检测或检测不符合要求 ，或过载运行，或设备质量不符合要求；f4)爆炸区域的电器不防爆，或使用不符合防爆要求的电器代替；(5)作业场所通风不良，或存在违章动火、吸烟等行为，或缺乏有效的消防及应急器材；f6)未设置有效的可燃气体浓度探测器 。

3关于乙炔气体浓度检测器安装位置为了预防乙炔气体泄漏而形成爆炸性环境 ，企业在涉及乙炔场所设置有效的可燃气体浓度探测器是非常重要的，这样在乙娶生异常泄漏时可以及时提醒操作人员采取必要应急措施，防止事故进- 步发展和扩大，导致更大的损失。但是，如果可燃气体浓度探测器的安装位置错误，在乙娶生泄漏时，探测器不能及时有效地发出报警，则会延误作业人员采取应急措施的时机，可能导致事故的发生 。

目前，涉及乙炔气体的企业针对乙炔可燃气体浓度探测器安装位置的意见有两种，-种是认为相关标准规范中乙炔比空气重，应该安装在释放源的下侧，-种是认为乙炔的相对分子量(26.o4)/1，于空气的相对分子量(29)，应该安装在释放源的上侧。要确定乙炔可燃气体浓度探测器的安装位置，必须根据我国相关标准规范的要求，明确乙炔相对于空气的关系。

f1)根据 《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》(GB50493-2009)的条文说明(6.1.1)：相对气体密度大于 O.97kg/m3(标准状态下)l!lJ认为比空气重；相对气体密度小于0.97kg/m，(标准状态下)的即认为比空气轻。检测比空气重的可燃气体时，推荐的的检测器安装高度应高出地坪(或楼板面)O.3-0.6m，过低易造成因雨水淋、溅，对检测器的损害，过高则超出了比空气重的气体易于积聚的高度。检测比空气轻的可燃气体时，检测器高出释放源所在高度0.5～2m，且与释放源的水平距离适当减小至 5m以内，可以眷地检测到可燃气体。

f2)根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-92)第 2.3.1条注解：相对密度小于或等于 0.75的爆炸性气体规定为轻于空气的气体；相对密度大于0.75的爆炸性气体规定为重于空气的气体。

(3)根据《化工辞典20oo-O8第四版(P.1073)，乙炔气体的密度为 1.173kg/m ，相对密度为 0.91(空气：1)。

(4)根据《危险化学品安全技术技术全书》，乙炔极易燃烧爆炸，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸，其相对密度为0.91(空气1)。

4结束语根据上述资料显示 ，乙炔气体的密度为 1.173kg，'m，，大于0.97kg/m ；相对密度为 0.91(空气1)，大于 0.75。所以，根据国家相关标准规范，乙炔应视为重于空气的气体，则其可燃气体浓度探测器应安装在可能发生泄漏点的高出地坪 f或楼板面)0.3～0.6m的位置，以免由于错误安装而导致延误应急救援的最佳时机。

因此 ，我们建议涉及生产、使用、储存乙炔的企业，在狠抓安全生产管理的同时，要正确对待安全设施--可燃气体浓度探测器的重要性，按照国家的相关标准规范，确保探测器的安装数量和正确的安装位置，并定期对探测器进行检测，确保其有效性，真正做到安全生产、防患于未然。