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礦井氣與人工煤氣摻混安全性的工程試驗(yàn)

文檔作者：項(xiàng)友謙張金貴張光熙文檔來(lái)源：中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究院峰峰礦務(wù)局,		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月05日
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煤氣與熱力年月
礦井氣與人工煤氣摻混安全性
的工程試驗(yàn)
項(xiàng)友謙
! 中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究院, 天津??# # #??%
張金貴張光熙
! 峰峰礦務(wù)局, 邯鄲# &amp;amp;??( # %
) 引言
礦井氣! 俗稱礦井瓦斯% 是優(yōu)質(zhì)能源之
一, 凡有礦井氣可資利用的地方, 均應(yīng)充分
利用這一氣源。峰峰礦務(wù)局二礦礦井氣供民
用工程已建成多年, 社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益十
分可觀。礦井氣中甲烷含量高低、可抽放量
多少, 主要取決于煤層性質(zhì), 并且隨著抽放
時(shí)間的延長(zhǎng), 對(duì)一特定礦區(qū)來(lái)講, 能供的礦
井氣量必然減少, 為了保障民用煤氣的穩(wěn)定
供應(yīng), 需要用人工煤氣進(jìn)行摻混調(diào)峰。人工
煤氣一般有焦?fàn)t煤氣、水煤氣、發(fā)生爐煤氣
等。峰峰礦務(wù)局于??年??月建成( 臺(tái)今?? ??
+ 反火式發(fā)生爐, 每天可供( # # # + , 低熱值
煤氣! 相當(dāng)于半水煤氣% , 附近一座焦化廠
也有富裕的焦?fàn)t煤氣可供利用。
人工煤氣互相摻混使用或與天然氣、液
化石油氣摻混使用, 已有許多先例。但是礦
井氣是從煤礦井下抽放出來(lái)的, 其中已含
有大量空氣, 常達(dá)?? # ?? 左右。氧氣含量達(dá)
&amp;amp; ??左右。礦井氣中主要可燃組份為甲烷,
其爆炸范圍窄, 因此含空氣?? # ?? 時(shí), 仍在
安全范圍之內(nèi)。而人工煤氣中含有較高的一
氧化碳和氫氣, 其爆炸范圍比甲烷要寬得
多, 加入已含?? # ?? 左右空氣的礦井氣后,
能否安全使用, 國(guó)內(nèi)許多單位也曾遇到這一
鉀題外但都不敢使用。因此, 人工煤氣與礦
井氣摻混, 理論上是否可行, 實(shí)踐上能否行
得通, 工程上要注意什么問(wèn)題, 這都需要人
們認(rèn)真地進(jìn)行研究。
( 混合燃?xì)獗O限的理論計(jì)
算
可燃?xì)怏w與空氣! 或氧氣% 組成的混合
物在遇到火源時(shí), 會(huì)進(jìn)行氧化反應(yīng)而放出熱
量而導(dǎo)致燃燒或爆炸。如果可燃?xì)怏w的濃度
低于某一值時(shí), 氧化反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量不足
以彌補(bǔ)散失的熱量, 就無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行燃燒,
這即爆炸下限。當(dāng)可燃?xì)怏w容器或管道向外
漏氣時(shí), 周?chē)扇細(xì)怏w濃度逐漸增加, 這時(shí)
要考慮爆炸下限。當(dāng)濃度超過(guò)某一值時(shí), 由
于缺氧也無(wú)法繼續(xù)燃燒, 這即爆炸上限。當(dāng)
容器出現(xiàn)負(fù)壓時(shí), 向里漏進(jìn)空氣, 燃?xì)鉂舛?
逐漸下降, 這時(shí)就存在一個(gè)爆炸上限的問(wèn)
題。能否產(chǎn)生爆炸, 一方面要有可燃?xì)怏w和
助燃氧氣! 或空氣% 存在, 并達(dá)到爆炸范圍
之內(nèi), 另一方面要有一定溫度, 即存在火
源。
第卷增刊煤氣與熱力· , ·
下面為單組份的爆炸極限! 按爆炸危險(xiǎn)
大小排列% .
乙炔/ 0 1 . , # ?? # 2( ?? &amp;amp; ! ?? %
氫氣1 . ??&amp;amp;?? 2 ?? # ! ?? %
一氧化碳/ 3 ?? ?? ( 2( ?? &amp;amp; ! ??%
乙烯/ 0 1 ‘ ( &amp;amp; ?? ??2( ??&amp;amp; ! ?? %
甲烷/ 1 &amp;amp;?? # 2 &amp;amp;?? # ! ?? %
乙烷/ 0 1 。???? # 2( ?? “石%
丙烷/ . 1 4 ?? &amp;amp;2( ?? ! ?? %
丁烷/ 1 「。, ?? 八?? ! ?? %
戊烷/ 4 1 5 . ???? , 2 ?? ! ?? %
關(guān)于混合燃?xì)獗O限的計(jì)算, 已有許
多學(xué)者研究過(guò), 近來(lái)項(xiàng)友謙等人〔‘〕又發(fā)表了
一些工業(yè)燃?xì)庠诳諝庵斜O限的實(shí)測(cè)數(shù)
據(jù), 并與理論計(jì)算值進(jìn)行了對(duì)比, 指出實(shí)測(cè)
爆炸極限范圍比理論計(jì)算值略窄一些, 更加
增強(qiáng)了對(duì)理論計(jì)算的可信性。同時(shí)還對(duì)爆炸
極限很寬的工業(yè)煤氣
—
水煤氣與礦井氣的
摻混過(guò)程進(jìn)行予測(cè)計(jì)算, 得出了甲烷濃度為
?? 。?? 以上的礦井氣與氧含量為?? # 哪以下
的水煤氣以任意比例摻混時(shí), 混合燃?xì)庵锌?
燃?xì)怏w的濃度與爆炸上限的濃度之差均高于
&amp;amp;?? 以上的結(jié)論。濃度差最少時(shí)為# ?? 礦
井氣的場(chǎng)合, 濃度差最大時(shí)為# ?? 水煤氣
的場(chǎng)合。
關(guān)于混合燃?xì)獗O限的計(jì)算公式如
下.
無(wú)氧無(wú)惰性氣基可燃?xì)庑荼O限6 .
6 十二
6 7
一8 州.
式中. 萬(wàn)9 : ; 一原燃?xì)庵姓鬯憧諝夂?
! ??% 。
混合氣體爆炸極限的計(jì)算過(guò)程如下.
! % 確定需要混合氣體的組成及混合
的比例。
! ( % 將燃?xì)饨M份進(jìn)行基準(zhǔn)換算, 即換
算成純可燃?xì)饨M成! 無(wú)空氣、無(wú)惰性氣體% 、
無(wú)空氣基組成和原燃?xì)饣M成。其中惰性氣
體一般指/ 3 0 和< . , < 0 中扣除與氧含量相
應(yīng)的配比氮?dú)夂? 余下的列入惰性氣休之
中。
! ??% 查出單組份的炸爆極限。
! % 計(jì)算純可燃?xì)怏w的爆炸極限。
! &amp;amp; % 計(jì)算無(wú)空氣基可燃?xì)怏w的爆炸極
限。
! ??% 計(jì)算整體燃?xì)? 包括燃?xì)?、惰?
及空氣% 在空氣中的爆炸極限。
( ?? 礦井氣與反火爐煤氣進(jìn)行接混
峰峰二礦提供的反火爐煤氣及礦井氣組
成如下.
反火爐煤氣組成! ?? %.
/ 3 . = < . > < . = # (
?? 一??一??一。一?, ??&amp;amp;
?
??, 一
?
??一=。一
礦井氣組成! ?? %
# #
藝8 ??26 誣/ 1 。
式中. 8 廠: 組份體積百分比! ??%
6 廠:組份爆炸極限! ?? % 。
無(wú)氧含惰性氣體爆炸極限6 7 .
空氣
??# 。3
! Α
8 。
一8 7
丫# #
。。
Α6! 裔
式中. 8 7 一惰性氣體百分比! ?? %
含氧含惰性氣體爆炸極限6 . .
將反火爐煤氣與礦井氣以不同比例摻混
后理論計(jì)算出的爆炸極限匯于表。
將計(jì)算結(jié)果整理如表( 及圖ΒΧ
( ?? ( 礦井氣、反火爐煤氣與焦?fàn)t煤氣修混
峰峰礦區(qū)焦化廠有萬(wàn)立方米2 日焦?fàn)t
余氣外供, 為了能與峰峰二礦的礦井氣和反
# 煤氣與熱力年月
表
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表;
礦井氣占混合氣的比例ΦΓ Η
不含空氣可然氣的含量ΦΓΗ
無(wú)空氣基可嫉氣體姆炸極限ΦΓΗ
可燃?xì)怏w濃度與上限之差ΦΓΗ
%0 0 。0
4 0 。0
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獷井氣比例Φ允Η
火爐煤氣摻混供氣, 現(xiàn)進(jìn)行如下計(jì)算Α
Φ%Η 三種煤氣組成見(jiàn)表4
Φ; Η 摻棍比例
第一種情況Α
礦井氣Α 反火爐煤氣Α 焦?fàn)t氣?? %Α%Α %
第二種情況Α
礦井氣Α 反火爐煤氣Α 焦?fàn)t氣?? 5 Α4 Α;
Φ4 Η 摻混氣爆炸極限的計(jì)算
三種燃?xì)鈸交旌髿怏w的爆炸極限仍按報(bào)
告中介紹方法進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表< 。
上述三種燃?xì)庵械目扇細(xì)猞党諝庖?
外Η 的濃度、無(wú)空氣基爆炸上限以及二者之
差列于表5 。
由計(jì)算可知, 三種氣體以等比摻混或以
實(shí)際氣量Φ即5 Α4 Α;Η 摻混時(shí), 混合氣中可
燃?xì)鉂舛染哂诒ㄉ舷?5 Γ 以上, 說(shuō)明可
以摻混。其前提是仍要求礦井中3 ? < 為40 Γ
以上, 反火爐煤氣及焦?fàn)t煤氣中, Ε氣含量要
第卷增刊
衰??
煤氣與熱力
1 ( / 1 ?? 公1 + / # ( < . 9 : ;
礦井氣
反火護(hù)煤氣
焦?fàn)t氣
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礦井氣
反火爐煤氣
焦?fàn)t氣
1 ( / 3 / 1 ‘ / 7 1 + / # ( < . 9 : ; 6 上26 下
原姍氣組成
2
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礦井氣
反火爐煤氣
焦?fàn)t氣
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口, (,矛曰,人品」
匕通8幾匕
表5
礦井氣反火爐煤氣焦?fàn)t煤%Α%Α%混氣5 Α4 Α芝混氣
可嫩氣濃度
無(wú)空氣基爆炸上限
差值
4 0 。0
%5 。0
%5 。0
??5 。<
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4 4 。<
??= 。!
4 5 。0
! 藝。!
= < 。<
4 5 。藝
4 ??。藝
! 5 。藝
4 %一%
4 藝。%
為%。, Γ 以下。
通過(guò)上述計(jì)算知道, 只要二種和三種燃
氣中可燃?xì)怏w的濃度大于爆炸上限濃度, 則
混合燃?xì)庵械目扇細(xì)怏w的濃度必然大于爆炸
上限濃度, 換言之, 即可燃?xì)怏w濃度與爆炸
上限的濃度差永遠(yuǎn)為正值, 而且混合燃?xì)獾?
濃度差永遠(yuǎn)大于幾種燃?xì)庵袧舛炔钶^少者,
不同燃?xì)庥胁煌臐舛炔? 如礦井氣中相差
%5 Γ , 水煤氣中相差4; Γ , 究竟兩種燃?xì)饽?
一種更為安全, 尚不好比較。從理論上講,
都不會(huì)形成爆炸性氣體。從工程安全上來(lái)
講, 濃度差不能太小, 究竟多大為好, 要從
燃?xì)獗旧淼男再|(zhì)、燃?xì)鉄嶂狄蠛臀諝獍踩?
性等方面綜合考慮。在目前情況下, 我們還
是應(yīng)該尊重各種燃?xì)獗旧淼囊?guī)定, 如礦井氣
中甲烷含量在40 Γ 以上, 人工煤氣Φ水煤
氣、焦?fàn)t煤氣等Η 中氧含量應(yīng)在% 0 Γ 以下,
上述煤氣以任意比例摻混均為安全。
另外, 由熱力學(xué)第二律可知, 氣體混合
過(guò)程為嫡值增大的自發(fā)過(guò)程, 在上述燃?xì)獾?
混合過(guò)程中, 如不人為設(shè)置諸如膜分離之類
的設(shè)備時(shí), 氧氣或可燃?xì)怏w決不會(huì)單一方向
擴(kuò)散而增加濃度, 因此混合過(guò)程中, 不論混
合均勻與否, 任何一處、任何一時(shí), 都不會(huì)
形成爆炸性氣體。
煤氣與熱力年月
?? 爆炸極限的實(shí)際
一
測(cè)定
為了確保安全, 除了理論計(jì)算外, ’
我們
還對(duì)反火爐煤氣和礦井氣進(jìn)行不同比例摻混
時(shí)燃燒性能及爆炸極限進(jìn)行了實(shí)際測(cè)定。
??· 姍燒性俄試驗(yàn)
一、一
采用的研究方法.
! % 制作取樣氣袋, 個(gè), 每個(gè)氣袋容
積約一0 + “。每個(gè)氣袋分別要設(shè)進(jìn)、出氣袋
閥門(mén)( 個(gè)。
! ( % 每次試驗(yàn)前用氣袋取瓦斯氣樣和
煤氣氣樣。在氣樣的取樣前, 將氣袋里的空
氣盡量擠出。然后用所取氣樣沖洗并擠出。
防」6 殘留空氣影響氣樣成分。
! ??% 將兩種氣樣按不同6以列充入混合
氣袋, 并用流量表計(jì)量。
! % 不同比例的瓦斯和煤氣混合試樣
經(jīng)膠管接通灶具, 進(jìn)行
‘
點(diǎn)火試驗(yàn)和燃燒試
驗(yàn)。
! &amp;amp; % 每次試驗(yàn)的瓦斯氣樣, 煤氣氣樣
和混合產(chǎn)餅蘋(píng)都要經(jīng)化雛分析其組成成分。
! ??% 不同比例得合氣休的岑熱量分
析。
試驗(yàn)流程
入瓦斯煤塵爆炸裝置內(nèi)進(jìn)行空氣置換獷置換
一定時(shí)間后, 將出氣門(mén)關(guān)閉, 往演示裝置內(nèi)
充氣, 當(dāng)充滿混合氣后
??
利用延時(shí)點(diǎn)火裝置
進(jìn)行點(diǎn)火引爆。
從本次試驗(yàn)可以看出, 不僅混合氣樣發(fā)
生了燃燒情況, 而且單獨(dú)煤氣氣樣也發(fā)生了
爆炸現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)分析, 這些情況無(wú)論從理論
上, 還是實(shí)際上都不應(yīng)該發(fā)生, 造成這種反
常情況的主要原因是由棍合氣袋向演示裝置
內(nèi)充氣時(shí), 無(wú)法把所有演示裝置內(nèi)的空氣完
全沖洗干凈, 仍殘留一定量的空氣。影響了
氣樣的成分, 改變了氣樣的爆炸性。
第二次爆炸試驗(yàn)吸取了第一次爆炸試驗(yàn)
的經(jīng)驗(yàn), 為了解決爆炸試驗(yàn)容器的氣樣置換
問(wèn)題, 自制了一個(gè)爆炸試驗(yàn)箱, 采用水置換
空氣法。制作的基本試驗(yàn)箱直徑Χ?? + , 高
Χ?? Γ+ , 上部設(shè)進(jìn)氣閥門(mén)嘴, 下部設(shè)放水閥
門(mén)嘴! 見(jiàn)圖( % 。首先將水注滿爆炸箱, 裝
欺點(diǎn)火裝置。點(diǎn)火裝置采用雷管引火球! 不
帶管體% , 然后把裝置上口蓋以塑料薄膜封
住, 不漏氣之后, 打開(kāi)Η6 閥門(mén)嘴進(jìn)氣, 同時(shí)
打開(kāi)下閥門(mén)嘴放水, 這樣上邊進(jìn)氣, 下邊放
水, 使得裝置內(nèi)不存有空氣, 達(dá)到了完全置
換的效果。按比例要求充入氣樣后, 關(guān)閉
Η6 、下閥門(mén)嘴, 利用發(fā)爆器進(jìn)行點(diǎn)火引爆。
礦井氣樣Ι裝袋一成份分析??
煤氣氣樣Ι 裝袋, 成份分析2
不同比例混合Ι混合氣樣”成份分析Ι
點(diǎn)火試驗(yàn)Ι燃燒試驗(yàn), 發(fā)熱值分析
經(jīng)過(guò)試驗(yàn), 證明礦井氣與人工煤氣棍合
后點(diǎn)燃和燃燒情況均正常, Η 、沒(méi)有發(fā)生脫火,
回火現(xiàn)象。
爾( 刃場(chǎng)試驗(yàn)
’
= ?? 標(biāo)
文獻(xiàn)川中采用奧樂(lè)分析儀種爆炸瓶進(jìn)行
測(cè)定。我們第一次爆炸試驗(yàn)是在通風(fēng)處實(shí)驗(yàn)
室的瓦斯煤塵爆炸演示裝置內(nèi)進(jìn)行的。
試驗(yàn)方法是將瓦斯氣樣和煤氣氣樣以不
同比例充入混合氣袋, 然后再把混合氣樣充
%= 2叼
月? 氣· Η
?
州
2 次
; 今代產(chǎn)二
試驗(yàn)流程系統(tǒng).
第卷增刊煤氣與熱力
瓦斯氣樣” 裝袋‘成分分析‘ 流量計(jì)??
煤氣氣樣, 裝袋, 成分分析、流量計(jì)2
Κ 裝滿水的爆炸箱, 放水、停止充氣和放水
” 引爆
為了更能反映實(shí)際煤氣的爆炸性能, 我
們又在現(xiàn)場(chǎng)用爆炸試驗(yàn)箱直接取氣進(jìn)行試
驗(yàn)。Λ
首先將礦井瓦斯和反火爐煤氣按一定比
例取樣, 然后用排水取氣法棍
’
入不同量空
氣, 用引爆器進(jìn)行點(diǎn)火, 直到爆炸為至。
測(cè)定結(jié)果如下.
! %礦井瓦斯2反火爐煤氣Μ .
混合氣2空氣Μ &amp;amp;.?? 不爆炸
Μ &amp;amp;. ?? 爆炸
! ( %礦井瓦斯2 反火爐煤氣二( .
表??
蕊葫裔不贏孤麗! ??%
實(shí)測(cè)爆炸極限
! 對(duì)% ,
, 口一#
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宮??。??
藝# ‘Ν
&amp;amp;。&amp;amp;
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&amp;amp;??。??
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??( 。&amp;amp;
從實(shí)測(cè)結(jié)果可以看出, 混合氣中反火爐
煤氣含量增加, 爆炸上限也提高, 這是因?yàn)?
反火爐煤氣中1 0 、/ 3 比礦井瓦斯中1 0 、/ 3
多的緣故。這與理論計(jì)算也是相符的。
不爆炸
, 混合氣2空氣Μ ??. ??
Μ ??. ??。&amp;amp;
! ??%礦并瓦斯2 反火爐煤氣Μ .
混合氣2 空氣Μ . # ?? , 不爆炸
Μ . ?? &amp;amp; 爆炸
·
! %礦井瓦斯2 反火爐煤氣Μ .(
混合氣2 空氣Μ ??. ( ?? &amp;amp; 不爆炸
Μ ??.?? 爆炸
! &amp;amp; %礦井瓦斯2 反火爐煤氣Μ .
混合氣2 空氣Μ &amp;amp;.?? 不爆炸
Μ &amp;amp;. 爆炸
五次實(shí)驗(yàn)的礦井瓦斯中/ 1 ‘含量均為
??# ?? , 反火爐煤氣組成如表?? 。
由于試驗(yàn)次數(shù)所限, 爆炸點(diǎn)不太準(zhǔn)確,
暫取爆炸點(diǎn)附近的不爆炸為上限,
試驗(yàn)測(cè)得結(jié)果如表??所示。
工程試驗(yàn)
通過(guò)對(duì)于人工煤氣與礦井氣摻混供氣工
程安全性方面的理論計(jì)算及實(shí)際測(cè)定, 我們
可以得出如下結(jié)論.
! % 二種或二種以上燃?xì)鈸交鞎r(shí), 只
要幾種燃?xì)庵械目扇細(xì)怏w超過(guò)其爆炸上限濃
度, 混合燃?xì)庵锌扇細(xì)怏w的濃度必然超過(guò)混
合燃?xì)獾谋ㄉ舷逎舛取?
! ( % 兒杯燃?xì)鈸焦鲿r(shí), 只要每種燃?xì)?
都在爆炸極限濃度政上??可以任意比例摻
混。而且不論摻混是否均勻, 在任何一處,
任何時(shí)候, 都不會(huì)形成爆炸性氣體。一
’ !??’%, “從理論計(jì)算
??
與實(shí)際爆炸極限的測(cè)
定數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出, 二者基本相符合, 而
、
且實(shí)測(cè)爆炸上限略微小一些。這說(shuō)明, 用理
論計(jì)算結(jié)果來(lái)判斷混合燃?xì)獾陌踩愿鼮榭?
靠。
表?? 一. 〕,
試驗(yàn)次數(shù)/ 7 1 。/ # (
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# 。,
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鄉(xiāng)花。(
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煤氣與熱力年月
表,
反火爐
煤氣
礦井氣
焦化爐
煤氣
‘元, &amp;amp;一??。一=。了一
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與氣上體爆限
可無(wú)之空燃炸上差氣體體限基濃可度燃
! % 峰峰礦務(wù)局三種氣源. 反火爐煤
氣、礦井氣、焦化爐煤氣中的可憔氣體濃度
和爆炸極限濃度及可燃?xì)怏w濃度與爆炸上限
濃度之差見(jiàn)表, 。顯然三種燃?xì)饩扇我獗?
例摻混。
經(jīng)過(guò)一系列摻混安全性理論研究與實(shí)驗(yàn)
以后, 我們對(duì)于人工煤氣與礦井氣摻混供民
用的安全性有了肯定答復(fù), 我們決定于??
年7 月?? 日進(jìn)行工程上的試驗(yàn)。試驗(yàn)的流程
見(jiàn)圖??。、
了
2 2
二
氣化荊
而燒穿, 使空氣短路, 另外煤的塊度盡量均
勻, 也是保證爐出煤氣中氧含量不超標(biāo)的措
施之一。同時(shí)加強(qiáng)煤氣質(zhì)量的分析, 要求每
小時(shí)分析含氧量一次, 如氧含量太高則反火
爐煤氣停止送進(jìn)氣柜。
! ??% 將原來(lái)的定時(shí)供氣改為( 小時(shí)連
續(xù)供氣, 以免產(chǎn)生用戶忘關(guān)閥門(mén)而造成的漏
氣事故。
! % 加強(qiáng)煤氣應(yīng)用設(shè)施的管理, 一切
按要求操作, 防止爆炸或中毒事故發(fā)生。
從??年月到現(xiàn)在反火爐煤氣與礦井
氣摻混供民用到現(xiàn)在已有十幾個(gè)月, 一直處
于正常運(yùn)行。
圖?? 礦井氣與反火爐煤摻混流程
礦井氣用水環(huán)泵叢裁下抽出并乓送到二
萬(wàn)立米氣柜中。反火爐煤氣也用水環(huán)泵抽出
并加壓送到二萬(wàn)立米氣柜內(nèi)。為防止煤氣反
回到礦井氣或反火爐系統(tǒng), 二種煤氣在摻混
前各設(shè)一逆止閥?；旌蠚庠跉夤裰羞M(jìn)一步擴(kuò)
散以達(dá)摻混均勻, 然后甩羅茨風(fēng)機(jī)加壓送到
用戶。
為了確保摻混工程萬(wàn)無(wú)一失, 我們?cè)诎?
全方面進(jìn)行了一系列準(zhǔn)備工作卜歸納起來(lái)主
要有下述方面.
! % 確保礦井氣的甲烷含量不低于
??# ?? , 為此在礦井氣抽放站加強(qiáng)分析, 每一
個(gè)小時(shí)分析甲烷含量一次, 如果甲烷含量太
低, 立即停止抽放。
! ( % 確保反火爐煤氣中氧含量不高于
?? , 為此在煤種選擇上要求灰熔點(diǎn)高于
( &amp;amp;?！? 煤的粘結(jié)性不能太高以免爐內(nèi)結(jié)渣
&amp;amp; 經(jīng)濟(jì)效益分析
峰峰礦務(wù)局機(jī)關(guān)及二礦約有一萬(wàn)多戶居
民, 管網(wǎng)及灶具系統(tǒng)已具備, 因礦井氣不
·
足, 已停氣三、四千戶, 迫使不少用戶更換
為液化石油氣灶具, 嚴(yán)重影響職工生活。當(dāng)
??年??月建成反火爐裝置后, 如果不采取
摻混供氣, 而是采取反火爐煤氣、礦井氣分
開(kāi)供應(yīng), 勢(shì)必要另建一套氣柜、管網(wǎng)、排送
及調(diào)壓設(shè)施, 約 一( # 萬(wàn)元。反火爐煤氣
與礦井氣摻混后供氣, 不但可以節(jié)約 一
( # 萬(wàn)元資金, 而且兩種氣源可以互相調(diào)峰,
提高了供氣的可靠性。由于氣源有了保證,
不再定時(shí)供氣, 方便了礦區(qū)職工生活, 也大
為減少了事故隱患。
從全國(guó)來(lái)講有數(shù)十個(gè)煤礦已有礦井氣利
用設(shè)施, 有的已投產(chǎn)十余年或更長(zhǎng)。這些礦
第卷增刊煤氣與熱力
多少也存在礦井氣量滿足不了礦工生活之需
的問(wèn)題, 不少礦也紛紛要建備用氣源, 如果
采用人工煤氣與礦井氣摻混供氣, 每個(gè)礦都
可以節(jié)約數(shù)百萬(wàn)元單獨(dú)建設(shè)煤氣輸送系統(tǒng)的
基建投資, 因此這一工程性試驗(yàn)成功具有一
定的意義。
不同熱值的煤氣摻混后, 對(duì)原有灶具多
少有一定影響, 這不是摻混安全性本身的問(wèn)
題, 這可以通過(guò)選擇氣源的熱值或調(diào)節(jié)摻混
比例來(lái)解決。例如用低熱值的反火爐與礦井
氣摻混時(shí), 可以減少反火爐煤氣的比例, 或
提高礦井氣中甲烷的含量來(lái)解決。
?? 結(jié)語(yǔ)
從峰峰礦務(wù)局二礦反火爐煤氣與礦井氣
摻混供民用所進(jìn)行的理論研究、實(shí)驗(yàn)研究和
工程試驗(yàn)結(jié)果表明.
! % 人工煤氣! 焦?fàn)t煤氣或反火爐煤
氣% 與礦井氣摻混時(shí), 只要人工煤氣中氧含
量為?? 以下, 礦井氣中甲烷含量為??# ?? 以
上, 其摻混供氣是安全可行的。
!( % 在向礦井氣柜中摻入人工煤氣的
過(guò)程中, 人工煤氣的比例逐漸增加, 礦井氣
比例是逐漸減少的, 這是濃度變化的過(guò)程,
也是安全的, 這與理論的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果
也是一致的。
! ??% 不同煤氣摻棍后, 其混合氣與原
有灶具有一定不適應(yīng), 可以通過(guò)調(diào)節(jié)摻混氣
的比例和摻混氣體的熱值來(lái)解決。
! % 今后凡有礦井氣利用設(shè)施而又要
增建氣源時(shí), 應(yīng)該采取摻混供氣, 既可減少
基建投資, 又可提高供氣的可靠性。
參考文獻(xiàn)
〔: 〕項(xiàng)友謙等, 燃?xì)馀c熱力ΠΧΘΠ?? < Χ ?? ???? Ρ Χ
! 上接第( ( 頁(yè)%
的鉆井液。套管安放在煤的主要目標(biāo)層上。
煤屑從井中噴出, 正常情況下井中使用開(kāi)槽
襯套。
拉頓煤田.
在拉頓煤田大約鉆了(# 口井, 用來(lái)測(cè)定
ΣΤ; + ΤΥ。煤, 而確定這層煤的經(jīng)濟(jì)前景。井
的鉆探過(guò)程中使用的是空氣鉆進(jìn)、泥漿鉆
進(jìn)。使用不同的射孔, 壓裂實(shí)踐進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)
查, 以確定最佳完井程序?？偟恼f(shuō), 泥漿鉆
井和套管固井都不會(huì)損傷煤層, 經(jīng)驗(yàn)告之的
緩沖液量、泵量、支撐劑都決定著最佳的壓
裂設(shè)計(jì)。支撐劑有兩種不同規(guī)格, 小的是
# # 目, 它用于早期處理, 幫助堵住靠近井
孔的小裂縫、沖蝕主要裂縫的角落。后期處
理工作用大目支撐劑封隔裂縫并增加裂縫的
傳導(dǎo)率。
?? 結(jié)論
根據(jù)理論研究及我們的經(jīng)驗(yàn), 煤層儲(chǔ)集
層中的完井及壓裂結(jié)論如下.
! % 大多數(shù)煤層氣井, 最經(jīng)濟(jì)的完井
是射孔穿套管完井后, 進(jìn)行水力壓裂處理。
! ( % 在一些煤層很厚、地壓很大、滲
透率高的地區(qū)采用穩(wěn)定洞穴法可能是有效
的。
! ??% 如何射穿煤層, 如何進(jìn)行煤層儲(chǔ)
集層的裂縫處理取決于煤的區(qū)域地層、煤的
深度、煤的滲透率、以及預(yù)料的裂縫定向。 </一9>

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