低浓度瓦斯输送安全保障技术——煤科总院重庆研究院胡千庭-
山西省煤炭工业厅-山西省煤炭工业局
山西省煤炭技术服务专家技术委员会一、采矿工程专家技术委员会（一）主任委员（5人）郭勇义太原科技大学校长徐忠和煤炭工业太原设计研究院院长李晋平潞安集团董事长耿建平煤炭工业太原设计研究院副院长宁宇中国科工集团副总经理、研究员（二）副主任委员（11人）康红普天地科技股份有限公司研究员王家臣中国矿业大学（北京）院长梁卫国太原理工大学矿业工程学院院长冯国瑞太原理工大学教授、博导侯水云焦煤集团总工程师孙玉福潞安集团副总经理都新建晋煤集团副总经理苏清政山煤集团总经理王平虎晋能集团总工程师曹允伟山西煤炭职业技术学院院长刘金生煤科院太原研究院首席专家、研究员（三）委员（以姓氏笔画排序）（19人）弓培林太原理工大学矿业工程学院系主任付书俊阳煤集团生产技术部部长冯月新同煤集团副总工程师史鹏飞太原理工大学矿业工程学院教授白锦胜煤炭工业太原设计研究院副总工程师任林怀煤炭工业太原设计研究院院长助理宋军山西省煤炭规划设计院院长张东峰太原理工大学矿业工程学院副教授李进鹏华晋焦煤总工程师杨双锁太原理工大学矿业工程学院系主任杨风旺焦煤集团副总工程师范世民潞安集团总经理助理柏建彪中国矿业大学教授段振荣山西省煤炭规划设计院总工程师贺志宏焦煤集团西山煤电总工程师郝峻青山西焦煤汾西矿业总工程师崔智勇山西省煤炭规划设计院副院长翟建忠煤炭工业太原设计研究院总工办主任翟英达太原理工大学矿业工程学院教授二、安全工程专家技术委员会（一）主任委员（5人）王金华中国煤炭科工集团有限公司董事长、研究员康立勋太原理工大学矿业工程学院教授、博导申宝宏中煤科工集团副总经理、研究员翟红潞安集团总经理李鸿双晋煤集团总经理（二）副主任委员（10人）周安朝太原理工大学矿业工程学院教授游浩焦煤集团副总经理杨乃时阳煤集团副总经理王观昌潞安集团副总经理吴有增潞安集团副总经理闫振东晋煤集团副总经理薛军正晋煤集团副总经理宫来喜山煤集团副总经理李苏龙山煤集团总工程师胡千庭中煤科工集团重庆研究院副总经理（三）委员（以姓氏笔画排序）（18人）王飞太原理工大学矿业工程学院系主任王开太原理工大学矿业工程学院副教授王永安山西煤炭职业技术学院系主任王立兵同煤矿集团副总工程师邢玉忠太原理工大学矿业工程学院教授张有狮焦煤集团副总工程师苏士龙山西焦煤投资公司总工程师周福宝中国矿大（徐州）安全工程学院院长孟凡龙同煤矿集团通风处处长林彦清阳煤集团总经理助理林柏泉中国矿大（徐州）安全工程学院副院长苗惠东晋煤集团寺河二号井总工程师赵长春阳煤集团技术中心副总工程师赵海洋山西省煤炭规划设计院书记赵耀江太原理工大学矿业工程学院教授栗继祖太原理工大学矿业工程学院教授梁春豪焦煤集团技术中心主任潘海兵山煤集团煤业管理公司通风部长三、机械电气工程专家技术委员会（一）主任委员（5人）孙继平中国矿业大学（北京）副校长、教授吴德政中国煤炭科工集团有限公司总经理、研究员贺天才晋煤集团董事长、教授级高工宋建成太原理工大学电气与动力工程学院院长、教授级高工郭海山西煤炭进出口集团有限公司董事长（二）副主任委员（10人）杨大明安标国家矿用产品安全标志中心主任、研究员孟国营中国矿业大学（北京）机电与信息工程学院院长朱华中国矿业大学（徐州）教授刘混举太原理工大学教授寇子明太原理工大学教授付国军太原理工大学副教授刘克功潞安集团副总经理曹建平晋煤集团副总经理田永顺中国煤炭科工集团副总工程师雷煌煤科院太原研究院副总经理、研究员（三）委员（以姓氏笔画排序）（17人）于向东煤科院太原研究院国家工程实验室副主任马洪礼晋煤集团通信公司经理王琦同煤集团副总工程师王连生煤炭工业太原设计研究院矿井二所副所长王国法天地科技股份有限公司研究员王建亮焦煤集团副总工程师付峻青晋煤集团技术中心主任平建明山煤集团技术中心副主任白宏峰潞安集团机电处处长朱海月同煤集团机电处处长张会琴山西省煤炭规划设计院副总工程师李永学晋煤集团寺河矿副矿长李虎伟太原理工大学副教授李惠平煤炭工业太原设计研究院机电室主任杜振国晋能集团机电供应部部长路永生阳煤集团机电动力部部长樊运平煤科院太原研究院科技发展部部长四、地质工程专家技术委员会（一）主任委员（5人）郭敏泰太原理工大学副校长王虹中国煤炭科工集团有限公司副总经理蔡久茂山西焦煤原副总经理赵阳升太原理工大学矿业工程学院教授、博导宋儒山西省煤炭地质局总工程师（二）副主任委员（10人）武强中国矿业大学（北京）教授虎维岳中煤科工集团西安研究院有限公司副总经理张群中煤科工集团西安研究院有限公司副总经理肖亚宁潞安集团副总经理王保玉晋煤集团副总经理王茂盛晋煤集团副总经理刘洪福太原理工大学矿业工程学院副院长曾凡桂太原理工大学教授、博导柴学周潞安集团股份公司副总经理李振拴山西省煤炭地质局副总工程师（三）委员（以姓氏笔画排序）（25人）王一阳煤集团副总工程师王立斌煤炭工业太原设计研究院副总工程师王步云煤炭工业太原设计研究院副总工程师王国新山西省煤炭地质115勘查院总工程师王海生山西省煤炭地质勘查研究院总工程师王照林山西省地质调查院物探中心主任石春宇煤炭工业太原设计研究院岩土处处长刘胜同煤集团地质处处长刘永胜晋煤集团副总工程师闫志义同煤集团副总工程师宋新华晋煤集团资源环境局主任工程师张正喜山西省煤炭地质勘查研究院院长张春燕山西省煤炭工业厅煤炭资源地质局局长张胤彬山西省煤炭地质物探测绘院院长李文生山西焦煤地质资源部部长李慎举山西焦煤霍州煤电总工程师范德元阳煤集团地质处处长胡振琪中国矿业大学（北京）教授胡海峰太原理工大学副教授赵益晨山西焦煤汾西矿业副总工程师郭国胜晋煤集团资源环境局副处长郭景林省厅煤炭资源地质局总工程师董东林中国矿业大学（北京）教授解奕炜山西焦煤西山煤电副总工程师樊国强山西省地质工程勘察院总工程师。
我国煤矿低浓度瓦斯利用技术研究现状及前景展望
４ 瓦斯 氧化利 用 。将 抽 排 的 低浓 度 瓦 斯 ， ） 与煤 矿乏风 瓦斯 混合后 ， 进行 氧 化反应 ， 利用 氧化反 应产 生的热 能 ， 进行 发 电 、 冷 和 制 热 ， 行 热 量 的 阶梯 制 进
利用。
作 者简 介 ： 伍 见 （ ９４ ） 男 ， 庆 梁 平 人 ， 究 员 ， 龙 １５ 一 ， 重 研 主 要从 事 煤 矿 瓦斯 灾害 防治 技 术 和煤 层 气开 发 利 用 技 术研 究 工
度 瓦斯浓 缩 技 术 ； 煤 矿 低 浓 度 瓦 斯 燃 （ ） 技 ③ 焚 烧
煤 矿抽采 瓦斯 浓 度 普遍 较 低 （ Ｃ （ Ｈ ）＜３ ％ ， 为 ０ 称 低 浓度 瓦斯 ） 且 浓 度 不稳 定 ， 以满足 工 业利 用 和 ， 难
化工 产 品的要求 。
视， 将其作 为治 理 瓦斯 的根 本 措施 ， 出 了“ 抽后 提 先 采、 能抽 尽抽 、 以用促抽 ” １ 的 ２字方针 ， 制订 了《 并 煤 矿 瓦斯 抽采基本 指标》 等一系列 标准 和法规 ， 大 了 加 瓦斯抽 采工作 的力 度 ， 矿 瓦 斯抽 采 量 逐 年大 幅度 煤 增 加 。２ ０ ０ ６年 全 国煤 矿 瓦斯 抽采 量 为 ３ ． ２ ４亿 ｍ ； ２０ ０ ７年全 国瓦斯抽 采量 为 ４ ．５亿 ｍ ， 中井 下 瓦 ７３ 其 斯抽采 量为 ４ ４亿 ｍ ；０ ８年 全 国 瓦斯 抽 采 量达 到 ２０
２ 煤 矿低 浓 度 瓦 斯 利 用 的技 术 途 径
１ 瓦斯发 电 。采用 煤矿低 浓度 瓦斯发 电机 组和 ）
输 送安全 保 障技术 ， 实现 低浓 度瓦斯 发 电 ， 目前 在技
术 是可行 的 ， 以后 将成 为低 浓 度 瓦斯 利 用 的 主要 技
低浓度瓦斯输送、利用、排空安全技术措施
低浓度瓦斯输送、利用、排空安全技术措施审批签名表由于我矿瓦斯抽采浓度基本都在30%以下，为保障低浓度瓦斯输送、利用、排空的安全，特制定以下安全保障措施，希相关单位严格按措施执行。
一、基本要求1．在管道输送系统中靠近可能的火源点（发电机组、地面排空管口、自燃等）附近管道上，安设安全保护设施，确保管道输送安全。
2．在发电瓦斯输送管道系统中安设防逆流装置，防止抽采泵突然停泵而出现回流。
3．管道输送系统中不设置缓冲罐。
4．加压设备选择湿式压缩机。
5．抽采设备应选择湿式抽采泵。
6．正压输送时，输送压力不宜超过20kPa。
7．安设段管道及附件应能承受正压2.5MPa的压力，其它管道及附件应能承受正压1.0MPa、负压0.097MPa的压力。
8．管路安设尽量选用金属管道。
9．地面瓦斯输送管道采用埋地敷设，在管道进、出建筑物100m 范围内，应每隔25m左右接地1次，其接地电阻不应大于20Ω。
二、安全设施（一）内燃机瓦斯发电用管道输送要求1、在瓦斯发电用低浓度瓦斯管道输送安全保障设安设阻火泄爆、抑爆、阻爆三种不同原理的阻火防爆装置。
阻火泄爆装置选择水封阻火泄爆装置，抑爆装置可选择自动喷粉抑爆装置、细水雾输送抑爆装置和气水二相流输送抑爆装置中的一种，阻爆装置选择自动阻爆装置。
2、监控用火焰、压力传感器安装在支管上脱水器的两侧。
火焰传感器位于脱水器与发电机组之间，距离脱水器2m～3m；压力传感器位于脱水器与分管之间，距离脱水器1m～2m。
3、水封式阻火泄爆装置的安设位置距最远端支管的距离（沿管道轴向）应小于30m。
4、水封式阻火泄爆装置应能自动控制水位，确保其有效阻火的水封高度。
5、抑爆装置选用自动喷粉抑爆装置时，其安设位置距离最近的火焰传感器的距离（沿管道轴向）为40m～50m；选用细水雾输送抑爆装置或气水二相流输送抑爆装置时，其安装始端距水封阻火泄爆装置的距离不大于3m。
6、自动阻爆装置距抑爆装置末端的距离不大于10m。
2009.11煤矿低浓度瓦斯输送安全保障技术
（３）自动喷粉抑爆装置的安设位置距火焰传感 器的距离（沿管道轴向）为３０—６０ 障系统 （１）易自燃、自燃煤层的井下采空区低浓度瓦 斯抽采，应在靠近抽采地点的管道上安设自动喷粉 抑爆装置。 （２）自动喷粉抑爆装置的安设地点距最近的抽 采瓦斯管口的距离（沿管道轴向）应＜１００
・１４１・
下．装置能有效阻火的最低水封高度为１０
ｍｍ。
４．２．１基本规定
（２）管路瓦斯爆炸时，水封阻火泄爆装置内压 力与瓦斯气体浓度以及装置安装位置有关：瓦斯气 体浓度越接近化学计量浓度，压力越大；安装位置距 离点火端越远，压力越大。 （３）阻火泄爆装置的释放压力应在９０一１２０ ｋＰａ范围内宜。 （４）为使水封阻火泄爆装置实现有效水封高 度，管道输送气体流速不应高于１０ ｍ／ｓ，同时，水封 阻火泄爆装置还应具有自动水位自动控制功能。
（６）自动阻爆装置距抑爆装置末端的距离≤１０
ｍｏ
（７）安全保障设施任一装置的运行参数不能满
足安全要求时，应能实现自动报警，并在３ ｒａｉｎ内关
停发电机组，同时打开瓦斯排空管。
ｌ一火焰传感器；２一压力传感器；３一水封阻火泄爆装置； ４一自动喷粉抑爆装置；５一真空泵；６一截止阀
图８地面瓦斯排空系统安全设施安装示意图
进行了全管路低浓度瓦斯的阻火防爆试验，得到了 如下结论：
１一水位计；２一水位控制器；３—１一出水阀； ３－２一进水阀；３一泄爆部件
４．１．１水封阻火泄爆装置 （１）试验研究表明：阻火泄爆装置安装位置以 距离可能的起火点１５—３０ ｍ范围内为宜，在此距离
图４水封阻火泄爆装置工作原理图
（２００９年１１月）
煤炭科学研究总院重庆研究院煤矿粉尘防治新技术
（1）呼吸性粉尘分离效能完全符合国际标准 （BMRC 曲线）的一种长周期呼吸性粉尘采样器。
（1）降尘消烟效果好，放炮后 5 分钟工作面的粉尘降到 10mg/m3 以下，并基本消 除炮烟的异味；
（2）耗水量小，耗水量是一般常规喷雾的 1/3； （3）水雾封闭巷道长，水雾可封闭巷道全断面 9 米以上。 主要技术参数： （1）喷雾压力 8～12MPa； （2）雾化粒径≤100μm； （3）水雾封闭巷道长度 6～9m； （4）水雾粒运动速度：20～30m/s； （5）水雾粒密度：108～109 颗/m3。 3.综采工作面粉尘治理 综采工作面首先采用动压注水技术，增加媒体的水分含量，并实现注水系统的无人 值守功能；然后采取采煤机高压引射降尘技术、采煤机尘源智能跟踪高压喷雾降尘技术
第二部分 煤矿粉尘治理新技术
1. 综掘工作面粉尘治理 综掘面首先采取深孔注水技术，增加煤体的水分含量，从而减小掘进过程中的产尘
量；在掘进过程中采取适当的控尘技术，控制粉尘的无序扩散，将粉尘集中在相对较小 的区域内，然后采取高压喷雾和除尘器抽尘净化的方式进行处理，并采用粉尘浓度传感 器监测回风流的粉尘浓度，利用该传感器对回风流净化水幕进行控制，当粉尘浓度超标 时自动打开喷雾，当粉尘浓度低于标准值时，自动关闭喷雾，从而实现综掘面的高效降 尘（可使综掘面粉尘浓度降低到 10mg/m3 以下）。 1.1 分段式深孔注水技术
重量(kg)
FZF-50
50
40
5.5
2
2～3
胡院长
六、抽瓦斯方法选择原则
巷道布局： 巷道布局：依据前面的原则选定了抽采瓦斯方 法后，就必须要求调整巷道布局，以满足抽瓦 法后，就必须要求调整巷道布局， 斯工程的要求； 斯工程的要求；有效利用已有巷道工程调整抽 瓦斯方法，使得工程量不多、而抽瓦斯效果更 瓦斯方法，使得工程量不多、 好，这种思路往往也是非常必要的。 这种思路往往也是非常必要的。
v=(k/µ)(P2-P1)/L； ； q=(k/µ)A(P2-P1)/L
P1 q q
P2
1m2
1m
一、瓦斯流动
描述多孔介质渗流难易程度的物理量K称为渗透率 描述多孔介质渗流难易程度的物理量 称为渗透率; 称为渗透率 渗透率K的单位是 渗透率 的单位是cm2或md（石油）； 的单位是 （石油）； 对某一特定流体,考虑流体绝对粘度系数 后 将 对某一特定流体 考虑流体绝对粘度系数µ后,将 K/µ定 考虑流体绝对粘度系数 定 义为某一特定流体的渗透率,单位是 单位是m 义为某一特定流体的渗透率 单位是 2/Mpa.d； ； 煤矿瓦斯界常用透气性系数λ=K/(2µP0),单位是 煤矿瓦斯界常用透气性系数λ 单位是 m2/Mpa2.d 或m2/atm2.d（=100 m2/Mpa2.d)。 （ 。 1µm2 = 9.81*102md; 1md=1.019*10-3µm2
地面压裂井筛管完井方式示意图
二、未采动区地面钻井抽瓦斯
钻井：定向钻井、排渣、 钻井：定向钻井、排渣、减少煤层损害 测井：测定煤层渗透率、 测井：测定煤层渗透率、瓦斯压力含量等 固井： 固井：下套管并用水泥固定井壁和套管 完井：射孔、 完井：射孔、造穴等 压裂： 压裂：高压水携带砂石压裂并支撑煤层 排采：排水采气，水压低于气压， 排采：排水采气，水压低于气压，控制压差预防 煤层损害 集输：井群间合理调配压力，减少相互干扰，达到 集输：井群间合理调配压力，减少相互干扰， 井群产气最大化
mjt-预防煤矿瓦斯灾害新技术的研究动向
预防煤矿瓦斯灾害新技术的研究动向胡千庭预防煤矿瓦斯灾害是世界各采煤国家关注的焦点，尤其在我国，瓦斯灾害已成为煤矿群死群伤的头号杀手，2005年，一次死亡10人以上的特大煤矿事故中，瓦斯事故占70.7%，建国以来发生22起一次死亡100人以上的煤矿事故中，瓦斯煤尘爆炸事故为20起。
预防煤矿瓦斯灾害技术的研究已经从局部性短兵相接的单项技术向区域性的以建立本质安全矿井为目的的综合技术发展，包括瓦斯灾害易发区域的预测技术、高效瓦斯抽采及抽采效果评价技术、瓦斯灾害监测预警技术等。
本文对这些技术的研究动向作一简要介绍。
一、瓦斯灾害易发区域预测技术瓦斯灾害与地质构造有密切关系，地质构造复杂的区域通常属于瓦斯灾害易发区域。
此外，瓦斯灾害易发区通常赋存着较高的瓦斯含量，因此，预测高瓦斯含量区域也是预测瓦斯灾害易发区的有效手段。
1.地质雷达超前探测地质构造技术。
地质雷达是利用无线电反射原理超前探测地质构造的一种有效手段，在岩土工程和建筑工程等领域得到广泛应用。
煤炭科学研究总院重庆分院通过多年努力，最新研制出适合煤矿环境使用的本质安全型地质雷达，能够超前探测采掘工作面20～30m深处煤岩内的隐伏小型构造等地质异常体，通过在西山、淮南、松藻等矿区的试验，取得了好的效果。
2004年12月12日，在西山杜儿坪矿68214尾巷进行了煤层陷落柱探测试验，发现在煤层中由浅到深雷达波逐渐衰减，而在有陷落柱的地方雷达回波出现强反射，同相轴基本形成一段弧形曲线，明显反映了陷落柱和煤层的分界面和陷落柱的大小范围。
在西曲矿22502工作面付巷探测2#-4#煤层位置和厚度：探测结果表明，2#煤层的底板和4#煤层的顶、底板位置反映均较清楚，4#煤层在所测范围内基本稳定，受断层影响局部有起伏，所测4#煤层平均厚度为3.35m。
在西曲矿28210工作面付巷碛头超前探测采空区边界：沿碛头表面向前方作水平扫描，参见图3，可见约在前方30m处有一强反射界面，推测为含水异常区。
低浓度瓦斯输送安全保障技术煤科总院重庆研究院胡千庭
三、技术措施
确保低浓度瓦斯在其他环节不遇到火源。
安全设施安设段管道应选用钢管，其他输送管道 可选用非金属管；瓦斯输送管应采取防腐蚀、防 漏气、防砸坏、防静电等措施。
瓦斯输送管道与地面或地下建筑物、构筑物或其 他管线应安全距离应符合相关规范要求。
瓦斯抽采泵房、输气站加压机房和低浓度瓦斯管 道系统中所选用的电器设备、仪表均应满足矿用 防爆要求。非防爆设备和仪表应集中安设到专门 的仪表间（或配电间），并采取相应的隔离措施 和消防措施。
压 力 峰值 /MPa
2.0
2.0
NO.1
1.8
NO.1
1.8
NO.2
1.6
NO.2
1.6
NO.3
1.4
NO.3 NO.4
1.4
NO.4
1.2
1.2
1.0
1.0
0.8
0.8
0.6
0.6
0.4
0.4
0.2
0.2
0.0
0.0
0
10
20
30
40
50
60
0
测点 位置 /m
20
40
60
测点 位置 /m
80
100
6
2310
R500 450
φ530 2000
三、技术30° 措施
1040
水封阻火泄爆装置
瓦斯气体输送方向→
泄爆口 φ530
φ12 100
100
φ530
1670 1300
R500
150 φ1020
φ1040
300
φ1020
金属网
1
水
φ1040
←爆炸波传播方向
瓦斯蓄热氧化低浓度瓦斯安全混配工艺设计
doi ：10.11799/ce201903008收稿日期：2018－09－06基金项目：国家科技重大专项项目（2016ZX05045－006）作者简介：李磊（1976—），男，安徽淮南人，博士研究生，副研究员，研究方向：瓦斯治理防治和利用，E －mail ：leili80mky@ 。
引用格式：李磊．瓦斯蓄热氧化低浓度瓦斯安全混配工艺设计［J ］．煤炭工程，2019，51（3）：33－36．瓦斯蓄热氧化低浓度瓦斯安全混配工艺设计李磊1，2（1.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆400037；2.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400037）摘要：结合煤矿大量低浓度瓦斯和风排瓦斯排空无法有效利用的技术现状，详细介绍了瓦斯蓄热氧化低浓度瓦斯安全混配工艺设计。
分别阐述了瓦斯蓄热氧化低浓度瓦斯安全混配原理、技术要求，提出具体技术指标，介绍混配系统工程应用情况。
设计及运行现场应用表明：瓦斯蓄热氧化低浓度瓦斯安全混配系统安全、可靠、稳定，可满足瓦斯氧化综合利用项目用气需求。
关键词：低浓度瓦斯；瓦斯蓄热氧化；混配系统；低浓度瓦斯安全输送；引风中图分类号：TD712文献标识码：A文章编号：1671－0959（2019）03－0033－04Design of Safe Mixing and Ｒegulation Process for Low ConcentrationGas Using Gas Storage Thermal OxidationLI Lei 1，2（1.State Key Laboratory of Gas Disaster Detecting ，Preventing and Emergency Controlling ，Chongqing 400037，China ；2.China Coal Technology and Engineering Group Chongqing Ｒesearch Institute ，Chongqing 400037，China ）Abstract ：Aiming at the current technical status that low －concentration gas and ventilation air methane in the coal mining cannot be effectively utilized ，the author introduces the design of safe mixing and regulation process for low concentration gas using gas storage thermal oxidation in detail．Explains the principle and technical requirements separately ，puts forward specific technical indicators ，and introduces the application of system engineering about safety mixing and regulation using low concentration gas storage oxidation．Design and operation of field applications show that the system is safe ，reliable and stable．It can meet the demand of gas oxidation comprehensive utilization project．Keywords ：low concentration gas ；gas thermal storage oxidation ；mixing and regulation system ；low concentration gas safe transportation ；induced VAM or air1概述我国每年煤矿风排瓦斯（又称“乏风”，VAM ）排放量150亿m 3以上，排放总量巨大［1］，逆流式热氧化技术可使风排瓦斯甲烷高于900ħ以上温度燃烧并释放能量，随后运用多种的热能利用技术进行利用。
采矿界院士
徐永圻1934年8月生，浙江鄞县人。
1956年毕业于中国矿业大学采矿工程专业本科。
中国矿业大学教授，教学委员会副主任、原采矿工程系主任。
中国煤炭学会开采专业委员会主任等。
主持创建国家重点学科采矿工程地下开采方向的学科建设，曹树刚，1955年10月生，重庆大学资源与环境科学学院采矿系主任、教授、博士生导师。
重庆大学77级地下采煤专业本科毕业，中国矿业大学81级采矿工程专业（1984年12月）硕士毕业。
1985年1月起在重庆大学从事采矿工程、安全工程等领域的教学和科研工作至今。
其间，在职攻读博士学位，获工学博士学位。
勾攀峰,男，汉族，1966年7月出生，河南省商水县人，1985年毕业于重庆大学采矿系，1998年在中国矿业大学获采矿工程博士学位，2001年晋升教授职称，现任河南理工大学能源科学与工程学院院长，采矿工程学科博士生导师，河南省煤炭学会开采专业委员会副秘书长。
参加工作以来，一直从事采矿工程的教学与研究工作，在煤巷锚杆支护、围岩注浆加固、锚喷支护、大倾角煤层开采等方面进行了有益的探索。
研究提出了煤巷锚杆支护围岩强度强化理论，提出了锚杆支护系统设计方法、巷道围岩稳定的判别准则，开发出高强增塑粘性材料。
科研成果《高强增塑粘性材料固化破碎区研究》获2001年河南省科技进步三等奖；《极软煤层复合顶板回采巷道锚杆支护技术研究》获1998年河北省科技进步三等奖；《煤巷锚杆支护设计新方法及支护新技术》获2000年教育部科技进步一等奖。
《大倾角煤层开采的顶板活动规律研究》2004年获河南省科技进步二等奖。
著作《煤巷锚杆支护》获1999～2000度江苏省优秀图书二等奖。
樊克恭，男，硕士生导师。
1984年毕业于重庆大学采矿工程系，1993年毕业于山东矿业学院采矿工程系，获硕士学位，2003年毕业于山东科技大学资源与环境工程学院，获博士学位，2003~2006年在中国地质大学（北京）岩土工程研究所做博士后研究。
现为资环学院资源工程1系副主任，山东科技大学采矿工程二级学科博士点学术带头人。
低浓度瓦斯管道输送安全保障系统的应用研究
控计 算 机 等组 成 。能 实 时监测 低 浓 度 瓦斯 输送 安 全 参数 和 安全 保 障装 置 的运 行参 数 ，当管 道 中有 燃 烧 或爆 炸 发 生时 ，能 迅 速发 出报 警 并 触发 安 全保 障 装
置动作 ， 及时阻止燃烧或爆炸的传播 。 在低浓度瓦斯 发 电站输 送 管道 上 ， 系统 布局 如 图 １ 所示 。由发 电机 组端开始 ， 依次是火焰传感器 、 压力传感器 、 冲击 波 传 感器 、 水 封 阻火 泄爆 装 置 、 自动 喷粉抑 爆 装 置 和快 速 阻爆 装置 。
心， 火焰 传感 器 、 压 力传 感 器和 冲击波 传 感 器安 设 在
管道 的指定位置上 ，水位传感器安设在水封阻火装 置 中的水 封桶 上 。监控设 备 安置 在现 场控 制柜 中 ， 包 括稳压电源 、 监测分站 、 爆炸信号控制器 、 水位控制 器 和 电气转 换 控制 箱 。监 控 室部 分 安装 有 监控 计 算 机 及其 他外 设 ，监 控计 算 机 采用 一 主 一备 的冗 余 形 式， 运行 监控 系统 中心 站软 件 。现场 设备 和和 监控 室 的计 算机 通 过数据 传输 系统 相 连ｌ Ｔ ｊ 。监控 系统 结构 如
基丽
・
压 力传 感器 检 测 的信 号判 断 是 否有 爆 炸发 生 ，无爆 炸 发生 时 ，瓦 斯输 送 正 常运 行 ，系统通 过 水 位传 感
器 、水 位控 制 器 和补 排水 电磁 阀调 节水 封 桶 中的水
位， 保 证水 位处 于 工作 范 围 内 ， 当补 排 水功 能 超 时时 发 声 光报 警 。有爆 炸发 生 时 ， 在 发 出声光 报警 的同 时 ，爆 炸信 号 控 制器 驱 动快 速 阻爆 阀门关 断 和 自动 喷 粉抑 爆装 置 喷 粉 ，切 断输 送管 道 并 使抑 爆 段 管道
煤矿瓦斯抽采基本指标
煤矿瓦斯抽采基本指标AQ1026-2006前言本标准全部内容为强制性条文。
本标准由国家煤矿安全监察局提出。
本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会归口。
本标准起草单位:煤炭科学研究总院重庆分院、中国矿业大学、煤炭科学研究总院抚顺分院、阳泉矿业（集团）有限责任公司、淮南矿业（集团）有限责任公司、芙蓉(集团）实业有限责任公司.本标准主要起草人：胡千庭、文光才、俞启香、王魁军、李宝玉、周德昶、高正强、龙伍见。
1 范围本标准规定了煤矿瓦斯抽采应达到的指标及其测算方法.本标准适用于井工煤矿.2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准.MT/T638 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定法MT/T77 煤层气测定方法（解吸法）AQ1025 煤井瓦斯等级鉴定规范3 必须进行瓦斯抽采的矿井有下列情况之一的矿井,必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临时抽采瓦斯系统：a) 一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理时;b) 矿井绝对涌出量达到以下条件的：—-大于或等于40m3／min；——年产量1.0—1。
5Mt的矿井，大于30m3／min;—-年产量0.6—1。
0Mt的矿井，大于25m3／min；——年产量0.4-0。
6Mt的矿井，大于20m3／min；——年产量等于或小于0。
4Mt,大于15m3／min。
c) 开采有煤与瓦斯突出危险煤层。
4 瓦斯抽采应达到的指标4.1突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压力以下。
若没能考察出煤层始突深度的煤层瓦斯含量或压力,则必须将煤层瓦斯含量降到8m3/t以下，或将煤层瓦斯压力降到0。
《煤矿低浓度瓦斯管道输送安全保障系统设计规范》
《煤矿低浓度瓦斯管道输送安全保障系统设计规范》ICS 13.100D 09备案号:27425—2010AQ 中华人民共和国安全生产行业标准AQ 1076—2009煤矿低浓度瓦斯管道输送安全保障系统设计规范Code for security system design of low concentration gaspipeline transportation of coal mine2010-07-01实施 2009-12-11发布发布国家安全生产监督管理总局AQ 1076—2009目次前言 ..................................................................... .......... II 1 范围 ..................................................................... ........ 1 2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 ..................................................................... .. 1 4 基本规定 ..................................................................... .... 2 5 安全设施 ..................................................................... .... 2 6 其他 ..................................................................... (4)IAQ 1076—2009前言本标准全部内容为强制性的。
本标准由中华人民共和国国家发展和改革委员会、国家安全生产监督管理总局提出。
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加 强 交 通 建 设管理 ，确保 工程建 设质量 。22:22:4122:22:4122:22Sunday, October 18, 2020
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四、试验情况
试验系统
管道试验系统（管道、配气和搅拌装置） 试验管道： 设计压力2.5MPa。 DN500mm管道长 66.5m， DN700mm管道长 93.1m。
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四、试验情况
试验系统
细水雾管道试验系统。
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四、试验情况
试验任务
管道中低浓度瓦斯燃烧爆炸传播规律及阻爆特性
压 力 峰值 /MPa
13
三、技术措施
确保低浓度瓦斯在其他环节不遇到火源。
安全设施安设段管道应选用钢管，其他输送管道 可选用非金属管；瓦斯输送管应采取防腐蚀、防 漏气、防砸坏、防静电等措施。
瓦斯输送管道与地面或地下建筑物、构筑物或其 他管线应安全距离应符合相关规范要求。
瓦斯抽采泵房、输气站加压机房和低浓度瓦斯管 道系统中所选用的电器设备、仪表均应满足矿用 防爆要求。非防爆设备和仪表应集中安设到专门 的仪表间（或配电间），并采取相应的隔离措施 和消防措施。
压 力 峰值 /MPa
2.0
2.0
NO.1
1.8
NO.1
1.8
NO.2
1.6
NO.2
1.6
NO.3
1.4
NO.3 NO.4
1.4
NO.4
1.2
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1.0
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0.8
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0.2
0.2
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测点 位置 /m
20
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测点 位置 /m
80
100
低浓度瓦斯接近燃烧爆炸 浓度限，出于安全性考虑， 现行规程规定：浓度低于 30%的瓦斯不得利用。
使得抽采瓦斯的利用率 在逐年下降。不符合节能减 排和循环经济的发展思路。
2
一、背 景
近些年低浓度瓦斯发电技术的发展，使得煤矿 利用低浓度瓦斯的积极性高涨，目前全国已安 装数百套瓦斯发电机组，其中不乏利用浓度低 于30%的瓦斯，存在安全隐患；
对于DN500当输送管道较长（长于100m）时，管道细水雾 可有效熄灭爆炸火焰，可全部使用不带导流板的水雾发生器。
25
四、试验情况
试验任务
自动阻爆器试验 结果表明：起
爆点在20m以 外均可成功阻 断火源。
26
五、制定标准
已形成系列技术标准报批稿
《煤矿低浓度瓦斯输送管道安全保障系统设计规范》 《煤矿瓦斯往复式内燃机发电站安全技术要求》 《煤矿瓦斯往复式内燃机驱动的交流发电机组通用技术条件》
10
20
30
40
测点 位置 /m
DN500
1600
NO.1
NO.2
1400
NO.3
1200
NO.4
1000
800
600
400
200
0
50
60
20
30
40
50
60
测 点 位置 /m
DN700管道火焰传播速度曲线图
70
80
21
四、试验情况
试验任务
水封阻火泄爆装置试验
DN500泄爆片冲破瞬间
火源不能通过
低浓度瓦斯即使不利用，在排放、输送和抽采 过程同样存在重大安全隐患；因而国外基本上 不抽低浓度瓦斯，而我国近期内难以做到；
因而，研究低浓度瓦斯抽采、输送、利用、排 放环节的安全保障技术并形成系列标准能有效 规范低浓度瓦斯抽采、排放、输送和发电利用 各环节的安全行为，促进瓦斯抽采利用产业的 迅速发展，提升中国节能减排的技术水平。
DN500火焰压力从泄爆口释放情况
22
四、试验情况
试验任务
水封阻火泄爆装置试验
DN500水封阻火泄爆装置内爆炸情况
DN700水封阻火泄爆装置过火情况
23
四、试验情况
试验任务
自动喷粉抑爆装置
1—点火源 2、3—自动喷粉抑爆装置传感器 4—抑爆器 5、6、7—测试用火焰传感器
自动抑爆试验示意图
试验结果：单个抑爆器有效灭火抑爆距离≤6m
全国煤矿瓦斯防治工作会议 ——政策解读材料之三
低浓度瓦斯输送安全保障技术
胡千庭 煤炭科学研究总院重庆研究院
2009.9.3 南昌
1
一、背 景
近些年我国煤矿瓦斯抽采量迅速上升，2005年23.5 亿m3，2008年已达到52亿m3。然而，约80%的瓦 斯是采用卸压抽和采空区抽瓦斯的方法获得，抽出 瓦斯的浓度较低，55%以上的抽采瓦斯浓度低于 30%（定义为低浓度瓦斯）。
瓦斯抽采站、输气站建筑和放空管应满足《建 筑物防雷设计规范》的要求，设置防雷设施， 分别装设避雷带或避雷针装置。通往井下的抽 采管路应采取防雷和隔离措施。
地面瓦斯输送管道应采用埋地敷设，特殊情况 需采用架空敷设时，在管道进、出建筑物100m 范围内，应每隔25m左右接地1次，其接地电阻 不应大于20Ω。
控制低浓度瓦斯排放过程尽可能避免遇到火源， 万一遇到火源也要确保燃烧爆炸不向输送管路 中传播蔓延；
确保低浓度瓦斯在其他环节不遇到火源。
5
三、技术措施
内燃机内部控制燃烧爆炸不向外传播措施
金属波纹带阻火器
发动机阻火防爆示意图 1、金属波纹带阻火器 2、电磁阀 3、调压阀 4、防爆止回阀 5、瓦斯与空气增压中冷装置 6、金属波纹带阻火器 7、燃烧室
24
四、试验情况
试验任务
细水雾抑爆试验
1.罗茨鼓风机 2.天然气减压阀 3.混合器 4.阻火器 5.雷管点火点 6&7.火焰速度监测点（1对）8.水雾发生器 9.阻火观察窗 10.火焰监测点
11.水泵流量表 12.水压力表13.水泵 14.水池 15.旋风脱水器 16. 重力脱水器 17.阀门 18.发电机组
8
400 100
500 10
三、技术措施
粉剂自动喷粉抑爆装置
1、抑爆装置喷嘴 2、抑爆装置贮粉筒
3、灭火剂缓冲器 4、气体发生器
5、接线端
6、电缆线
7、控制器 8、紫外火焰传感器
9
三、技术措施
阻爆泄爆装置
联接法兰 产气室 阀芯
阀体 联接法兰
瓦斯气流动方向 爆炸波传播方向
采用光电火焰传 感器、压力控制 传感器、机电联 动器联合控制自 动阻爆装置动作
3
二、技术思路
前提
浓度低于30%的瓦斯必然存在燃烧和爆炸危险； 瓦斯内燃机发电的原理主要是利用瓦斯的爆炸特性；
低浓度瓦斯输送及内燃机发电系统示意
抽瓦斯泵 内燃机组
排空管 输送管
低浓度 瓦斯源
4
二、技术思路
技术关键
控制内燃机内部的爆炸仅局限于内燃机内部， 确保不向外传播蔓延；
控制井下低浓度瓦斯抽采过程中尽可能避免遇 到火源，万一遇到火源也要确保燃烧爆炸不向 输送管路中传播蔓延；
14
三、技术措施
确保低浓度瓦斯在其他环节不遇到火源。
瓦斯利用设施端的输瓦斯管道中应安设防回流 设施，防止抽采泵突然停泵而出现回流。
低浓度瓦斯输送系统不得设置缓冲罐； 加压设备应选择湿式压缩机； 抽采设备应选择湿式抽采泵； 正压输送时，输送压力不宜超过20kPa，安全
设施安设段，管内气体流速不宜大于10m/s；
作 业 标 准 记 得牢， 驾轻就 熟除烦 恼。2020年 10月 18日 星期 日10时 22分41秒 22:22:4118 October 2020
好 的 事 情 马 上就会 到来， 一切都 是最好 的安排 。下午 10时22分 41秒 下午 10时22分 22:22:4120.10.18
一 马 当 先 ， 全员举 绩，梅 开二度 ，业绩 保底。 20.10.1820.10.1822:2222:22:4122:22:41Oct-20
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三、技术措施
确保低浓度瓦斯在其他环节不遇到火源。
在输送管道系统中应设置安全监测控制设施； 阻火、泄爆、抑爆、阻爆、监测控制、非金属
管等相关产品性能、功能、质量和安装等要求 均应符合本系列相关产品标准的要求。
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四、试验情况
试验系统
数据采集系统（测试系统 ，火焰、压力等传感器）
监测 控制 数据 采集 系统
踏 实 肯 干 ， 努力奋 斗。2020年 10月 18日 下午 10时22分 20.10.1820.10.18
追 求 至 善 凭 技术开 拓市场 ，凭管 理增创 效益， 凭服务 树立形 象。2020年 10月 18日 星期 日下午 10时22分 41秒 22:22:4120.10.18
严 格 把 控 质 量关， 让生产 更加有 保障。 2020年 10月 下午10时 22分 20.10.1822:22October 18, 2020
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六、结束语
标准尚待审批，规程障碍有待解决。 成果适用于输送管径为700mm以内。
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谢谢！
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树 立 质 量 法 制观念 、提高 全员质 量意识 。20.10.1820.10.18Sunday, October 18, 2020
人 生 得 意 须 尽欢， 莫使金 樽空对 月。22:22:4122:22:4122:2210/18/2020 10:22:41 PM