低浓度瓦斯重庆煤科院输送管道隔爆、抑爆装置.pptx
低浓度瓦斯管道快速阻爆装置的研制
图1
爆炸传播规律试验方案
根据爆炸发生的特点， 会产生火焰和冲击波， 火 焰可以通过火焰传感器探测， 冲击波则可以通过压 力传感器监测进行压力探测。 3. 2. 1 火焰传感器 为了提高对火焰监测的快速性、 减少日光及周 火焰传感器选用感光紫外线型火焰 围热源的干扰， 可以做到毫秒 传感器。该传感器探测灵敏度最高， ， ， 级 而且选择性极强 仅对火焰中的紫外线敏感， 对 日光中的紫外线不敏感， 可有效避免日光干扰。 该 系统设计的紫外线型火焰传感器， 响应时间设计为 10 ms。火焰探头选用高灵敏度紫外线火焰敏感元 件， 它能够在火星产生瞬间准确地测到火焰发出的 弱紫外线光波， 并可以完全消除非可见光高传输中 的电晕现象。它具有很小的体积和很宽的敏感角度 （ 择向性） ， 其原理如图 2 所示。
图3
பைடு நூலகம்
控制处理单元原理
火焰传感器的输出为开关量信号， 当监测到火 ， ， 焰信号时 将火焰信号转换成开关信号 通过控制器 的开关量输入通道， 再经过光电隔离， 进入单片机系 统； 压力传感器输出的为模拟量信号 ， 当监测到压力 信号后， 通过运算电路将其转换成电信号 ， 通过模拟 量输入通道， 经过信号调理电路、 高速 A / D 转换器 进入单片机系统； 单片机系统通过高速采样火焰信 号和压力信号， 判断有无爆炸发生的征兆， 即火焰产 生或压力突变。当发现火焰信号或者压力值超过设 即认为管道有爆炸发生， 立即启动快速输出 定值时， 电路， 控制阻爆阀门动作关断管道。 单片机也输出监测信号， 同时接收遥控器命令， 可修改并存储设置参数。 3. 3 软件设计 传感控制器的功能主要由单片机软件实现， 由 于传感控制器既要实现高速采集， 判断有无爆炸发 生， 输出控制信号， 又要接收遥控器传来的信号， 同 时又要输出显示信号， 这些功能程序模块执行的时 间都是毫秒级， 因此设计的关键是将这些模块化程 序有机地融合在一起， 以对爆炸作出快速响应。 传感控制器实现的功能如下： ① 现场监测显示 功能。实时监测管道有无燃烧、 爆炸信息， 并将监测 结果现场显示出来。②现场控制功能。当监测到管 道有燃烧、 爆炸发生时， 迅速发出控制信号， 触发阻 爆阀门动作关断管道并报警。③现场调校功能。接 收遥控器传来的信号， 调校爆炸压力反应灵敏度。 ④信号输出功能。 输出监测管道的燃烧、 爆炸以及 控制器自身工作的状态信号， 供监控系统用。
ZYBG瓦斯管道输送自动喷粉抑爆装置用户手册V1.0答辩
ZYBG瓦斯管道输送自动喷粉抑爆装置用户手册天地(常州)自动化股份有限公司中煤科工集团常州研究院有限公司V1.0版目录第一章装置简介第二章装置设备一、GHZ5紫外线火焰传感器二、ZYBG-18K矿用本安型管道抑爆控制器三、ZYBG-8Y矿用管道抑爆器四、KDY660/18B矿用隔爆兼本安型直流电源(Ia电源）第三章设备连接示意图第一章装置简介1、概述ZYBG瓦斯管道输送自动喷粉抑爆装置用于安装于有气体和粉尘爆炸危险的场所，当出现火源（如摩擦火花、撞击火花、静电火花、电气火花、内因火灾、外因火灾等）或发生爆炸事故时，由紫外日光盲火焰传感器（对火焰信号敏感，对矿灯灯光、白炽灯光、日光灯光不激发）及时探测到火源或爆炸火焰信号，通过控制器向抑爆器输出信号，迅速喷射出灭火剂，扑灭火源或爆炸火焰，将爆炸抑制在始发阶段起到阻断爆炸范围进一步扩大的作用。
装置具有自检、监控联网、级联等功能；整机响应时间短、动作灵敏、性能可靠、喷射迅速。
抑爆装置主要由火焰传感器、控制器、抑爆器、直流稳压电源、连接电缆及接线盒组成，具有整机响应时间短、动作灵敏、性能可靠、喷射迅速、灭火效果好、常压式储粉等特点，具备级联及状态监控通讯功能。
安全标志编号：MAB1403692、工作原理当火焰传感器检测到火焰时，通过控制器能在毫秒时间内启动抑爆器，抑爆器瞬间产生的高压气流将ABC干粉以极短的时间内向外喷射，形成物理屏障，抑制爆炸产生的火焰，阻止燃烧，进而扑灭火焰，减少受灾范围，保障煤矿人身和财产安全。
从传感器感受火焰信号，到控制器接受并激发，再到抑爆器响应后启动喷射，都在短短几十个毫秒内完成，实现真正意义的将灾害抑制在初发状态。
3、产品特点◆反应速度快，形成有效雾障的时间≤ 120ms；◆常压自产气式，及时喷出干粉扑灭火焰；◆8kg/12kg ABC干粉灭火剂能够更有效的形成抑爆屏障和扑灭火焰，达到抑燃抑爆效果；灭火效率高；无毒、无腐蚀、符合环保要求；◆提供设备工作状态信号，可在线检测；◆提供报警信号，与监控系统联网，远程报警、控制；◆可单套使用，也可多套联动，预防效果更好；◆产品为矿用本质安全型，防爆标志Exia I。
ZYBG瓦斯管道输送自动喷粉抑爆装置用户手册V1.0
ZYBG瓦斯管道输送自动喷粉抑爆装置用户手册天地(常州)自动化股份有限公司中煤科工集团常州研究院有限公司V1.0版目录第一章装置简介第二章装置设备一、GHZ5紫外线火焰传感器二、ZYBG-18K矿用本安型管道抑爆控制器三、ZYBG-8Y矿用管道抑爆器四、KDY660/18B矿用隔爆兼本安型直流电源(Ia电源）第三章设备连接示意图第一章装置简介1、概述ZYBG瓦斯管道输送自动喷粉抑爆装置用于安装于有气体和粉尘爆炸危险的场所，当出现火源（如摩擦火花、撞击火花、静电火花、电气火花、内因火灾、外因火灾等）或发生爆炸事故时，由紫外日光盲火焰传感器（对火焰信号敏感，对矿灯灯光、白炽灯光、日光灯光不激发）及时探测到火源或爆炸火焰信号，通过控制器向抑爆器输出信号，迅速喷射出灭火剂，扑灭火源或爆炸火焰，将爆炸抑制在始发阶段起到阻断爆炸范围进一步扩大的作用。
装置具有自检、监控联网、级联等功能；整机响应时间短、动作灵敏、性能可靠、喷射迅速。
抑爆装置主要由火焰传感器、控制器、抑爆器、直流稳压电源、连接电缆及接线盒组成，具有整机响应时间短、动作灵敏、性能可靠、喷射迅速、灭火效果好、常压式储粉等特点，具备级联及状态监控通讯功能。
安全标志编号：MAB1403692、工作原理当火焰传感器检测到火焰时，通过控制器能在毫秒时间内启动抑爆器，抑爆器瞬间产生的高压气流将ABC干粉以极短的时间内向外喷射，形成物理屏障，抑制爆炸产生的火焰，阻止燃烧，进而扑灭火焰，减少受灾范围，保障煤矿人身和财产安全。
从传感器感受火焰信号，到控制器接受并激发，再到抑爆器响应后启动喷射，都在短短几十个毫秒内完成，实现真正意义的将灾害抑制在初发状态。
3、产品特点◆反应速度快，形成有效雾障的时间≤ 120ms；◆常压自产气式，及时喷出干粉扑灭火焰；◆8kg/12kg ABC干粉灭火剂能够更有效的形成抑爆屏障和扑灭火焰，达到抑燃抑爆效果；灭火效率高；无毒、无腐蚀、符合环保要求；◆提供设备工作状态信号，可在线检测；◆提供报警信号，与监控系统联网，远程报警、控制；◆可单套使用，也可多套联动，预防效果更好；◆产品为矿用本质安全型，防爆标志Exia I。
瓦斯管路抑爆装置
山东中煤zmjt061
瓦斯管路抑爆装置介绍
1.瓦斯管路抑爆装置概述 2. 瓦斯管路抑爆装置参数
瓦斯管路抑爆装置
• 瓦斯管路抑爆装置由光学火焰传感器、控制器、抑爆器和电缆等组成。装置技术含量高，以其主动检测、 高速启动、自动灭火的特性抑制煤矿瓦斯管道爆炸的扩散，有效弥补被动隔爆方式的不足，工作可靠，反 应灵敏，具有很强的抗干扰能力及良好的升级性能。适用于煤矿瓦斯管道的an全使用，也适用于其它类似 场合进行灭火或抑爆。
瓦斯管路抑爆装置性能指标
• 传感器灵敏度：不大于5ms 可探测到5m远处1烛光火焰（火焰直径不小于1cm，高不小于5cm）。 • 控制器响应时间：≤5ms。 • 抑爆器性能指标： • a) 喷撒滞后时间：≤5ms • b) 成雾时间：≤120ms •：≥90%
瓦斯管路抑爆装置参数
• 工作电流： • 本安线路工作电流400mA； • 非安线路单路负载等效为2.7Ω的电阻时，驱动电流6.5A，脉宽10ms。 • 工作温度：-25℃～+55℃ • 通信接口：RS485通讯 • 输出信号：2路，能起爆1～2个抑爆器 • 防护等级IP54
瓦斯爆炸及其预防PPT课件
中国矿业大学
1
瓦斯爆炸及其预防
1 前言 2 瓦斯爆炸化学反应机理 3 瓦斯爆炸的发生和传播过程 4 瓦斯爆炸三个阶段的灾害结果 5 爆炸火源的研究 6 爆炸性气体安全技术参数 7 预防瓦斯爆炸的技术措施
2
瓦斯爆炸及其预防
1 前言 1.1 瓦斯灾害是目前威胁煤矿安全生产的特重
17
瓦斯爆炸及其预防
4 瓦斯爆炸三个阶段的灾害结果
3）缺氧有毒的大气环境 瓦斯爆炸后灾区的大气成分发生下列变化： 氧浓度下降；产生大量有毒有害气体，在数量上的变化与爆炸前的可燃物浓
度有关，如下表
灾区大气成分变化
爆炸时甲烷浓度(%)
5
9.5
15
爆炸时煤尘浓度 爆炸下限 最佳浓度 爆炸上限
甲烷和煤尘共同参 加爆炸时的浓度
4
瓦斯爆炸及其预防
1 前言
1.2 建国以来煤矿一次死亡百人以上的事故
5）1960年11月28日平顶山局龙山庙矿120配风巷电气 设备失爆电火花引起瓦斯煤尘爆炸，死亡187人，伤36人；
6）1960年12月15日中梁山煤矿南井5412采区发火后封 闭，火未熄灭时启封，在启封排放瓦斯时发生瓦斯爆炸事 故，死亡124人，重伤1人；
2) 1954年12月6日包头局大发矿火灯引燃瓦斯，发生瓦 斯爆炸事故，死亡104人；
3）1960年5月9日大同局老白洞矿井底车场14号井翻笼 附近，架线电机车通过时的电火花引起煤尘爆炸 ，死亡 684人
4）1960年5月14日江津专区同华煤矿石门穿k3煤层发生 煤与瓦斯突出事故，突出煤1000吨，死亡125人，伤16 人；
残余氧浓度（%）
16~18
6
2
5~16
ZYBG瓦斯管道输送自动喷粉抑爆装置用户手册V1.0
ZYBG瓦斯管道输送自动喷粉抑爆装置用户手册天地(常州)自动化股份有限公司中煤科工集团常州研究院有限公司V1.0版目录第一章装置简介第二章装置设备一、GHZ5紫外线火焰传感器二、ZYBG-18K矿用本安型管道抑爆控制器三、ZYBG-8Y矿用管道抑爆器四、KDY660/18B矿用隔爆兼本安型直流电源(Ia电源）第三章设备连接示意图第一章装置简介1、概述ZYBG瓦斯管道输送自动喷粉抑爆装置用于安装于有气体和粉尘爆炸危险的场所，当出现火源（如摩擦火花、撞击火花、静电火花、电气火花、内因火灾、外因火灾等）或发生爆炸事故时，由紫外日光盲火焰传感器（对火焰信号敏感，对矿灯灯光、白炽灯光、日光灯光不激发）及时探测到火源或爆炸火焰信号，通过控制器向抑爆器输出信号，迅速喷射出灭火剂，扑灭火源或爆炸火焰，将爆炸抑制在始发阶段起到阻断爆炸范围进一步扩大的作用。
装置具有自检、监控联网、级联等功能；整机响应时间短、动作灵敏、性能可靠、喷射迅速。
抑爆装置主要由火焰传感器、控制器、抑爆器、直流稳压电源、连接电缆及接线盒组成，具有整机响应时间短、动作灵敏、性能可靠、喷射迅速、灭火效果好、常压式储粉等特点，具备级联及状态监控通讯功能。
安全标志编号：MAB1403692、工作原理当火焰传感器检测到火焰时，通过控制器能在毫秒时间内启动抑爆器，抑爆器瞬间产生的高压气流将ABC干粉以极短的时间内向外喷射，形成物理屏障，抑制爆炸产生的火焰，阻止燃烧，进而扑灭火焰，减少受灾范围，保障煤矿人身和财产安全。
从传感器感受火焰信号，到控制器接受并激发，再到抑爆器响应后启动喷射，都在短短几十个毫秒内完成，实现真正意义的将灾害抑制在初发状态。
3、产品特点◆反应速度快，形成有效雾障的时间≤ 120ms；◆常压自产气式，及时喷出干粉扑灭火焰；◆8kg/12kg ABC干粉灭火剂能够更有效的形成抑爆屏障和扑灭火焰，达到抑燃抑爆效果；灭火效率高；无毒、无腐蚀、符合环保要求；◆提供设备工作状态信号，可在线检测；◆提供报警信号，与监控系统联网，远程报警、控制；◆可单套使用，也可多套联动，预防效果更好；◆产品为矿用本质安全型，防爆标志Exia I。
细水雾技术在低浓度瓦斯输送管道的抑爆机理及效果分析
第16卷第2期2019牟4月中国煤层气CHINA COALBED METHANEVol.16No.2April.2019细水雾技术在低浓度瓦斯输送管道的抑爆机理及效果分析蔡子龙（晋中市阳煤扬德煤层气发电有限公司，山西045400）摘要：本文通过阐述瓦斯爆炸原理，阐明细水雾在管道空间内运动特性及沉降规律，分析细水雾技术在抑制管道瓦斯爆炸的抑爆机理级应用效果，结合我厂应用实例，针对该技术应用中出现的问题提出应对措施，为确保低浓度输送系统稳定运行以及细水雾技术广泛应用提供理论基础和技术支撑:关键词：低浓度瓦斯瓦斯爆炸细水雾抑爆Explosion Suppression Mechanism and Effect Analysis ofWater Mist Technology in Low ConcentrationGas Transportation PipelinesCAI Zilong(Jinzhong Yangmei Yangde CBM Power Generation Co.,Ltd.,Shanxi045400)Abstract:By expounding the principle of gas explosion,the paper illustrates the motion characteristics and the sedimentation rules of water mist within the pipeline,and analyzes the explosion suppression mechanism and application effect of water mist technology for suppressing gas explosion in pipelines. Combining their application examples,it also provides countermeasures to resolve the problems occurred in the practice,so that to guarantee the stable operation of low concentration gas transportation systemsand provide theoretical basis and technical support Keywords:Low concentration gas；gas explosion；1瓦斯爆炸原理瓦斯的主要成分为甲烷（CHJ,瓦斯爆炸是指甲烷气体在一定能量的热源作用下发生剧烈化学反应的过程:爆炸原理如下式：dQ产（1Q散~nr~dT for the broad application of the technology.water mist；explosion suppression释放热量的化学反应速度超过散发热量的速度，造成热量集聚加剧，在…定条件下引起爆炸:'意外爆炸可能造成灾害性的破坏，严重威胁着安全生产。
科技成果——主动防制煤矿瓦斯爆炸抑隔爆技术
科技成果——主动防制煤矿瓦斯爆炸抑隔爆技术技术开发单位四川天微电子有限责任公司技术简介主动防制煤矿瓦斯爆炸抑隔爆技术利用了高速火焰探测技术、高速爆炸启动技术、火灾爆炸火焰抑隔爆等技术，解决了煤矿、风电、危险品仓库、火工生产、交通运输以及石油化工等方面的严重安全问题。
借助于已形成的爆炸冲击波或爆风的冲击力，使隔爆设施动作（倾倒或击碎），将消焰剂（岩粉、水等）弥撒于巷道空间，阻隔爆炸火焰的传播，实现隔绝瓦斯、煤尘连续爆炸的目的。
技术开发单位充分结合我国煤矿灾害特征和危害特点，基于光学火焰探测和高速火灾压制技术而设计研制出的一种以主动检测、高速启动、自动灭火等特性抑制煤矿瓦斯管道爆炸的扩散的核心技术。
本技术的开发应用填补了我国主动抑爆技术领域的空白，代表了目前国内煤矿抑爆系统最先进的技术，项目的实施和推广，将对提高我国煤矿安全生产做出积极贡献。
技术指标（1）探测器单元：响应时间：≤1ms，灵敏度：≥5m；（2）控制器单元：响应时间：≤3ms；（3）抑爆器单元：喷洒滞后时间：≤8ms，喷洒完成时间：≤130ms，雾面持续时间：≥1200ms，喷洒效率：≥95%。
技术特点（1）智能化识别。
先进的探测技术及决策分析技术可以准确和迅速的判定信号，辨识爆炸和燃烧信号并且对煤矿井下所有已知伪信号源免疫。
（2）超高速启动。
先进的超高速启动设计具有最快的响应速度，可以在8ms内打开抑隔爆装置。
（3）全自动抑隔爆。
先进的自动化控制技术可以实现监测、启动全程自动化，正常使用无需人为操作。
（4）实时自动检测。
先进的集成自动检测功能为系统提供了全时段实时性能自检，确保了系统运作正常。
（5）模块化设计。
在高可靠性设计和生产工艺技术上，系统采用模块化设计方案，确保了矿用环境下使用的灵活性和便捷性。
本技术产品是针对我国煤矿井下工作实际情况自主开发的，该技术指标已超出国内、外同类产品。
技术水平国际先进可应用领域和范围技术可广泛应用于煤矿安全、民爆、交通运输、石油化工、危化品等多个领域。
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）
低浓度瓦斯管道快速阻爆装置的研制
中州 煤 炭
第 １０期 ９
低 浓 度 瓦 斯 管 道 快 速 阻爆 装 置 的 研 制
刘 胜 ， 佩 ， 雪 峰 ， 建平 刘 林 岳
（． １ 中煤 科 工 集 团重 庆 研 究 院 ， 庆 重 ４０３ ； ． ０ ０ ７ ２ 瓦斯 灾 害监 控 与 应 急 技 术 国 家重 点 实验 室 ， 庆 重 ４０３） ０ ０ ７
２ Ｎａｉｎ ｌ ｅ ａ ｏａｏｙｏ ａ ｓｓ ｒＤｅｅｔｎ Ｐ ｅｅ ｔ ｇ ａ ｄ Ｅ ｒｅ ｃ ｏ ｔ ｌｎ Ｃ ｏ ｇ ｉｇ ４ ０ ３ Ｃ ｉａ ． ｔ ａ ｙＬ ｂ ｒｔｒ Ｇ ｓＤｉ ｔ ｔｃｉｇ， ｒｖｎｉ ｎ ｍｅｇ ｎｙ Ｃ ｎｒ ｌ ｇ， ｈ ｎ ｑｎ ０ ０ ７， ｈｎ ） ｏ Ｋ ｆ ａｅ ｎ ｏｉ
Ｄｅ ｅｏ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｆＳｐ ｅ ｙ Ｅｘ ｏ ｉ ｎ－ ｅ ｉｔ ｎｔＦａ ｉｉｉ ｓ Ｕｓ ｄ ｉ ｗ ｎ ｅ ｔ ａ ｉ ｎ Ｇ ａ ｐ ｎｔｏ ｅ ｄ ｐｌ ｓｏ ｒ ｓｓａ ｃ ｌｔｅ ｅ ｎ Ｌｏ Ｃｏ ｃ ｎ ｒ ｔｏ ｓ Ｐｉ ｅ
Ｌｉ ｈ ｎ ， ｉ ｉ ｕ Ｓ ｅ ｇ 一 Ｌ ｕ Ｐｅ 。
ｓ ｒ／ｅ ｎｒ ｌｅ ｓ Ｒｅ ｕ ｔ ｆｔｓｓｓ ｗｅ ｈ ｔ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｅ ｔｍｅ ｏ ｘ ｌ ｓｏ ｒ ｓｓａ ａ ｉ ｔｅ ｓ ｓ ｏ ｔ ａ ａ ｅ ｌｚ ｈ ｘ ｌｓｏ ｒ — ｏ ｓ ｏ ｔｏ ｌｒ ， ｓ ｌｓｏ ｅ ｔ ｈｏ ｄ ｔ ａ ，ｈ ｅ ｐ ｎｓ ｉ ｆｅ ｐ ｏ ｉｎ—ｅ ｉｔｎｔｆ ｃｌ ｉ ｓｉ ｈ ｒ ， ｎｄ ｃ ｎ ｒ ａｉｅ ｔｅ ｅ ｐ ｏ ｉｎ—ｅ ｉ ｓｓａ ｔｆ ｃ ｉｎ ｅｆｃ ｉｅｙ． ｉｔｎ ｕｎ ｔｏ ｆｅ ｔｖ ｌ Ｋｅ ｙｗｏ ｄｓ：ｏ ｏ ｅ ｒ ｔｏ ａ ｓ ｅ ｄ ｘ ｌ ｓｏ ｒ ｓｓａ ａ ｉ ｔｅ ｎ ｐｉ ｒ ｌ ｗ ｃ ｎｃ ｎｔａ ｉｎ ｇ ｓ； ｐ ｅ ｙ ｅ ｐ ｏ ｉｎ—ｅ ｉｔｎｔｆ ｃｌ ｉ ｓｉ ｐｅ； ｏ ｔｏｌｒ； ｘ ｌ ｓｏ ｒ ｓｓａ ｔｖ ｌｅ ｉ ｃ ｎ ｒ ｌｅ ｅ ｐ ｏ ｉｎ—ｅ ｉｔｎ ａｖ
科技成果——煤矿低浓度瓦斯发电技术
科技成果——煤矿低浓度瓦斯发电技术适用范围煤炭行业矿井抽采瓦斯用于发电行业现状瓦斯的主要成分为CH4、O2、N2以及少部分CO2，将这些瓦斯直接排放到大气中对环境的影响是非常大的。
该技术主要是利用瓦斯中的CH4进行发电。
目前应用该技术可实现节能量150万tce/a，减排约1500万tCO2/a。
成果简介1、技术原理一般瓦斯电站机组只能用30%浓度以上瓦斯发电，否则不易稳定燃烧。
且低浓度瓦斯易发生爆炸，输送安全难以解决。
本技术通过多级阻火器和水雾输送系统保证输送安全，并在发电机组中，通过过氧燃烧达到利用瓦斯能量发电的目的。
2、关键技术（1）低浓度瓦斯的安全输送系统；（2）低浓度瓦斯过氧燃烧的瓦斯发电机组。
3、工艺流程瓦斯气→抽采泵站→湿式放散阀→水位自控式水封阻火器→瓦斯管道专用阻火器→水雾输送系统→溢流式脱水水封阻火器→发电机组→发电。
主要技术指标总装机容量9000kW，可年发电5.44×107kWh，年耗瓦斯量18144万m3。
典型案例峰峰大淑村矿8台500GF1-3PW发电机组，装机容量4000kW，节煤3000t/a，年创效益447万元，投资回收期4.69年。
羊渠河矿5台500GF1-3PW发电机组，装机容量2500kW，节煤2200t/a，年创效益265万元，投资回收期4.69年。
市场前景我国煤矿瓦斯电站一般只能用浓度30%以上煤矿瓦斯发电，低浓度煤矿瓦斯（甲烷含量6%-30%）得不到应用，而直接排空造成浪费及污染环境。
因此采用此项技术既节约能量又可减少环境污染，值得在煤矿推广。
目前瓦斯发电行业整体处于加速上升期，且在“十二五”、“十三五”规划期内，伴随着煤层气的大力发展，瓦斯发电行业将持续加速发展。
预计未来5年该技术的推广比例将达到40%，节能能力200万tce/a，减排量2000万tCO2/a。
煤与瓦斯突出防治技术简介PPT课件
3.0
0.0 y = 5.2307e-0.1217x
R2 = 0.9743
16
210.5 y =R22.5=832传064.9e播8-05.距1476离5x /mR2 = 0.9786
2.5 2.0
1.0
1.5
0.5
y = 1.2561e-0.1019x
R2 = 0.9837
0.0
y = 1.9243e-0.0959x
煤与瓦斯突出 防治技术简介
煤炭科学研究总院重庆研究院
1
一、传统技术提升
1、合理开采顺序（可保尽保）、采掘部署，稳定 可靠的通风系统、监控系统。
2、区域性防突措施为主，加大工程投入——生命 工程，准入体制，煤炭开采合理的预期收益。
3、防突措施工程标准化，动态管理与分析系统软 件——规范化、程序化。
4、煤与பைடு நூலகம்斯突出预警系统
二、非接触式预测预报
瓦斯浓度 （%）
3.5 放炮
3
2.5
放炮
2
1.5
放炮
放炮
1 0.5
0
11日12:00
11日21:36
12日7:12
12日16:48
13日2:24
时间
图9 111103机巷9月11日--9月12日循环回风瓦斯浓度曲线
二、非接触式预测预报
瓦斯浓度 (%)
3.5
放炮后突出
3
放炮
2.5
二、非接触式预测预报
瓦斯浓度/%
炮掘工作面瓦斯涌出监控数据
3 区域瓦斯涌出量指标A1
2.5
2
局部瓦斯涌出量指标A3
1.5 炮后瓦斯涌出量指标A2
1
0.5
煤尘爆炸及其预防技术ppt课件
演讲人：贺咨良 同组成员：胡灼亮
胡亚伟
H
1
目录
煤尘爆炸区别于瓦斯爆炸的特有标志
煤尘爆炸的危害 煤尘爆炸的必要条件 影响煤尘爆炸的主要因素 预防煤尘爆炸的措施 采掘工作面煤尘爆炸事故树 煤尘爆炸的抑制与隔绝
煤尘爆炸的实例
H
2
煤尘爆炸区别于瓦斯爆炸的特有标 志
煤尘爆炸时，一部分煤尘被局部焦化，
1. 清扫和冲洗
2.撒布岩粉
H
7
煤尘本身有爆炸性
生产过程造成浮尘浓度 高巷道四周沉积最大
采掘工作面煤尘爆炸事故树
煤尘爆炸
浮尘达到爆炸浓度，巷道沉积大
巷道中堆积大量煤尘 受干扰再次变成浮尘
引爆火源
煤尘管理制度松 措施不得力
爆破引起煤尘爆炸
瓦
斯
爆
浅
炸 引 起 煤 尘 爆 炸
违 章 放 糊 炮
炮 眼 封 泥 不 合 要
炸
尘
爆爆
爆
炸炸
炸
8
煤尘爆炸的抑制与隔绝
我国《煤矿井下防治规范》中，针对隔绝 煤尘爆炸作了如下详细的规定：
采用被动式隔爆棚（水棚或岩粉棚）， 爆炸探测也器 可采用自中心动控隔制爆单元装置，隔绝抑煤爆器尘爆炸
的传播 抑爆和隔爆原理：
抑爆是利用爆炸探测器感应初始爆炸， 中心控制单元触发抑爆器动作，扑灭爆 炸火焰，防止容器设H 备或巷道空间产生 9
煤尘爆炸的实例
实例：
1942年本溪煤矿煤尘爆炸，导致 死亡1549人，伤246人
1960年大同矿务局老白洞矿煤尘 爆炸，导致死亡682人
2005年七台河东风煤矿煤尘爆炸， 导致死亡171人，伤 48人
瓦斯爆炸及防治技术PPT模板
（优选）瓦斯爆炸及防治 技术()
一、前言
我国常规能源构成
• 煤炭资源总量
• 石油总资源量 • 煤层气资源量
5.57万亿吨 940亿吨 35万亿立方米
中国的能源现状: 富煤,贫油,少气
天然气 3.07% 原油 18.95%
水电 7.06% 核电
0.52%
原煤 70.40%
煤炭产量/亿吨 GDP/万亿
2、爆炸的分类
爆炸分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸 1）物理爆炸：是一种纯物理过程，只发生物态变化，不发
生化学变化。如轮胎爆炸、蒸汽锅炉爆炸和瓦斯突出等。 2）化学爆炸：是指物质发生高速放热化学反应，产生大量
气体，并且急剧膨胀作功而形成的爆炸现象。如炸药爆炸、 可燃气体或粉尘与空气形成的混合物的爆炸等。 3）核爆炸：是指某些物质的原子核发生裂变反应或聚变反 应，瞬间放出巨大能量而形成的爆炸现象。如原子弹爆炸 和氢弹爆炸。
4）无约束蒸汽云爆炸：当大量可燃气体（含蒸汽）泄漏到 敞开的空间以后，如果没有立即点火，而是先在空气中扩 散，与空气形成爆炸混合物，然后点火，就会发生无约束 蒸汽云爆炸。
4、气体爆炸的条件及其影响因素
气体爆炸必须具备有三个条件：即气体的浓度处于爆炸 范围，氧浓度超过失爆氧浓度，引火源的能量大于最小点燃 能量，温度高于最低点燃温度和点燃时间长于感应期。因此， 只要能控制或消除其中一个因素，就可以防止气体（瓦斯） 爆炸。
2000年6月30日广东省江门市土特产进出口公司所有、 由港商租赁经营的烟花厂发生特大爆炸事故，死亡35 人，失踪2人，伤121；7月2日山东省青州市石油化工 助剂厂发生空油罐爆炸事故，死亡10人，伤1人；8月5 日江西省属企业江西萍乡钢铁厂制氧车间一台制氧机 停机后准备检修时，突然起火爆炸，导致一幢4层楼高 的大型生产车间半边约一千多平方米的厂房垮塌，22 人死亡24人受伤。
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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
150
☆泄爆装置。 ☆水位监控。 ☆金属分流网。
15
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
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
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；
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；
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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；
10
三、技术措施
放空管
确保排空管燃烧爆炸不向
管路方向传播措施
1
2
76
54主管31.火焰传感器2. 压力传感器 3. 水封式阻火泄爆装置
4.自动喷粉抑爆装置 5. 泄爆器
6. 阻爆阀门
7. 截止阀
排空管设计应符合相关要求，并安装防雷设施； 靠进气侧分别安装水封阻火泄爆3、粉剂抑爆4、 阻爆泄爆5、6、7三级安全装置，确保排空管燃烧 爆炸波不向管路方向传播。
重点依靠1和6两级阻火器减弱火源和爆炸波向瓦斯管方向传播
6
脱水器
三、技术措施
主管 支管 支管
确保内燃机组管燃烧爆炸 不向外传播措施
87 6
5
分管
4
发电 机组
发电 机组
2
2
1
1
3
3
1、脱水器 2、火焰传感器 3、压力传感器 4、水封式阻火泄爆装置 5、抑爆装置 6、泄爆器 7、阻爆阀门 8、截止阀
以脱水器为界，靠机组侧属机组安全设施要求（每台机组两 个阻火器），靠进气侧分别安装水封阻火泄爆4、粉剂或水 雾抑爆5、阻爆泄爆6、7、8三级安全装置，确保内燃机内部 燃烧爆炸波不向外传播。
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
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）。
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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。
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。
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三、技术措施
确保井下低浓度瓦斯抽采遇火 燃烧爆炸不向输送管路中传播
井下自燃煤层低浓度瓦斯抽采时， 应采取控制发火的相应措施；
在靠近抽采管入口100m以内的 管道上开始安设自动喷粉抑爆装 置，每组抑爆装置需安设2个喷 粉罐，至少安设2组，组间距离 小于100m。
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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。
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。