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低浓度瓦斯输送技术
参考文献：
[1]
邱飞
;
林雪峰
.
瓦斯输送管道阻爆控制器的研制
[J].
煤炭科学技术
.2011.
摘要：为了确保瓦斯输送安全
,
提
出在煤矿瓦斯管道输送系统中可能的火源点如发电机组、
地面排空管口、自燃煤层采空区
抽瓦斯管入口等附近管道上
,
安设安全保障设备。基于此介
绍了一种用于瓦斯输送管道的阻爆控制器
,
在分析瓦斯输送管道爆炸传播特性的基础上给出
了阻爆控制器设计原理和试验数据。
试验结果表明阻爆控制器能配合快速切断阀可有效阻止
瓦斯爆炸传播
。
[2]
马晓钟
.
一种煤矿低浓度瓦斯安全输送方法的研究与应用
[J].
矿业安全与环保
.2010.
摘要：由于煤矿地面抽排的低浓度瓦斯尚无较好的安全输送方法和利
用技术而对空排放
,
浪
费资源
,
污染环境
,
为此利用
冷壁淬熄
现象
理论和细水雾抑火阻爆原理
,
试验开发了金属波
纹带阻火器和细水雾发生器等关键零部件
,
通过分项试
验验证了其阻火和抑制火源产生的效
果。在试验基础上提出了一种低浓度瓦斯安全输送方
法
,
经煤矿现场使用
,
验证了其可靠性
,
为低浓度瓦斯利用提供了一种技术保
障。
[3]
张延松
;
李润之
;
茅晓辉
.
低浓度瓦斯安全输送系统装备研究
[c].
中国职业安全健康协会
2009
年学术年会论文集<
/p>
摘要：为了提高煤矿抽采瓦斯的利用率和抽采系统的安全性
,
实现低浓度瓦斯的安全抽采和
利用
,
开发可靠、完善、配套的低浓度瓦斯抽放系统设备
< br>,
对低浓度瓦斯输送过程中瓦斯爆炸
传播机理进行了实验
研究
,
得出了一些规律性的结论
;
对低浓度瓦斯输送管道上所涉及的隔抑
爆装备进行了对比分析
;
在此基础上
,
确定
了低浓度瓦斯输送管道的设计承压、各种隔抑爆装
备的设计承压以及输送管道上各种隔抑
爆装备的安装距离等参数。
为低浓度瓦斯的安全输送
提供了理论
、技术及标准依据。
《
2009.1
1
煤矿低浓度瓦斯输送安全保障技
术》
康建东
一、该项技术研究的背景和目的
随着
低浓度瓦斯（瓦斯浓度＜３０％）发电技术的应用，低浓度瓦斯，特别是爆燃浓
度（５％
一１６％）瓦斯的安全输送问题凸显，在输送过程中存在着回火隐患。一旦回火，
火焰就
有可能沿管网传播，发生燃烧或爆炸，严重危及输送管网，乃至矿井安全。此外，低
浓度
瓦斯排空，也有可能被雷击等原因引起燃
烧而导致灾害事故的
发生。而此前我国煤矿
瓦斯利
用的输
送设备都是按照最低瓦斯浓度
3
０％设计的，
< br>
显然完全不能满足低浓度瓦斯
气体安全输送的要求。<
/p>
1
、管道低浓度瓦斯燃烧爆炸传播规律
煤炭科学研究总院重庆研究院建立了一套低浓度瓦斯输送实验研究系统，包括两个部
分：
数据采集部分和管道实验系统。
其中的
数据采集系统主要用于采集爆炸压力和火焰数据
并进行分析；
第
二部分主要包括管道和搅拌装置，
试验管道为
66.5m
的
DN500
和
93
.1
的
DN700
管道，设计压力为<
/p>
2.5MPA.
管
路中充满浓度在爆炸界限内的瓦斯混合气体，一端封闭，一
端用２层
0.12mm
聚氯乙烯塑料薄膜封口，采用真空泵搅拌均匀。采用闭端点火方式
，通过
不同浓度（８％～１０％）瓦斯的爆炸试验，
测试爆炸所
产生的压力及火焰传播速度。
通过
数据分析其火焰传播规律和爆
炸压力传播规律。
2
、管道低浓度瓦
斯输送安全保障装备工作原理
1
水封
阻火卸爆装置
原理：
正常输送情况下，
瓦斯气体从进气端通过水封阻火泄爆装
○
置流向出气端。
当出气端管道瓦斯发生爆炸或燃烧时，
爆炸产生的冲击波通过泄爆部件
释放
爆炸压力；同时，密封水消焰、阻火，使瓦斯爆炸或燃烧不致传到进气端管路，
达到保护
进气端输送管道及附属设备的目
的。易安装在可能起火点
15~30m
范围内为宜，在此范围内
装置能有效阻火的最低水封高度为
10mm
。装置释放压力应该在
90~120KPA
范围内为宜。为
使水封阻火装置实现高效水封高度管道气体输送速度不应高于
1
0m/s
，同时水封阻火装置还
应具有自动水位控制功能。
2
自动喷粉抑爆装置
是通过对燃烧或爆炸信息的探测，
自动喷出干粉灭火剂将燃烧或
○
爆炸传播过程中的火焰扑灭，抑制燃烧、爆炸火焰传播。由抑爆器、控制元件两部
分组成。
抑爆装置通过紫外传感接收燃烧与爆炸火焰信号，
输入
控制器，
控制器触发抑爆器，
抑爆器
将
灭火剂喷射到火焰阵面上，
扑灭火焰阻止爆炸传播。
自动喷粉抑
爆装置其火焰传感器安装
位置以距离可能的起火点３～５
１１３范围
内为宜，
抑爆器与火焰传感器的距离以２０
—
４５
ｍ范围内为宜。抑爆器动作后，抑爆器喷出的干粉灭火剂会被压力冲击波带
走往前一
定的距离，因此爆炸火焰还需要传播过一定的距离，才能被抑爆器扑灭。
3
自动阻爆装置
水
平安装在管道里，
在有可能发生爆炸的地方装上火焰或压力传感器
○
对火焰或压力进行检测，
当管道里的火焰和压力传感器检查
到火花及一定的爆炸压力时，
控
制中心给自动阻爆装置的产气室
发出电信号，
引爆产气药剂产生大量的气体进入气缸内形成
一定
的压力推动阀芯移动使其在极快的时间内关闭输送管道切断瓦斯气流，
阻止压力及火焰<
/p>
的传播。
甲烷气体吸附剂的研究进展
1
、吸附分离技术的概况
目前，实现工业化气体吸附分离的技术是变压吸附法以及膜分离法。变压吸附法利用
吸附剂对气体混合物的各族元的吸附强度、
在吸附剂颗粒内外扩散的动力效应或
吸附剂颗粒
内微孔对各组员分子的位阻效应不同，
以压力的循环
变化为分离推动力，
使一种或多种组分
得以浓缩或纯化的技术。
它以产品纯度高、
产气量大而占据优势。
膜分离技术是以膜两侧气
体的分压差为推动力，
通过溶解扩散
、
脱附等步骤产生组分间传递速率的差异实现分离的一
种技术。
膜分离法具有工艺简单、操作方便投资少等优点。但存在着对制模技术依赖性高、
成本高
、易发生淤塞、易损等缺陷，而且其产品纯度和产气量不如变压吸附技术。因而，变
压吸
附技术的应用领域不断扩大，新型吸附剂的开发成为研究的热点。
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