（葛亞南成莊礦洗選廠 048021）
[摘要]成莊礦洗選廠共有塊精煤儲存倉十六個，全部依靠功率為5.5kw的瓦斯抽風機日夜不間斷的執行來保證倉內瓦斯不超限，但抽風機經年累月的執行，很大程度上增加了執行成本與職工維護量，針對這一問題，洗選廠技術人員大膽創新，與礦通風、機電等業務科室共同研究**，決定實施煤倉瓦斯自動排放改造，目前該改造工程已取得很好的成效，塊倉風機全部處於備用關閉狀態，大大節約了執行成本，保證了煤倉的安全生產執行。
[關鍵詞] 瓦斯倉壁開孔自然通風
一、前言
成莊礦洗選廠是一座正在打造千萬噸處理能力的大型選煤廠，於2023年9月正式投產執行，走技術創新之路, 不斷優化工藝系統，擁有先進的生產裝置和選煤技術，下設有原煤車間、洗煤車間、末煤車間、外運車間及排程化驗五個車間，承擔著原煤提公升、原煤破碎、原煤分級、塊末煤入洗、洗塊煤分級、商品煤入倉及裝車外運等重任。
洗選廠塊精煤全部儲存於十六個商品煤倉，由於成莊礦屬於高瓦斯礦井，其中最明顯的就是煤中賦存瓦斯增多，雖經過破碎、篩分、入洗，但倉內瓦斯濃度依然較高，針對這一情況，洗選廠在煤倉上口加裝了瓦斯抽風機，雖然瓦斯抽風機的投用解決了瓦斯公升高積聚的問題，但也大大增加了裝置的維護量與執行成本，因此走自然通風排放倉內瓦斯的道路是勢在必行的。
二、改造前存在的問題
（一）塊倉通風系統存在問題：成莊礦洗選廠塊倉分為8個中塊倉，8個小塊倉（共16個），對稱並列布置，中、小塊倉各建立一套通風系統，每套系統裝設五颱5.5kw瓦斯抽風機，其中四台風機二十四小時不間斷執行，一台風機處於備用狀態（日常兩套系統共八颱風機執行），以保證倉內瓦斯處於可控狀態，但風機日夜不間斷的執行，增加了很大的執行成本，不僅電能消耗嚴重，而且每年的維護成本也是一筆不小的開支。
（二）洗選廠的煤倉大多較高，而且處於鐵路沿線上方，風機如果進行檢修，需要吊上吊下，還要與外運車間要「點」，才可以在鐵路沿線上方進行起吊作業，加之有時間限制等不穩定因素，給風機檢修帶來了很大的困難。
（三）由於八颱風機同時開啟，加上兩條入倉膠帶的執行，在倉上相對密閉的室內空間，噪音一度過大，嚴重影響到崗位操作人員的健康。
（四）由於倉上加裝了瓦斯電、風電閉鎖裝置，偶爾出現瓦斯探頭誤報警、誤動作，導致倉上裝置停止運轉（包括正在執行的風機），不但影響生產，增加故障處理時間，更嚴重的是風機斷電停運後，瓦斯濃度急劇上公升，發生瓦斯超限。
三、主要改進方面
（一）本著最簡單最直接的安全管理辦法就是最好的辦法，裝置越精簡、越安全的執行理念，將倉上日夜不間斷執行的風機切換至備用狀態，不僅大大降低了風機執行時間帶來的成本浪費，降低了倉上作業人員受噪音危害的強度，也為風機正常檢修差帶來了足夠的時間。
（二）為保證瓦斯不超限，做到瓦斯可控，新加裝瓦斯探頭與風機關聯系統，即設定好瓦斯檢測探頭數值（瓦斯濃度達到0.6%），當倉內瓦斯達到這一數值時，探頭輸出乙個電位訊號，經過plc控制b25繼電器，自動啟動倉上達到數值的探頭所對應的煤倉備用抽風機，從而迅速降低瓦斯濃度，確保瓦斯不超限。
（三）在塊倉倉壁靠近上部樓板約1公尺處，沿倉壁均勻開孔若干，並將相鄰的煤倉之間開孔，孔洞大小為1000*800mm（工程科根據實際建築物體安全效能勘察所定），實現倉內風流串通，這樣一來，瓦斯通過自然通風孔，自然稀釋排放到倉外開闊空間，有效降低倉內瓦斯上公升積聚現象，特別是在有風天氣，瓦斯排放效果更佳明顯。
洗選廠塊倉倉壁自然通風孔施工布置情況
（四）為進一步優化瓦斯治理效果，經與礦通風科、機電科協商，變更塊倉上口瓦斯抽放管路布置方式。在倉上樓板和倉頂部位將原有抽風機管路對接改造，新增加管徑為400mm的自然通風管直通煤倉頂部開放空間，並在通風管內部安裝檢測探頭，時時檢測通風管內瓦斯情況。為防止雨水從管內進入影響煤質與瓦斯探頭正常工作，還在通風管出口處安裝直徑為550mm的防雨罩。
更前瓦斯抽放管路布置示意圖
變更後瓦斯抽放管路布置示意圖
塊倉通風管路改造後自然抽風、瓦斯排放示意圖
四、資料分析
洗選廠塊倉倉壁開瓦斯自然排放孔施工已經完成，從2023年2月起至今，在停風機狀態下採取多種形式對瓦斯排放效果進行了測試，通過測試資料分析，排放效果顯著。
施工改造前小塊倉停風機瓦斯變化曲線
分析說明：
（1）小塊倉各**在8公尺--11公尺範圍內；
（2）停風機前數值均在0.2%左右；
（3）停風機後，瓦斯值明顯上公升，在13：45時，509倉最大值達到了0.93%，已經超過報警值。
施工改造前中塊倉停風機瓦斯變化曲線
分析說明：
（1）中塊倉各**在9公尺--13公尺範圍內；
（2）停風機前數值最大為0.22%；
（3）停風機後，瓦斯值明顯逐漸呈規律性上公升，在13：45時，508倉最大值達到了0.95%，已經超過報警值。
改造後508、509、510、511倉停風機瓦斯資料變化
分析說明：
（1）各**在9公尺--11公尺範圍內；
（2）數值均小於等於0.12%，處於正常波動範圍內；
（3）最大值為0.12%，時間為第六天的0:00，地點509倉，當時正在入倉。
改造後512、513、514、515倉停風機瓦斯資料變化
分析說明：
（1）各**在5公尺--13公尺範圍內；
（2）數值均小於等於0.42%，仍處於正常波動範圍內；
（3）最大值為0.42%，時間為第五天的0:00，地點514倉，當時正在入倉；其相鄰倉在第四天的20：00至第五天的0：00波動都較大，當時這幾個倉入倉、放倉頻繁。
改造後516、517、518、519倉停風機瓦斯資料變化
分析說明：
（1）這五天內最大值為0.35%，時間為第一天的4：00，地點為518倉。此時516、518、519**均為6公尺，517**10公尺，都在放倉，故瓦斯值都較大；
（2）第三天的凌晨4：00，516**6公尺、518**9公尺，正在放倉，瓦斯較大（0.28%）；
（3）各數值均小於等於0.35%，均處於正常波動範圍內。
改造後520、521、522、523倉停風機瓦斯資料變化
分析說明：
（1）這五天測試期間各**均在10-13公尺範圍內；
（2）由於這幾個倉測試期間入倉、放倉較少，且**不高，瓦斯波動變化不大，瓦斯濃度相對穩定，均在0.08%以下；
（3）測試期內最大值為0.08%，時間為第四天的凌晨4:00-8:00，地點為520倉。
結論：通過上面人工測試資料分析得知：在停風機測試期間，全部16個塊倉（8個中塊，8個小塊）測得的瓦斯數值均未超過0.
45%，最高為0.42%；且絕大多數時間（約佔95%）處於0.15%以下。
測試資料表明在停掉風機，僅依靠塊倉自然抽風系統（即由倉壁通風孔洞和豎直通風管構成的依靠自然風壓形成的抽風系統）的情況下，完全能夠實現排放煤倉瓦斯、控制倉中瓦斯濃度的根本目的，能夠達到瓦斯不報警、不超限的安全管控目標。
五、效益分析
改造後，風機停運備用，每年保守計算可減少因瓦斯探頭誤動作故障影響入倉時間約5個小時以上，按每小時入洗1300噸原煤、每噸100元利潤計算，可增加收入5*1300*100=650000元；每台運轉風機5.5kw，一年耗電量約為：5.
5*365*24*8=度，按1度電0.6元計算，則可節約385440*0.6=231264元。
按照每颱風機價值1萬元，其他電纜附件價值約為5萬元，共投入資金15萬元，按每年投入檢修成本10%、人力成本5%計算，可節約成本：
150000*（10%+5%）=22500元，
累計經濟效益：
650000+231263+22500=903763元=90.3763萬元。
實施後可有效減少報警斷電次數，甚至為零，由此帶來的安全效益和生產效益是不可低估的，也是無法估算的。
結束語：此次成莊礦洗選廠塊倉瓦斯治理改造方案實施的非常成功，特別是在煤質逐年惡化、煤種賦存瓦斯日趨增多、生產壓力日趨緊張的現在具有極大的實際意義。
作者簡介：葛亞南，男，2023年5月生，助理工程師，2023年6月畢業於山西煤炭職業技術學院，現在成莊礦洗選廠工作，聯絡**：0356-*******。