日前,屯兰矿引进打钻防喷感知预警装置,对孔内瓦斯浓度、压力进行实时监测和预警,智能调控抽采负压强度,有效降低瓦斯喷孔风险。
长期以来,煤矿在瓦斯抽采打钻作业中时有瓦斯喷孔发生,现场防喷设施效果差强人意,危险源辨识管控采用被动防护措施,完好性、稳定性、可靠性得不到有效保障。
为提升煤矿开采作业的安全性与智能化水平,该矿积极寻求解决办法,联系相关厂家,结合现场实际情况,设备布置、具体参数、量程依据,和技术人员沟通协调,最终研发出一套打钻自动防喷感知系统,并在井下得到了很好的应用。
该系统主要由声光报警器、电源箱、PLC控制箱、压力传感器、语音播报等组成。在钻机孔口防喷装置上部署甲烷传感器、压力传感器,进行喷孔状态感知监测;在钻杆开孔位置与防喷装置接口处下风侧部署环境激光甲烷传感器,感知环境甲烷浓度;通过防喷装置内的甲烷浓度、压力及环境甲烷传感器的变化判断喷孔状态,为防喷孔装置提供数据支撑。
屯兰矿抽采区区长杜杰介绍表示:“该系统在北三下组煤盘区的一个首采面应用,正常情况下这个地方瓦斯压力是非常大,这种情况如果用以往的手段,矛盾会很突出,问题会频发。但是加了这套系统以后,得到了明显的改善。”屯兰矿抽采区打钻三队队长赵磊详细表述:“在施工过程中,孔内水压、煤渣塌孔的过程中,突然喷出来一股瓦斯,孔内的瓦斯传感器直接接收到我们设定的值,一般都是低压是100千帕,高压是2兆帕,如果达到这个值,它的声光报警首先接受到信号,发生报警,然后PCL控制箱直接打开孔口上方的自动阀门,使负压通过这个阀门,直接吸收孔内喷出来的瓦斯,从而降低现场环境瓦斯浓度,避免瓦斯喷孔或者预警超限。”
系统还实现了打钻数据实时上传。钻机现场的数据能够借助煤矿井下现有的工业环网,快速、准确地上传至地面系统。为地面管控人员提供及时、可靠的数据支持,使其能够依据最新数据实时调整策略,优化作业流程,提高钻进效率与钻孔质量。
●卢丽峰 张峰 赵志强