一、背 景
近些年我國煤礦瓦斯抽采量迅速上升，2005年23.5億m3，2008年已達到52億m3。然而，約80%的瓦斯是采用卸壓抽和采空區抽瓦斯的方法獲得，抽出瓦斯的濃度較低，55%以上的抽采瓦斯濃度低於30%（定義為低濃度瓦斯）。
一、背 景
近些年低濃度瓦斯發電技術的發展，使得煤礦利用低濃度瓦斯的積極性高漲，目前全國已安裝數百套瓦斯發電機組，其中不乏利用濃度低於30%的瓦斯，存在安全隱患；
低濃度瓦斯即使不利用，在排放、輸送和抽采過程同樣存在重大安全隱患；因而國外基本上不抽低濃度瓦斯，而我國近期內難以做到；
因而，研究低濃度瓦斯抽采、輸送、利用、排放環節的安全保障技術並形成係列標準能有效規範低濃度瓦斯抽采、排放、輸送和發電利用各環節的安全行為，促進瓦斯抽采利用產業的迅速發展，提升中國節能減排的技術水平。
二、技術思路
前提
濃度低於30%的瓦斯必然存在燃燒和爆炸危險；
瓦斯內燃機發電的原理主要是利用瓦斯的爆炸特性；
低濃度瓦斯輸送及內燃機發電係統示意
二、技術思路
技術關鍵
控製內燃機內部的爆炸僅局限於內燃機內部，確保不向外傳播蔓延；
控製井下低濃度瓦斯抽采過程中盡可能避免遇到火源，萬一遇到火源也要確保燃燒爆炸不向輸送管路中傳播蔓延；
控製低濃度瓦斯排放過程盡可能避免遇到火源，萬一遇到火源也要確保燃燒爆炸不向輸送管路中傳播蔓延；
確保低濃度瓦斯在其他環節不遇到火源。
三、技術措施
內燃機內部控製燃燒爆炸不向外傳播措施
三、技術措施
確保內燃機組管燃燒爆炸不向外傳播措施
三、技術措施
三、技術措施
三、技術措施
三、技術措施
確保排空管燃燒爆炸不向管路方向傳播措施
三、技術措施
確保井下低濃度瓦斯抽采遇火燃燒爆炸不向輸送管路中傳播
井下自燃煤層低濃度瓦斯抽采時，應采取控製發火的相應措施；
在靠近抽采管入口100m以內的管道上開始安設自動噴粉抑爆裝置，每組抑爆裝置需安設2個噴粉罐，至少安設2組，組間距離小於100m。
三、技術措施
確保低濃度瓦斯在其他環節不遇到火源。
瓦斯抽采站、輸氣站建築和放空管應滿足《建築物防雷設計規範》的要求，設置防雷設施，分別裝設避雷帶或避雷針裝置。通往井下的抽采管路應采取防雷和隔離措施。
地麵瓦斯輸送管道應采用埋地敷設，特殊情況需采用架空敷設時，在管道進、出建築物100m範圍內，應每隔25m左右接地1次，其接地電阻不應大於20Ω。
三、技術措施
確保低濃度瓦斯在其他環節不遇到火源。
安全設施安設段管道應選用鋼管，其他輸送管道可選用非金屬管；瓦斯輸送管應采取防腐蝕、防漏氣、防砸壞、防靜電等措施。
瓦斯輸送管道與地麵或地下建築物、構築物或其他管線應安全距離應符合相關規範要求。
瓦斯抽采泵房、輸氣站加壓機房和低濃度瓦斯管道係統中所選用的電器設備、儀表均應滿足礦用防爆要求。非防爆設備和儀表應集中安設到專門的儀表間（或配電間），並采取相應的隔離措施和消防措施。
三、技術措施
確保低濃度瓦斯在其他環節不遇到火源。
瓦斯利用設施端的輸瓦斯管道中應安設防回流設施，防止抽采泵突然停泵而出現回流。
低濃度瓦斯輸送係統不得設置緩衝罐；
加壓設備應選擇濕式壓縮機；
抽采設備應選擇濕式抽采泵；
正壓輸送時，輸送壓力不宜超過20kPa，安全設施安設段，管內氣體流速不宜大於10m/s；
三、技術措施
確保低濃度瓦斯在其他環節不遇到火源。
在輸送管道係統中應設置安全監測控製設施；
阻火、泄爆、抑爆、阻爆、監測控製、非金屬管等相關產品性能、功能、質量和安裝等要求均應符合本係列相關產品標準的要求。
四、試驗情況
四、試驗情況
四、試驗情況
四、試驗情況
四、試驗情況
四、試驗情況
四、試驗情況
四、試驗情況
四、試驗情況
已形成係列技術標準報批稿
《煤礦低濃度瓦斯輸送管道安全保障係統設計規範》
《煤礦瓦斯往複式內燃機發電站安全技術要求》
《煤礦瓦斯往複式內燃機驅動的交流發電機組通用技術條件》
《煤礦用非金屬瓦斯抽放管通用技術條件》
《煤礦低濃度瓦斯與細水霧混合輸送係統技術規範》
《煤礦低濃度瓦斯氣水二相流安全輸送係統技術規範》
《瓦斯輸送管道自動噴粉抑爆裝置通用技術條件》
《煤礦低濃度瓦斯輸送管道用泄爆、防回火器技術條件》
《煤礦低濃度瓦斯輸送管道用自動快速切斷裝置技術條件》
《煤礦瓦斯輸送管道金屬波紋帶阻火器通用技術條件》
標準尚待審批，規程障礙有待解決。
成果適用於輸送管徑為700mm以內。
謝謝！
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