洗煤厂瓦斯综合治理
摘
要:通过分析瓦斯的物化特性和现场瓦斯的治理情况,重点论述了选煤厂各主要工艺环
节瓦斯的溢出速度和聚集特点,从而指导瓦斯排放设备的选型。
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关键词:瓦斯;瓦斯的物化性质;瓦斯释放速度;分布规律
一、理论研究
1、瓦斯的物化性质
1)瓦斯的定义
瓦斯的主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外
一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体(如氦和氩)等。在标准状况
下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以上为液体。
如遇明火,即可燃烧或发生“瓦斯”爆
炸。
2)瓦斯的物化性质
瓦斯对空气的相对密度是 0.554,渗透能力是空气的 1.6 倍。在标准状态下瓦斯的密度
为
0.716g/L,难溶于水,无色无味。瓦斯的化学性质较为活跃,达到一定浓度时,能使人因
缺氧而窒息,与明火易发生燃烧或爆炸。瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在
的。
2、瓦斯爆炸条件及危害
瓦斯爆炸的条件是:一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气。瓦斯爆炸产生的
高温高压,促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击,造成人员伤亡,破坏巷道和器材
设施,扬起大量煤尘并使之参与爆炸,产生更大的破坏力。另外,爆炸后生成大量的有害气
体,造成人员中毒死亡。
1)瓦斯浓度
瓦斯爆炸有一定的浓度范围,在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围被称为瓦斯
爆炸界限。瓦斯爆炸界限为
5%~16%;当瓦斯浓度低于 5%时,遇火不爆炸,但能在火焰外
围形成燃烧层;当瓦斯浓度为
9.5%时,其爆炸威力最大(氧和瓦斯完全反应);瓦斯浓度达
到
16%以上时,失去其爆炸性,但在空气中遇明火会燃烧。瓦斯爆炸界限并不是固定不变的,
它还受温度、压力、煤尘、其它可燃性气体和惰性气体的混入量等因素的影响。
2)引火温度
瓦斯的引火温度,即瓦斯引爆的最低温度。一般认为,瓦斯的引火温度为 650
℃~
750
℃。但因受瓦斯浓度、火源性质及混合气体压力等因素影响而产生变化。当瓦斯含量在
7%~8%时最易引爆;当混合气体的压力增高时,引燃温度即降低;在火源温度相同时,
火源面积越大、燃火时间越长,越易引爆瓦斯。
3)氧的浓度
实践证明,空气中的氧气浓度降低时,瓦斯爆炸界限随之缩小。当氧气浓度减少到
12%以下时,瓦斯混合气体即失去爆炸性。井下密闭的火区内往往积存大量瓦斯,且有火源
存在,但因氧的浓度低,并不会发生爆炸。如果有新鲜空气进入,氧气浓度达到
12%以上,
就可能发生爆炸。因此,对火区应严加管理,在启封火区时更应格外慎重,必须在火熄灭后
才能启封。
二、工艺设计
选煤厂各生产环节中瓦斯浓度最大的场所一般会出现在:煤仓扰动时仓体上部空间和
出煤时仓下给煤机出口处。