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事故发生时,报警器及时发出警报,井下人员得以部分撤离,加上瓦斯浓度可能尚未达到爆炸极限,最终没有酿成矿毁人亡的重大惨剧,但仍有几名工人受伤,生产也中断了数日。
听到瓦斯二字,陈远的记忆瞬间被激活。
在更早的沟子村时代,他就尝试过利用煤矿瓦斯进行发电。
只不过那时旧矿洞的瓦斯浓度不高,只能小规模发电,后来随着转向更稳定的风电和太阳能,那个小型瓦斯发电项目也就被忽略不计了。
搬迁后设备直接回收,没有继续开展。
“瓦斯……光报警和检测,只是被动防御。”陈远望着工地上覆盖着白雪的钢铁支架,思维飞速转动。
“既然古窑煤矿有瓦斯,而且已经达到了能出事的浓度,说明其瓦斯涌出量有一定规模。为什么不主动把它抽出来,利用起来?”
新的思路在他脑海中形成。
哪怕不为了他的平台发电,所用瓦斯或者说甲烷,在现在的根据地的工业中,应用范围也极为广泛。
变害为宝,直接提升安全性。
最直接的好处,就是将井下容易积聚爆炸的瓦斯主动抽到地面,从根本上降低采煤工作面的瓦斯浓度,极大减少瓦斯爆炸和突出事故的风险。
这是最重要的安全效益。
增加能源,提高经济效益。
抽出的瓦斯是优质燃料,可以用于发电、锅炉燃烧、甚至提纯后作为化工原料或民用燃料。
这对于能源紧张的根据地,是宝贵的补充。
技术示范,推动产业升级。
将古窑煤矿打造成一个集瓦斯抽采-发电/利用-综合监控于一体的安全高效示范矿。
这不仅是对遇险矿工生命的尊重,更是向整个根据地的煤炭行业展示。
用更先进的技术和管理,完全可以在提高产量的同时,大幅降低矿工的生命风险,改变带血的煤炭这一残酷现实。
“不能,绝不能走用无数矿工生命去换产量的老路……”陈远心中涌起一股强烈的责任感。
他有燧火平台,拥有超越时代的技术视野,如果还不能在力所能及的范围内,尽可能改善这些最危险行业劳动者的处境,那穿越而来的意义何在?
他立刻告别了工地的同志们,冒着风雪快步返回智能制造中心。
坐在控制台前,他调出古窑煤矿的地质资料和现有矿井设计图,开始与平台交互:
“平台,基于现有古窑煤矿地质与开拓资料,以及当前根据地材料与制造水平,设计一套适用于该矿的煤矿瓦斯抽放及综合利用系统方案。
要求分步实施,优先确保安全,兼顾能源回收。”
只是想到这里,陈远又改了主意,“能否有更高效的甲烷抽取设备,可以用于小型煤矿?”
他觉得之前那套设备效率太低。
而且设备投资金额很大。
他担心这只能用于大型煤矿,中小煤矿难以推广。
恐怕中小煤矿发生的事故更多。
平台迅速响应,开始生成方案要点:
第一阶段:建立主动式瓦斯原位富集与提取系统。
核心技术“分子筛吸附-变压循环”富集单元。
平台提出了一种全新的思路。
利用其材料库,设计一种具有特殊微孔结构的复合金属-有机骨架材料或高性能碳分子筛,制成模块化的吸附罐。
这种材料对甲烷分子的吸附能力远强于氮气和氧气。
将其安装在井下通风巷道或靠近工作面的合适硐室,利用井下通风气流自然通过吸附罐。
甲烷分子被选择性地捕捉、富集在吸附材料中,而大部分空气则被排出。
含瓦斯风流通过吸附罐,甲烷被捕获。
当吸附趋于饱和,系统自动切换阀门,切断风流,对吸附罐进行小幅加热和抽真空。
在热力和压差共同作用下,高浓度的甲烷从吸附材料中释放出来,被汇集到集气管道。
吸附罐随即冷却,准备进入下一个循环。
核心是平台制造的具有巨大比表面积和特定孔径的吸附材料模块,封装在防爆、耐压的罐体中。
这是技术的关键,也是制造过程中消耗能量最多的地方
简单的气动或电动阀门组、小型真空泵、低压电热再生装置,配合定时或浓度反馈控制。
这些机械和电气部件可由本地仿制。
风流进入吸附罐前需经过简易除尘、除湿。脱附出的浓缩瓦斯通过专用管道输送至地面。
这种方法的优势,就是直接从通风空气中提取瓦斯,持续降低井下风流中的甲烷背景浓度,从根源上提升安全水平。
产出的是浓度较高的瓦斯,更利于后续储存和利用,价值远高于稀
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