專利名稱：煤礦全能瓦斯抽采劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦井瓦斯抽采助劑，特別是涉及一種煤礦全能瓦斯抽采劑。
技術(shù)背景煤礦有五大自然災(zāi)害水、火、瓦斯、頂板，特別是瓦斯事故是最可怕的。我國從 發(fā)現(xiàn)煤資源開煤礦至今， 一直沒有人能把煤礦井下高濃度瓦斯全部抽出，這對我國煤礦 工人和國家財產(chǎn)是不可估量的損失。多年來，沒有人能夠填補這一科學空白。目前，我國治理煤礦瓦斯方法有1、 通風為主。為了煤礦工人在井下能夠正常工作，用強制風稀釋瓦斯并將瓦斯帶出。 其優(yōu)點有(1)降低采掘面瓦斯?jié)舛取?2)把井上的新鮮風流輸送到井下使井下工人正 常工作。2、 注水為主在采掘面(頂層)先用煤電鉆、煤風鉆、螺旋鉆桿打7-10米深孔。 再用低溫高壓乳化泵進行注水。經(jīng)本發(fā)明人長期觀察發(fā)現(xiàn)存在如下缺陷(1)這種方法 對工人的人身安全沒保障。(2)對生產(chǎn)進度和經(jīng)濟效益沒保障。(3)此方法只能在低瓦 斯?jié)舛认率褂?，不能在高瓦斯礦井使用，特別是雙突礦井不適用，高突礦井不適用。如 果在低瓦斯礦井采掘面打孔注水，主要是降低煤塵而不是治理瓦斯?？偨Y(jié)起來，高瓦斯煤礦占煤礦總量的70%以上。如果在高瓦斯工作面注水，打孔7-10米深，只能注水3-5米深，其余注不進水，因瓦斯流量過高，內(nèi)壓超過外壓，瓦斯沖擊力很強，瓦斯的沖擊 力超過注水壓力。如果用高壓水強行注進，易使煤壁片幫，頂板破碎，注水器高壓管被 破壞，對工人施工很不安全。3、 在注水無效時，進行打孔排放瓦斯，在掘面用人工打孔7-10米，孔數(shù)在15-30 個，在打孔期間孔內(nèi)必然有高濃度瓦斯涌出，如不注意，隨時會有傷亡事故發(fā)生。4、 超前打孔瓦斯抽放法為了降低礦井通風成本，采用超前打孔抽放法，在超前打 孔時對工人施工不安全，因工作面(煤壁)同樣有高濃度高含量瓦斯涌出， 一旦發(fā)生火 花，隨時都有爆炸和燃燒危險。5、 巖巷打孔抽放法為了給采掘面工作創(chuàng)造條件，也是為了使掘進后的整塊工作面不再有高濃度瓦斯出現(xiàn)，把整塊面含有高濃度瓦斯抽到井上，使工作面不再有大量瓦斯出現(xiàn)，在打孔期間瓦斯大，經(jīng)常出現(xiàn)噴孔、夾鉆、頂鉆， 一個50-150米鉆孔，需要抽6-12 個月的50-60%瓦斯。出現(xiàn)瓦斯超限會停電停風，對工人生命有危險。6、開巖巷打孔抽排法為了煤礦采掘安全，在巖層開一條千米通道，投資超千萬， 消耗大量時間在巖巷打孔到煤層的抽排瓦斯，這種被動方法帶來的損失是無法計算的。 我國煤礦瓦斯特大事故大都是由這幾種情況引起的，如近日發(fā)生的山西屯蘭煤礦特大瓦 斯爆炸事故死亡人數(shù)高達74人，傷114人，其中5人病危，經(jīng)濟損失巨大。由此給煤礦 帶來的損失按年計算要損失幾百億資金，傷亡千人以上，特別是群死群傷，瓦斯治理技 術(shù)更是救命技術(shù)。因此，煤礦急需一種安全高效的煤礦瓦斯抽采技術(shù)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)上述缺陷，提供一種煤礦全能瓦斯抽采劑。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明煤礦全能瓦斯抽采劑包括下列重量配比的原料水溶性有 機酸100、糖3-28。如此設(shè)計，將以兩種原料混合后，使用時兌十倍左右的水，即可向 事先打好的抽采孔內(nèi)壓注，就能收到事半功倍的瓦斯抽采效果。大量試驗證明每公斤兌 水后的本發(fā)明抽采劑可收集瓦斯30-60立方米。因為本發(fā)明抽采劑可適用于各類煤礦的 各種瓦斯抽采，都能收到滿意的抽采效果，所以稱全能。作為優(yōu)化，原料的重量配比為水溶性有機酸100、糖5-8。如此設(shè)計，如此配比抽 采效果更佳。作為優(yōu)化，還包括上述原料總重量5-18倍的水。如此設(shè)計，此兌水比例只是本發(fā)明 人長期試驗得到的常用比例，根據(jù)井下具體情況還可適當調(diào)整。作為優(yōu)化，所述水的重量份是8-12。如此設(shè)計，如此配比抽采效果更佳。作為優(yōu)化，所述水溶性有機酸選自黃腐酸、醋酸、植物發(fā)酵得到的水溶性復合酸、 檸檬酸、乳酸；所述糖選自麥芽糖、蔗糖、果糖、魔芋粉、瓊脂。如此設(shè)計，可以是其 中一種組份，也可以是多種組份的任意配合。所述黃腐酸又稱富里酸。所述魔芋粉含有魔芋多糖，即葡萄甘露聚糖達45%以上，因為配方中糖的含量要求 并不十分嚴格，其用量為方便計量起見，完全可以以魔芋粉的用量計算，另外，魔芋粉 中其它組份也有利于瓦斯抽采，所以，以魔芋粉計量并不影響抽采效果。同理瓊脂也含大量瓊脂糖，因其不溶于冷水，易溶于沸水，緩溶于熱水，所以使 用時需要兌沸水溶解。作為優(yōu)化，所述水溶性有機酸為植物發(fā)酵制得的有機酸或黃腐酸，所述糖為淀粉糖 化制成的麥芽糖。如此設(shè)計，成本低，效果好。所述植物包括農(nóng)作物，樹木的葉子和果實。需要特別說明的是所需要的水溶性有機酸和糖都優(yōu)選由植物性原料提取或發(fā)酵制成，這樣既能降低成本，純植物原料更有利于環(huán)保，也更有利于將抽采劑對人員及設(shè)備的影響降至最低，
當然作為補充，所述有機酸也可用兌有緩釋劑的強酸代替，即強酸變?nèi)跛岽?。注水壓力?yōu)選8-16MPA，最好在兌水后的抽采劑在高壓下產(chǎn)生霧狀后再注入煤層中。其霧
狀注入1、能增加煤的透氣性，提高抽采質(zhì)量。2、增加煤炭產(chǎn)量和效益。
使用方法(發(fā)現(xiàn)問題解決辦法)當煤層瓦斯?jié)舛冗^高、瓦斯涌出量過高、在打孔時發(fā)現(xiàn)鉆孔噴煤、夾鉆桿、頂鉆桿、鉆孔冒煙、鉆桿發(fā)熱產(chǎn)生火花、在放炮后發(fā)現(xiàn)瓦斯忽大忽小、煤層時響煤炮；在采掘工作面風量太小時，即可進行注水壓風并添加本發(fā)明抽采劑。使用的設(shè)備包括井上風壓裝置、井下液壓裝置、風壓表、液壓表、抽采器、 一般掌握在風壓0.5-1.5MPA、液壓8-16MPA,單孔注液(兌水后的本發(fā)明抽采劑)量按孔深計算1公斤/米，如果發(fā)現(xiàn)噴孔可采用先抽采后注液，先抽采時間不得少于48小時，抽采孔的正常抽采時間不得少于168小時。
注液過程根據(jù)各礦地質(zhì)條件與各礦使用設(shè)備打深孔，深度按各礦設(shè)計采掘距離計算，孔的數(shù)量與距離按米計算，孔與孔間距15-30米。通常長期研究證明有效率在95%以上，即100次抽采，至少有95次能收到顯著效果。
其作用有1、采用本發(fā)明抽采劑抽采后，不會再有高濃度瓦斯出現(xiàn)；2、抽瓦斯后，不再需要巖巷打孔抽瓦斯，并且瓦斯能得到收集利用，不浪費有益資源；3、通過應(yīng)用本發(fā)明抽采劑抽采后，不再會出現(xiàn)群死群傷事故；4、應(yīng)用本發(fā)明抽采劑抽采后的煤層，不再會有二氧化硫、二氧化碳、硫化氫。5、應(yīng)用本發(fā)明抽采劑對煤質(zhì)無影響，可避免大量瓦斯事故發(fā)生。
采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明煤礦全能瓦斯抽采劑具有成本低，操作使用方便，對煤質(zhì)無影響，效果好，能顯著提高煤礦瓦斯抽采效果，對井下操作人員及設(shè)備也無明顯影響，安全高效的優(yōu)點。
具體實施例方式
實施例一，本發(fā)明煤礦全能瓦斯抽采劑由下列重量配比原料混合而成醋酸100公斤、麥芽糖3公斤。使用時溶入十重量倍左右或5-18倍的水。
實施例二，本發(fā)明煤礦全能瓦斯抽采劑由下列重量配比原料混合而成醋酸100公斤、麥芽糖28公斤。使用時溶入十重量倍左右或5-18倍的水。
實施例三，本發(fā)明煤礦全能瓦斯抽采劑由下列重量配比原料混合而成醋酸100公斤、麥芽糖8公斤。使用時溶入十重量倍左右或5-18倍的水。
實施例四，本發(fā)明煤礦全能瓦斯抽采劑由下列重量配比原料混合而成水溶性有機
酸100公斤、麥芽糖5公斤。使用時溶入十重量倍左右或5-18倍的水。
實施例五，本發(fā)明煤礦全能瓦斯抽采劑由下列重量配比原料混溶而成醋酸100公
斤、麥芽糖3公斤、前述原料總重量的5重量倍的水。
實施例六，本發(fā)明煤礦全能瓦斯抽采劑由下列重量配比原料混溶而成醋酸100公
斤、麥芽糖28公斤、前述原料總重量的18重量倍的水。
實施例七，本發(fā)明煤礦全能瓦斯抽采劑由下列重量配比原料混溶而成醋酸100公
斤、麥芽糖8公斤、前述原料總重量的8重量倍的水。
實施例八，本發(fā)明煤礦全能瓦斯抽采劑由下列重量配比原料混溶而成醋酸100公
斤、麥芽糖5公斤、前述原料總重量的12重量倍的水。
所述水溶性有機酸是黃腐酸、醋酸、植物發(fā)酵得到的水溶性復合酸、檸檬酸、乳酸中的一種或任意多種的混合物；所述糖選自麥芽糖、蔗糖、果糖、魔芋粉、瓊脂的一種或任意多種的混合物。所述水溶性有機酸最為優(yōu)選植物發(fā)酵制得的有機酸或/和黃腐酸。
使用方法及效果
一，本發(fā)明煤礦全能抽采劑是在2005年5月30日某煤礦A工作面進行，按技術(shù)要求，在工作面上下風道同時打孔，分別是70米和60米，工作面全長150米，按技術(shù)要求采面中間必須保留10-15米的隔離帶，測得孔內(nèi)瓦斯?jié)舛榷际?00%，煤體噸煤瓦斯16立方米。抽采七天后，測得效驗孔瓦斯?jié)舛扔稍瓉?00%降至0.8%。噸煤瓦斯由原來16立方米下降為0.06。為進一步掌握該技術(shù)的有效性，又繼續(xù)抽采5天，又測得效驗孔降至0.2，噸煤瓦斯含量為O.Ol。通過12天的實地操作，證明該抽采劑已經(jīng)達到生產(chǎn)安全要求，與傳統(tǒng)抽放相比提高了 46-56%，總抽釆效果在99%以上。
二， 2005年6月15日在B礦工作面進行瓦斯抽采操作,該工作面全長120米，上下風道同時打孔155米，分別注入本產(chǎn)品60公斤(含水)，測孔內(nèi)瓦斯?jié)舛葹?00%。噸煤瓦斯含量為15立方米。兩孔分別注入本發(fā)明兌水后的產(chǎn)品60公斤，抽采進行10天后，打效驗孔30米，測得孔內(nèi)空氣中瓦斯含量由原來100%降至0.3%，噸煤瓦斯含量降至0.01。通過試驗證明效果明顯，完全符合國家安全生產(chǎn)要求。
三，2006年7月6日在C礦工作面進行，該礦工作面全長105米。上下風道各打孔45米，測孔的瓦斯?jié)舛?00%，噸煤瓦斯16米3，進氣空氣壓力0.5MPA，注入本發(fā)明兌水后的抽采劑90公斤，抽采8天后，打效驗孔20米，測孔內(nèi)瓦斯?jié)舛戎挥?.3%，噸煤瓦斯含量0.01%。
四、 2005年7月14日在某礦采一區(qū)，上風巷打孔7個，抽采孔間隔15米，風壓注入本發(fā)明產(chǎn)品，并同時進行工作，7天后沒得效驗孔內(nèi)瓦斯98%降至0.38%，通過驗證有益效果高達90%以上(各項防突指標都在0.5%以下)。
五、 2006年3月22日在某礦采區(qū)一隊上平巷打孔2個，孔與孔間隔14.9米，孔深160米，注入本發(fā)明兌水產(chǎn)品127公斤，7天后，測得孔內(nèi)瓦斯從97%降至0.51%，有益效果高達90%以上。
六、 2006年4月18日在某礦采區(qū)一隊上平巷150米處打孔兩個，孔與孔的間隔15.2米，孔深149米，注入本發(fā)明兌水產(chǎn)品124公斤，7天后測得孔內(nèi)瓦斯從98%降至0.41%，通過從效驗孔的數(shù)據(jù)總結(jié)有益效果高達90%以上。抽采效果高達90%以上。
七、 2006年5月28日在某礦采區(qū)一隊上平巷195米處打孔2個，孔與孔間隔15.3米，孔深153米，注入本發(fā)明兌水產(chǎn)品126公斤，7天后測得孔內(nèi)瓦斯從95%降至0.51%,通過驗證有益效果高達90%以上。
八、 2006年7月26日在某礦掘進區(qū)21041工作面打孔90米深，注入本發(fā)明兌水產(chǎn)品130公斤，7天后，測得孔內(nèi)瓦斯從100%降至0.63-0.66%，通過效驗有益效果高達90%以上。
九、 2006年9月16日，在某礦采掘工作面11041工作面，打孔深155米，孔內(nèi)煤層瓦斯含量14.5立方米，瓦斯?jié)舛?8%，注入本發(fā)明兌水產(chǎn)品124公斤，7天后測得檢驗孔內(nèi)瓦斯含量0.03%，孔內(nèi)瓦斯?jié)舛?.22%，通過檢測驗證有效率達90%以上。
通過以上多次實地試驗，本發(fā)明煤礦瓦斯抽采劑有助于國家提高煤礦安全開采能力，徹底解決煤礦煤巷掘進難，采面采掘難的實際問題。把煤礦過去傳統(tǒng)被動的治理老方法徹底改變?yōu)楦咝С槌雒后w瓦斯，充分利用煤體瓦斯。
權(quán)利要求
1、一種煤礦全能瓦斯抽采劑，其特征在于包括下列重量配比的原料水溶性有機酸100、糖3-28。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述煤礦全能瓦斯抽采劑，其特征在于原料的重量配比為水溶性有機酸100、糖5-8。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述煤礦全能瓦斯抽采劑，其特征在于還包括上述原料總重量5-18倍的水。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述煤礦全能瓦斯抽釆劑，其特征在于所述水的重量份是8-12。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述煤礦全能瓦斯抽采劑，其特征在于所述水溶性有機酸選自黃腐酸、醋酸、植物發(fā)酵得到的水溶性復合酸、檸檬酸、乳酸；所述糖選自麥芽糖、蔗糖、果糖、魔芋粉、瓊脂。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述煤礦全能瓦斯抽采劑，其特征在于所述水溶性有機酸為植物發(fā)酵制得的有機酸或黃腐酸，所述糖為淀粉糖化制成的麥芽糖。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煤礦全能瓦斯抽采劑，為解決現(xiàn)有煤礦瓦斯抽采效果差問題，其包括下列重量配比的原料水溶性有機酸100、糖3-28。原料的重量配比為水溶性有機酸100、糖5-8。還包括上述原料總重量5-18倍的水。所述水溶性有機酸選自黃腐酸、醋酸、植物發(fā)酵得到的復合酸、檸檬酸、乳酸；所述糖選自麥芽糖、蔗糖、果糖、魔芋粉、瓊脂。其具有成本低，操作使用方便，對煤質(zhì)無影響，效果好，能顯著提高煤礦瓦斯抽采效果，對井下操作人員及設(shè)備也無明顯影響，安全高效的優(yōu)點。
文檔編號E21F7/00GK101629491SQ20091000926
公開日2010年1月20日 申請日期2009年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月26日
發(fā)明者高傳友 申請人:高傳友