全能瓦斯抽采剂技术手册完整版改后.docx
《全能瓦斯抽采剂技术手册完整版改后.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全能瓦斯抽采剂技术手册完整版改后.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
全能瓦斯抽采剂技术手册完整版改后
煤矿全能瓦斯抽采剂技术手册
2012年5月
煤矿全能瓦斯抽采剂技术手册
1、专利证书
2、商标证书
3、全能瓦斯抽采剂的产生
4、全能瓦斯抽采剂的作用和机理
5、全能瓦斯抽采剂的适用范围
6、全能瓦斯抽采剂用量的确定
7、全能瓦斯抽采剂使用技术要求
一、
专利证书
二、商标证书
三、全能瓦斯抽采剂的产生
瓦斯消溶剂（见网站介绍）技术历时十年研发、实验和使用，已经在全国几十家煤矿进行使用，由被动的抽放瓦斯转为消化吸收溶解瓦斯，从根本上解决了瓦斯事故的可能，并且在减少瓦斯治理的投入及周期，提高煤矿效益都有很大的改善。
被专家誉为“煤矿瓦斯治理的里程碑”。
但随着国家对新能源利用的重视，瓦斯的利用问题已经受到国家的高度重视，以消除为主的瓦斯消溶剂已经无法满足国家和煤矿企业对瓦斯治理利用的要求。
发明人在瓦斯消溶剂的基础上，进行5年的研发实验，于2009年成功研制出绿色环保无毒无害的生物制剂——煤矿全能瓦斯抽采剂，并于2009年4月申报国家发明专利。
并成立了科研小组，在陕西，贵州等省的多个煤矿矿井进行实验使用，不断地完善调整配方和应用技术，目前已经研发出适应不同煤质的两种型号的瓦斯抽采剂。
通过煤矿实际使用，注入全能瓦斯抽采剂后，抽采速度均提高了几倍甚至几十倍，且成本远远低于目前的方法，抽采效果完全可以达到国家煤矿治理瓦斯的要求。
四、全能瓦斯抽采剂的作用和机理
煤矿全能瓦斯抽采剂顾名思义就是专门用来抽采煤矿瓦斯的。
它是由十余种生物原料经特殊的方法发酵合成的生物制剂，原材料和产品及生成物均无毒无害绿色环保。
使用时，先按设计在需要抽采的采掘工作面按设计打注液钻孔，然后封孔，把按要求配比后的煤矿全能瓦斯抽采剂通过高压注液泵或者利用井下打钻用的高压风为动力源经高压注液罐（瓦斯抽采及专用配套设备）注入煤层，在两个小时候，就可以对注入抽采剂的煤层进行瓦斯抽采。
煤矿全能瓦斯抽采剂在煤层中发生以下几个作用：
1、裂隙增加，打开通路作用：
煤矿全能瓦斯抽采剂注入煤体后，在抽采剂中特殊物质的作用下，煤的物理性质发生改变，煤质变疲变硬，煤体收缩，裂隙增加，通路打开，为瓦斯气体的涌出创造了必要条件。
2、瓦斯吸附态变游离态作用：
煤层中的瓦斯以吸附态或者游离态存在于煤层中，当压力降低时吸附态就可以转换成游离态。
在抽采剂中所含活性物质和催化剂的作用下，使吸附在煤体中的部分吸附态瓦斯变为游离态瓦斯。
随着煤体的收缩，空间增大，压力变小，使另外一部分吸附瓦斯逐步变为游离态瓦斯。
3、降低煤层瓦斯含量作用：
瓦斯抽采剂注入煤层后，随着抽采剂的作用，大量的游离态瓦斯通过裂隙和抽放管被排出，煤体中的吸附瓦斯变为游离瓦斯后也通过裂隙和抽放管排除，煤层中的瓦斯含量大大降低。
一般经2-15天（透气性不同抽放时间不同）的抽采，抽采量可以达到煤层全部瓦斯含量的90%以上，煤层中的瓦斯含量可以达到国家煤矿瓦斯治理标准。
4、浸润煤体防尘作用：
瓦斯抽采剂本身就是水剂，含有大量水分，注液前还要按抽采剂的5至10倍兑水，注入煤层后，客观上就起到煤层注水的防尘作用。
（由于抽采剂的通路打开性质，很多由于透气性差等原因注水困难的煤矿的煤层，可以大大提高注水量）。
从而减少采掘过程中粉尘产生量，改变井下空气环境，有利于工人健康。
且可以防止煤尘浓度超限与火爆炸事故的发生。
以上几条共同发挥作用，可以达到快速抽采瓦斯，且减少瓦斯治理工程量（打孔数量是原来的27%）和抽采瓦斯周期（是原来的3-10%）和投入成本。
五、全能瓦斯抽采剂的适用范围
根据瓦斯抽采剂的作用机理，瓦斯抽采剂的适用范围如下：
1、高突矿井的的采掘工作面，降低瓦斯含量；
2、煤层透气性差，抽放效果不好的高瓦斯矿井；
3、瓦斯抽放后残余瓦斯量较大，影响正常生产的矿井；
4、低瓦斯矿井的局部高瓦斯区域；
5、吸附瓦斯含量在85%（软煤层为75%）以上，无法抽放的采掘工作面；
6、煤尘危害严重、有煤尘燃烧危险性的；
7、因现代化设备使采掘速度快而导致绝对涌出量大的低瓦斯矿井
六、全能瓦斯抽采剂用量的确定
一、瓦斯抽采剂用量计算
该产品的用量可根据采掘进工作面断面大小、煤层厚度、煤层瓦斯压力及瓦斯含量、煤层的赋存条件、煤质特性以及打孔的深度通过计算初步确定，并在实际应用中做适当调整。
煤巷掘进工作面用量计算：
抽采剂已研发成两种产品，各品种的主要区别在有效成份含量不同，勾兑后的量基本一样，可用同一种方法计算。
一次注液量是指根据一次注液的孔数和孔深，计算出来的需要一次勾兑好的抽采剂用量。
1.一次注液量的估算
计算公式：
Q=q（a+5）
式中Q为一次注液量，单位为kg。
q为煤层注液系数，为一米双孔需要量，单位为kg/m，初用时取6。
a为双孔深度，单位为m。
5为孔深修正系数，单位为m。
2.经济用量的概念
所谓经济用量，是指既能达到有效抽采瓦斯，保障安全生产的目的，又不至造成浪费的用量。
3.经济用量的确定
各矿千差万别，需要抽采剂的量各不相同，客观上都存在一个经济用量问题。
注液后如果瓦斯浓度和压力降低值远低于目标值，说明过注了，要逐步减少注液量，反之如果没达到目标值，说明注少了，可通过提高注液压力，延长注液时间，增加注液量，使之逐步达到目标值，并把此时的注液量作为该矿同类采区的经济注液量，据此确定该采面的注液系数q值作为以后制定注液计划的依据，以节约注液成本。
二、产品用量大小、注入方法与效果的相互关系
瓦斯抽采剂用量的大小与煤层瓦斯含量有直接的关系，同时，与煤层瓦斯压力、煤层透气性、煤体结构、煤的物理特性等因素有密切相关，要达到用量最小、效果最佳的目的，必须实现保压不漏液、均匀注入，这是瓦斯抽采剂应用技术的关键。
在应用中，要根据现场具体条件，合理地控制压力和调整单位时间内注入的流量大小。
对于透气性差、瓦斯压力大的煤层要采用低压射流的方法，缓慢均匀注入；对于透气性较好、瓦斯压力不大的煤层，可适当增大注入压力；对于煤层节理、层理较发育的煤层要采取特殊的注入措施。
三、影响产品用量的相关因素
（1）煤层的相关基础参数：
煤层的结构特征、硬度系数、煤的比重、渗透系数、透气性大小、原始煤层瓦斯含量、吸附瓦斯含量、瓦斯放散初速度、突出危险性系数、瓦斯涌出量等。
（2）瓦斯抽采剂注入参数：
单位面积钻孔数量及深度、封孔深度、剂水混合比、单位体积所用剂量、注液压力及时间、预期效果等。
（3）根据理论注入参数，通过l一2次的现场试验，调整保压参数
（4）进行效果检验，测定瓦斯涌出量，确定最终用量及注入参数。
七、全能瓦斯抽采剂使用技术要求
瓦斯抽采技术对抽放瓦斯效果明显，省时省力，应用时，必须认真组织，掌握正确的操作方法，严格控制注液压力，基本要求如下：
一、施工组织
由矿总工程师负责召集技术科、防突科、通风科、安全监察科、掘进队、抽放队等有关的负责人，根据工作面的实际情况，制定切实可行的实施方案。
二、主要设备
①20MPa以上的乳化液压泵或者高压注水泵，箱体容积须大于0.6m³；
②有一定打孔能力的钻机：
③承压在20MPa以上的Ф25mm、Ф19mm的液压管若干；液压管连接件及阀门；
④压力表、高压水流量表、低压水流量表、时间表；
⑤能承受20Mpa压力的封孔技术。
三、现场操作
1、按照实施方案敷设风、水管路，并试压检验；
2、加固掘进工作面10米范围的支架，确保安全。
3、清理掘进工作面20米范围内的杂物，确保畅通无阻；
4、在技术人员的指导下布孔、打孔；
5、注液前检测钻孔瓦斯含量及压力；
6、按设计方案进行封孔。
根据煤体和煤质的不同设计适合的封孔深度（深封或浅封），但不少于10米。
7、封孔后检查管路连接，确定无误且试压后不漏液，将所有设备、工具、杂物撤后距工作面10米以外，除技术人员外，其他人员撤离到工作面反向风门之外。
8、一切准备就绪后，由工作面技术员电话通知司泵工，开泵注入瓦斯抽采剂。
9、司泵工开泵前在技术员的指导下，按要求开泵、加压、减压、注液（瓦斯抽采剂及水的混合液）。
四、对开泵工的要求
要求选派有三年以上工龄、有责任心、懂技术会修理的司泵工持证上岗。
五、注液压力控制程序
1、泵启动之前，把压力调到零。
2、启动泵后，从零位逐步调升到4~6MPa，观察泵箱是否下液，电话联系封孔是否成功。
如果封孔成功，技术人员撤离注液工作面后，把压力控制在6~8MPa进行正常注液。
3、观察单位时间内的注液量，视具体情况变化，工作压力可上调到8~10MPa，但最高不能超过16MPa。
六、泵压力控制程序：
1、启动工作压力4~6MPa：
2、正常工作压力8~16MPa，每隔15分钟调一次。
七、停止注液：
1、工作面瓦斯有明显下降，迎面挂汗；
2、注入量达到设计规定要求；
3、管路或煤（岩）壁漏液。
4、煤壁片帮或岩壁掉碴。
5、封孔器鼓出。
八、效检：
注液结束两个小时候后，打抽放孔，封孔，并连接管路抽采瓦斯，并跟班记录瓦斯流量，浓度，负压等瓦斯抽放数据，制作流量，浓度负压变化曲线图。
然后根据煤层瓦斯原始数据计算所抽采的量和总量的关系。
所抽取的总量接近与煤层中瓦斯的总量后，抽采停止，进行打效检孔效检，并把所得数据与注液前数据对比记录保存。
计算抽采效果是否达标。
决定是否继续抽采。
九、注液前提
1、煤层前方不得有断层或残孔，如有残孔不得超过5m。
2、所需设备备齐，管路不得漏液，注浆泵型号必须符合要求。
3、设备完好，供电正常。
使用瓦斯抽采剂技术注液所需设备一览表
序号
设备名称
额定工作条件/型号
数量
单位
备注
1
浮化液压泵
22MPa~32MPa，80~120
1
台
2
封孔注水器
Ф75mm、2.0M长
4
套
3
高压软管
Ф19mm、Ф25mm、35MPa
80~100
m
从乳化泵到工作面的距离长度
4
高压软管
Ф10mm、35MPa、4×20m
4
根
5
三通
Ф19mm
1
个
6
三通
Ф10mm
2
个
7
阀门
Ф19mm
2
个
8
阀门
Ф10mm
7
个
9
通用水表
两接头Ф19mm
3
个
10
0型圈
Ф19mm
1
包
11
0型圈
Ф10mm
1
包
12
U型卡
Ф19mm
1
包
13
U型卡
Ф10mm
1
包
14
钢管
Ф1寸、Ф4分、Ф6分
60、3、20
m
说明：
每根钢管截两米长两头套丝，使用时连接封孔。
关于几个问题的解释：
1、注入抽采剂后是否会因为吸附态的静态瓦斯变为游离态动态瓦斯后因其突出？
答：
不会，因为一、抽采剂注入后，煤体收缩，空间增大，使部分处于相对压力平衡的煤体内部压力变小，部分吸附瓦斯转化为游离瓦斯，达到一定压力后，煤层内部仍然处于相对的压力平衡状态，这个压力小于原来的压力，所以不会引起突出。
因为没有新增加的动力源，所以没有突出的条件。
后记：
由于水平有限，时间仓促，不当之处敬请指正。
咨询电话：
2012年5月
升级会员 