專利名稱：煤礦瓦斯爆炸突出治理方法及其配用的瓦斯消溶劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤礦瓦斯治理技術(shù)，特別是涉及一種煤礦瓦斯爆炸突出治理方法及其配用的瓦斯消溶劑。
背景技術(shù)：
煤礦有五大災(zāi)害水、火、電、瓦斯、頂板.特別是瓦斯爆炸傷亡最嚴(yán)重，最可怕?？墒俏覈鴱拈_煤礦以來一直沒有人能把煤礦井下高濃度瓦斯治下，這對我國煤礦工人和國家財產(chǎn)是不可估價的損失，多年以來沒有人能填補這一科學(xué)技術(shù)空白。
目前，我國治理煤礦瓦斯方法有1、通風(fēng)為主為了煤礦工人在井下能夠正常工作。首先以通風(fēng)為主，其有兩種優(yōu)點(1)、降低井下瓦斯?jié)舛取?2)、把井上的新鮮空氣輸送到井下，能使井下工人正常工作。
2、以注水為主在掘進工作面(頂層)注水技術(shù)是先用毛頭花槍打眼7-9m深，打好孔再用低溫高壓水泵進行注水，經(jīng)本發(fā)明人長期觀察發(fā)現(xiàn)其存在如下缺陷(1)、這種工藝對工人的人身安全沒有保障。(2)、這種工藝對生產(chǎn)進度和經(jīng)濟效益沒有保障。(3)、這種工藝只能治低濃度瓦斯(甲烷)，不能治高濃度瓦斯(甲烷)。如在低瓦斯礦井地區(qū)(工作面)注水，則具有一定效果。在高濃度瓦斯礦井地區(qū)(工作面)注水則無效。然而我國煤礦有低瓦斯礦井，也有高瓦斯礦井，低瓦斯礦井中也有高瓦斯地區(qū)(工作面)?？偨Y(jié)起來，我國煤礦高瓦斯礦井占煤礦總數(shù)的70％以上。如在高瓦斯地區(qū)(工作面)注水，打眼7-9m深，只能注進水量3.5m深，剩余空孔位注不進水，因瓦斯流量過高，沖擊力很強(噴出量)，瓦斯的噴出力超過注水壓力，如果用高壓強行把水注進，易使煤壁偏幫，頂板脫落，注水器被損壞，對工人施工不安全。
3、在注水無效時，進行打孔排放瓦斯在掘進工作面用人工打孔7-9M深，孔數(shù)在15-30個，在打孔期間孔內(nèi)必然有高濃度瓦斯噴出，如不注意隨時都會出現(xiàn)傷亡事故。
4、超前打孔抽放法為了降低礦井通風(fēng)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)同樣有高濃度瓦斯噴出，一但發(fā)現(xiàn)火花隨時都有爆炸和燃燒的危險。
5、超后打孔抽放法為了給采煤工作面創(chuàng)造條件，也是為了使掘進后的整塊工作面積不再有高濃度瓦斯出現(xiàn)，把整塊面含有的高濃度瓦斯抽到井上，使這塊工作面不再有高濃度瓦斯出現(xiàn)，在打孔期間如不注意隨時對工人生命都有危。
我國所有的煤礦瓦斯特大事故都是由這幾種情況引起的，然而這些特大瓦斯事故給國家煤礦帶來的損失，按年計算平均一年要損失幾佰個億，傷亡人數(shù)千人以上。
因此，現(xiàn)有煤礦急需一種安全高效的煤礦瓦斯爆炸突出治理方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種安全高效的煤礦瓦斯爆炸突出治理方法，該方法與傳統(tǒng)方法相比具有效果優(yōu)異的優(yōu)點，本發(fā)明的目的還在于提供該方法所配用的瓦斯消溶劑。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明煤礦瓦斯爆炸突出治理方法是先后向含瓦斯的煤層中灌注瓦斯消溶劑和水，瓦斯消溶劑為醋酸和酵母的水溶液。酵母更優(yōu)選酵母粉。以醋酸和酵母的水溶液為瓦斯消溶劑可以更好地消化和吸收瓦斯，具有效果優(yōu)異，安全高效的優(yōu)點。另外本發(fā)明方法還可以用于治理煤礦工作面的二氧化碳突出。
作為優(yōu)化，醋酸與酵母的重量比優(yōu)選1000∶5-15。
作為優(yōu)化，醋酸與酵母的重量比更優(yōu)選1000∶8-12；醋酸更優(yōu)選由相同醋酸量的食醋代替。用食醋代替醋酸能夠增強酵母的催化作用。
作為優(yōu)化，食醋中加入酵母后的兌水比例為食醋重量的2-8倍。
作為優(yōu)化，食醋中加入酵母后的兌水比例優(yōu)選食醋重量的3-4倍。
作為優(yōu)化，單孔灌注的瓦斯消溶劑數(shù)量優(yōu)選5-10Kg，注水量優(yōu)選＞0.5m3。灌注壓力優(yōu)選8-15Ma。
作為優(yōu)化，灌注孔的數(shù)量優(yōu)選每1-2m2工作面一孔，瓦斯消溶劑在高壓下乳化后再灌入。經(jīng)應(yīng)用證明每公斤瓦斯消溶劑可溶改瓦斯1-10m3，本發(fā)明方法治理瓦斯的形式有兩種一種是物理溶解，瓦斯消溶劑所起的作用是助溶；另一種是化學(xué)轉(zhuǎn)化，瓦斯消溶劑作為催化劑使瓦斯與二氧化碳、氮氣和氧氣反應(yīng)生成無害的氨基酸酯?；瘜W(xué)反應(yīng)式如下
如果發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸?、瓦斯噴出量超高，注水無效，在打鉆時發(fā)現(xiàn)鉆孔噴煤、夾鉆、頂鉆桿、鉆孔冒白煙，在放炮前、放炮后發(fā)現(xiàn)瓦斯忽大忽小，煤壁內(nèi)有響炮聲或在掘進工作面風(fēng)量太小，即可以使用本發(fā)明方法進行煤礦瓦斯爆炸突出治理。
通過用注水方法加瓦斯消溶劑45千瓦電機配注水泵一臺，把注水泵放在離工作面(掘進工作面)200m內(nèi)，水泵出水口加配水表和壓力表各一個，注水器2-3套，開水泵時水泵壓力達到8-15個壓力，單孔注水量不得少于0.5m3，注藥量不得少于5-8Kg(先注藥，后注水，水泵要有專人看管)。
注水過程在掘進工作面先用毛頭和花槍打孔7-9m深，孔數(shù)按距離計算，孔與孔間隔為1米，如在打孔期間發(fā)現(xiàn)新孔周圍有老孔必須用黃土把老孔裝滿扎緊，以防藥劑和水從老孔流走使注水無效。
本發(fā)明的方法是通過高壓水泵，把藥注進煤墻，使煤墻里面的高濃度瓦斯和化學(xué)藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。使煤墻里面不再有高濃度瓦斯出現(xiàn)然后重新打眼放炮掘進(采煤)。
我國煤礦很多，煤礦的種類不同。根據(jù)不同煤礦和不同的瓦斯條件，不同的瓦斯?jié)舛扰c化學(xué)藥品用量也不同，藥的使用濃度也不同，使用時需因地之宜，但是它們的化學(xué)反應(yīng)方程式都是一樣。按照煤礦瓦斯?jié)舛缺ㄒ?guī)定的界限為(按體積)CH4達到5-16％，下限5％上限16％。如在掘進工作面使用本技術(shù)時，發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸^界限，必須加大瓦斯消溶劑量(水)。
本發(fā)明方法所配用的瓦斯消溶劑為醋酸和酵母的水溶液。
作為優(yōu)化，醋酸與酵母的重量比優(yōu)選1000∶5-15。
作為優(yōu)化，醋酸更優(yōu)選由相同醋酸量的食醋代替，食醋中加入酵母后的兌水比例優(yōu)選食醋重量的1-8倍；更優(yōu)選3-4倍。
通過長期研究多次實驗證明成功率在前99％以上，并具有如下優(yōu)點(1)通過治理后的瓦斯對煤礦工人的生命安全有保障；(2)通過治理后的瓦斯對煤礦安全生產(chǎn)有保障；(3)通過治理后的瓦斯對人體無害；(4)通過治理后的瓦斯不突出(煤不突出)；(5)通過治理后的瓦斯不燃燒(煤塵不燃燒)；(6)通過治理后的瓦斯不爆炸(甲烷)；(7)本藥品成本低，操作方便；(8)使用本藥劑對煤質(zhì)量無影響；(9)本藥品是無毒藥品，如使用后對煤礦工人的身體能起到良好的作用(決無付作用)；(10)、本藥品通過使用后不但能節(jié)約工時，而且又能提高工作效益，使我國所有的煤礦和高沼礦井在綜合治理瓦斯方面實現(xiàn)大幅度的技術(shù)進步，避免大量瓦斯爆炸突出事故的發(fā)生。
采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明煤礦瓦斯爆炸突出治理方法具有安全高效，可操作性強，對人體無害，治理瓦斯(煤)突出、瓦斯(煤塵)燃燒、瓦斯爆炸效果優(yōu)異，瓦斯消溶劑成本低，操作方便，并對煤質(zhì)量無影響，使用后能節(jié)約工時、提高工作效益，經(jīng)濟、社會和安全效益顯著，推廣應(yīng)用前景廣闊的優(yōu)點。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實例作更進一步的說明實施例一，本發(fā)明煤礦瓦斯爆炸突出治理方法是2003年3月29日在A工作面注水。工作面規(guī)格為高2.2米，上寬2.4米，下寬3米。共打5眼孔，孔號為A、B、C、D、E。A孔沒注瓦斯消溶劑前瓦斯?jié)舛葹?6％，瓦斯噴出量12立方米/小時，通過注瓦斯消溶劑后、瓦斯?jié)舛葹?8％、瓦斯噴出量0.5立方米/小時。單孔內(nèi)注瓦斯消溶劑量為5Kg。掘進工作面炮后瓦斯0.2-0.5％。B孔、C孔、D孔、E孔效果同樣。本發(fā)明方法所配用的瓦斯消溶劑為食醋和酵母粉的水溶液。食醋中醋酸含量為3.5％，食醋折合成醋酸與酵母粉的重量比為1000∶8。重量單位為公斤。食醋中加入酵母粉后的兌水比例為食醋重量的2倍。
實施例二，本發(fā)明煤礦瓦斯爆炸突出治理方法是2003年4月3日10點班在B工作面注水情況，掘進工作面巷道規(guī)格一樣，沒注瓦斯消溶劑前A孔瓦斯94％，B孔瓦斯94％，C孔瓦斯96％，D孔瓦斯95％，E孔瓦斯93％。A孔瓦斯噴出量為21.2立方米/小時，B孔瓦斯噴出量為22.4立方米/小時，C孔瓦斯噴出量為18立方米/小時，D孔瓦斯噴出量為19.5立方米/小時，E孔瓦斯噴出量為21.7立方米/小時。通過注瓦斯消溶劑水后A孔瓦斯?jié)舛?9％、噴出瓦斯0.9立方米。B孔瓦斯?jié)舛?9％、噴出瓦斯0.95立方米。C孔瓦斯?jié)舛?8.5％、瓦斯噴出量0.75立方米。D孔瓦斯?jié)舛?9.7％、瓦斯噴出量0.94立方米。E孔瓦斯?jié)舛?8％、瓦斯噴出量0.91立方米。單孔內(nèi)注瓦斯消溶劑量為5Kg。本發(fā)明方法所配用的瓦斯消溶劑為食醋和酵母粉的水溶液。食醋中醋酸含量為3.5％，食醋折合成醋酸與酵母粉的重量比為1000∶12。重量單位為公斤。食醋中加入酵母粉后的兌水比例為食醋重量的4倍。
實施例三，本發(fā)明煤礦瓦斯爆炸突出治理方法是2003年4月3日2點班在C工作面試驗記錄如下A孔注瓦斯消溶劑，B孔注水不注瓦斯消溶劑，C孔注瓦斯消溶劑，D孔注水不注瓦斯消溶劑，E孔注瓦斯消溶劑。A、C、E孔注瓦斯消溶劑前瓦斯?jié)舛仍?0-97％。注瓦斯消溶劑后，瓦斯?jié)舛仍?7-20％。A孔、C孔、E孔在注瓦斯消溶劑前，瓦斯噴出量25-18立方米，注瓦斯消溶劑后瓦斯噴出量0.5-0.9立方米。B孔D孔在注水前瓦斯噴出量25-18立方米，注水后瓦斯噴出量24-17立方米。單孔內(nèi)注瓦斯消溶劑量為5Kg。本發(fā)明方法所配用的瓦斯消溶劑為食醋和酵母粉的水溶液。食醋中醋酸含量為3.5％，食醋折合成醋酸與酵母粉的重量比為1000∶15。重量單位為公斤。食醋中加入酵母粉后的兌水比例為食醋重量的3倍。
實施例四，本發(fā)明煤礦瓦斯爆炸突出治理方法是2003年4月6號6點班在D工作面進行有益效果試驗記錄如下，A孔E孔在注瓦斯消溶劑前，孔內(nèi)瓦斯在90-95％，孔內(nèi)瓦斯噴出量27-22立方米，通過注瓦斯消溶劑后，瓦斯?jié)舛仍?0-25％。B孔、D孔在注水前瓦斯?jié)舛仁?0-95％，注水后瓦斯?jié)舛?0-94％。B孔、D孔在注水前孔內(nèi)瓦斯噴出量27-22立方米，注水后孔內(nèi)瓦斯噴出量26.5-21.5立方米。單孔內(nèi)注瓦斯消溶劑量為5Kg。本發(fā)明方法所配用的瓦斯消溶劑為食醋和酵母粉的水溶液。食醋中醋酸含量為3.5％，食醋折合成醋酸與酵母粉的重量比為1000∶5。重量單位為公斤。食醋中加入酵母粉后的兌水比例為食醋重量的8倍。
實施例五，本發(fā)明煤礦瓦斯爆炸突出治理方法是2003年4月8號6點班在E工作面進行有益效果試驗記錄如下，A孔E孔在注瓦斯消溶劑前，孔內(nèi)瓦斯在90-95％，孔內(nèi)瓦斯噴出量27-22立方米，通過注瓦斯消溶劑后，瓦斯?jié)舛仍?0-25％。B孔、D孔在注水前瓦斯?jié)舛仁?0-95％，注水后瓦斯?jié)舛?0-94％。B孔、D孔在注水前孔內(nèi)瓦斯噴出量27-22立方米，注水后孔內(nèi)瓦斯噴出量26.5-21.5立方米。單孔內(nèi)注瓦斯消溶劑量為5Kg。本發(fā)明方法所配用的瓦斯消溶劑為食醋和酵母粉的水溶液。食醋中醋酸含量為3.5％，食醋折合成醋酸與酵母粉的重量比為1000∶10。重量單位為公斤。食醋中加入酵母粉后的兌水比例為食醋重量的3倍。
權(quán)利要求
1.一種煤礦瓦斯爆炸突出治理方法，其特征在于先后向含瓦斯的煤層中灌注瓦斯消溶劑和水，瓦斯消溶劑為醋酸和酵母的水溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦瓦斯爆炸突出治理方法，其特征在于醋酸與酵母的重量比優(yōu)選1000∶5-15。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦瓦斯爆炸突出治理方法，其特征在于醋酸與酵母的重量比更優(yōu)選1000∶8-12；醋酸更優(yōu)選由相同醋酸量的食醋代替。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤礦瓦斯爆炸突出治理方法，其特征在于食醋中加入酵母后的兌水比例為食醋重量的2-8倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤礦瓦斯爆炸突出治理方法，其特征在于食醋中加入酵母后的兌水比例優(yōu)選食醋重量的3-4倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的煤礦瓦斯爆炸突出治理方法，其特征在于單孔灌注的瓦斯消溶劑數(shù)量優(yōu)選5-10Kg，注水量優(yōu)選＞0.5m3。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤礦瓦斯爆炸突出治理方法，其特征在于灌注孔的數(shù)量優(yōu)選每1-2m2工作面一孔，瓦斯消溶劑在高壓下乳化后再灌入。
8.本發(fā)明方法所配用的瓦斯消溶劑，其特征在于為醋酸和酵母的水溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的瓦斯消溶劑，其特征在于醋酸與酵母的重量比優(yōu)選1000∶5-15。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的瓦斯消溶劑，其特征在于醋酸更優(yōu)選由相同醋酸量的食醋代替，食醋中加入酵母后的兌水比例優(yōu)選食醋重量的1-8倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煤礦瓦斯爆炸突出治理方法及其配用的瓦斯消溶劑，為解決現(xiàn)有煤礦瓦斯爆炸突出治理方法效果差的問題，其是先后向含瓦斯的煤層中灌注瓦斯消溶劑和水，瓦斯消溶劑為醋酸和酵母的水溶液；醋酸與酵母的重量比優(yōu)選1000∶5－15；醋酸更優(yōu)選由相同醋酸量的食醋代替；食醋中加入酵母后的兌水比例為食醋重量的2－8倍。因此，其具有安全高效，可操作性強，對人體無害，治理瓦斯(煤)突出、瓦斯(煤塵)燃燒、瓦斯爆炸效果優(yōu)異，瓦斯消溶劑成本低，操作方便，并對煤質(zhì)量無影響，使用后能節(jié)約工時、提高工作效益，經(jīng)濟、社會和安全效益顯著，推廣應(yīng)用前景廣闊的優(yōu)點。
文檔編號E21F5/00GK1624298SQ20041004801
公開日2005年6月8日 申請日期2004年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月11日
發(fā)明者高傳友 申請人:高傳友