一種煤礦瓦斯速溶消除液的組配方法及使用方法
【專利摘要】一種煤礦瓦斯速溶消除液的組配方法及使用方法，組配重量百分比為，啤酒33-46%，醋酸31-41%，植物蛋白16-22%，蔗糖8-13%，果綠6-9%，明礬5-11%，堿面4-13%，以上各組份按重量配比之和為100%；徹底改變了現有技術中“被動防治”的觀念，本發(fā)明屬于“主動防治”范疇，是從根本上也就是在煤尚未進行開采時對瓦斯進行治理，在礦井建設的同時就可從地面打鉆，瓦斯消除液使煤層在原始狀態(tài)下，能有效分解煤礦瓦斯，降低煤礦瓦斯?jié)舛龋瑢⑼咚怪卫碓诎踩秶鷥?，確保采掘工作人員的人身安全。
【專利說明】一種煤礦瓦斯速溶消除液的組配方法及使用方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及煤礦瓦斯消除【技術領域】，尤其是一種煤礦瓦斯速溶消除液的組配方法及使用方法。
[0003]
【背景技術】
[0004]煤炭是我國重要的基礎能源，占全國一次能源消費的70%左右，在國民經濟中具有重要的戰(zhàn)略地位，改革開放以來，煤炭工業(yè)取得了長足發(fā)展，產量持續(xù)增長，生產技術水平逐步提高，安全生產條件有所改善，但仍然存在著增長方式粗放，安全事故多發(fā)，資源浪費嚴重，環(huán)境治理滯后等問題，特別是安全事故多發(fā)問題令世人關注，國有重點煤礦中將近一半是高瓦斯煤礦與瓦斯突出礦井，高瓦斯礦井占國內礦井的56%以上，特別是淮南、淮北礦務局、河南平頂山礦務局、陜西銅川礦務局以及四川、云南、貴州等礦井，受瓦斯的危害相當嚴重，而且隨著礦井開采范圍的不斷擴大及開采深度的增加，瓦斯的危害將越來越嚴重。
[0005]每年發(fā)生各類瓦斯突出事故100多次，由于對主要災害的發(fā)生機理尚未掌握，特別是在煤與瓦斯突出的預測，監(jiān)控等方面，還有許多問題需要深入研究和探索，還不能從根本上杜絕煤礦災害的發(fā)生，瓦斯爆炸、瓦斯突出是煤礦安全生產的最大威脅，是各地煤礦最頭疼最難解決的一個世界性難題，瓦斯事故一旦出現，往往是群死群傷的惡性事故，我國是煤炭生產大國，統計資料顯示，目前我國每年因瓦斯事故造成死亡的人數占煤礦死亡人數的15%以上，經濟損失之大，政治影響之惡劣是其它事故不可比擬的，各煤礦無不把瓦斯治理放在安全工作的首位，不惜在人力、物力、財力上的投入，但治理效果仍不理想。
[0006]瓦斯是古代植物在堆積成煤的初期，纖維素和有機質經厭氧菌的作用分解而成，在高溫，高壓的環(huán)境中，在成煤的同時，由于物理和化學作用，繼續(xù)生成瓦斯，瓦斯是無色，無味，無臭的氣體，主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數，另有少量的乙烷，丙烷和丁烷，此外一般還含有硫化氫，二氧化碳，氮和水氣，以及微量的惰性氣體，如氦和氬等，瓦斯難溶于水，不助燃也不能維持呼吸，達到一定濃度時，能使人因缺氧而窒息，并能發(fā)生燃燒或爆炸(爆炸界限為5-16%)，部分游離氣態(tài)瓦斯溶入煤體，部分游離氣態(tài)瓦斯粘附到煤體表面，變?yōu)榉怯坞x的固態(tài)瓦斯，煤層中的瓦斯只有10-15%為游離態(tài)氣體瓦斯，85-90%為非游離態(tài)吸附瓦斯。
[0007]現有的技術中，煤礦在治理瓦斯方面，除正常加強瓦斯監(jiān)測監(jiān)控外，一是增加工作地點的風量，利用新鮮空氣沖淡瓦斯，但風量也不是無限制的增加，當風量達到一定程度，風速過大會將工作地點的粉塵、煤塵吹起，造成工作環(huán)境及人身健康受到損害，且易造成安全隱患。因此，采用增加風量來沖淡瓦斯是有限制的，二是對瓦斯進行抽放，目前抽放瓦斯的方法很多，局部瓦斯抽放，回采工作面上隅角，灌漿巷及高位巷抽放、采、掘工作面提前預抽及全礦井綜合瓦斯抽放等?，F有技術治理瓦斯的方法只是被動防治，如對煤層中瓦斯進行抽放，抽出來的瓦斯要經過管路、抽放泵等，同時達不到發(fā)電要求的瓦斯只能排放到地面大氣中，不僅對環(huán)境造成影響，同時也存在安全隱患。
[0008]申請?zhí)枮?00410048015.1的專利文件公布了一種煤礦瓦斯爆炸突出治理方法及其配用的瓦斯消溶劑，其瓦斯消溶劑為醋酸和酵母構成的水溶液，煤礦瓦斯的主要成份為甲烷(CH4)，其雖是一種最簡單的有機化合物，但因其分子結構穩(wěn)定不活潑，正常情況下不易與其他物質發(fā)生理化作用，只有在高溫高壓下才能與某些物質成分發(fā)生化學作用，井下采掘工作面難以形成高溫條件，只能在高壓的條件下借助催化劑和助溶劑的催化助溶作用，才有可能促使甲烷與其它物質成分發(fā)生理化反應，達到消溶甲烷的目的，因此，僅憑醋酸和酵母的作用是難以很好的完成對瓦斯的消溶作用的。
[0009]鑒于上述原因，現發(fā)明出一種煤礦瓦斯速溶消除液的組配方法及使用方法，能有效分解煤礦瓦斯，降低煤礦瓦斯?jié)舛龋瑢⑼咚怪卫碓诎踩秶鷥?，確保采掘工作人員的人身安全。
[0010]

【發(fā)明內容】

[0011]本發(fā)明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種煤礦瓦斯速溶消除液的組配方法及使用方法，能有效分解煤礦瓦斯，降低煤礦瓦斯?jié)舛龋瑢⑼咚怪卫碓诎踩秶鷥?，確保采掘工作人員的人身安全。
[0012]本發(fā)明為了實現上述目的，采用如下技術方案:一種煤礦瓦斯速溶消除液的組配方法及使用方法，組配重量百分比為，啤酒33-46%，醋酸31-41%，植物蛋白16_22%，蔗糖8-13%，果綠6-9%，明礬5-11%，堿面4-13%，以上各組份按重量配比之和為100%。
[0013]組配重量百分比為，啤酒39-46%，醋酸38-41%，植物蛋白16_19%，蔗糖8_11%，果綠8-9%,明帆5_7%，喊面8_13%，以上各組份按重量配比之和為100%。
[0014]組配重量百分比為，啤酒33-37%，醋酸31-35%，植物蛋白16-19%，蔗糖8-11%，果綠
6-7%，明礬5-11%，堿面4-13%，以上各組份按重量配比之和為100%。
[0015]組配重量百分比為，啤酒37-43%，醋酸36-40%，植物蛋白17_19%，蔗糖11_13%，果綠7_9%，明帆5_7%，喊面5_7%，以上各組份按重量配比之和為100%。
[0016]植物蛋白為谷類，豆類，堅果類，大米的粉末狀物質。
[0017]組配重量百分比為，啤酒優(yōu)選36-39%，醋酸優(yōu)選31-33%，植物蛋白優(yōu)選17_21%，蔗糖優(yōu)選8-10%，果綠優(yōu)選6-9%，明礬優(yōu)選6-10%，堿面優(yōu)選5-7%，以上各組份按重量配比之和為100%，備用；采掘煤體的甲烷濃度在1-10%之間，在煤體2-3m2的工作面打兩個灌注孔，兩個灌注孔的距離為1.5m，灌注孔孔徑為50-70mm，孔深5_20m，分別將封孔器固定于灌注孔中，按Im3煤加入1.0-1.5kg瓦斯消除液，計算出灌注孔的深度所需用的瓦斯消除液和注水量，取備用的消除液，常用優(yōu)選為8-14kg，水為消除液的10-15倍，注水量大于I噸,在高壓下乳化后，用注液泵在注液壓力8-16MPa條件下將乳化后的瓦斯消除液經封孔器注入煤體，待瓦斯消除液從煤壁滲出后停止注射，反應5-6個小時，70-80%的甲烷可去除，可進行采掘工作。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:啤酒和植物蛋白含有豐富的醇類，脂類物質，可提供多種參與反應的起始物質及中間產物，有利于甲烷的快速消解，轉化；醋酸可分解乙酸，乙酸可與瓦斯中的醇反應生成酯；乙酸為有機酸，可有利于煤層中甲烷氧化菌的快速增殖，而甲烷氧化菌可直接將甲烷氧化生成C02，分解后產生多種液態(tài)的或易溶于水的物質，如酯類等，大量的甲烷被轉化，吸納，分解，從而大降低了煤層瓦斯的含量；明礬可加快化學反應的速度；堿面可提供多種參與反應的起始物質及中間產物，促進生物化學反應的進行。
[0019]在瓦斯消溶液中果綠的催化作用下，瓦斯與煤層中的氧氣，氮氣，二氧化碳等氣體發(fā)生化合作用，生成無毒無害的液態(tài)酯質化合物氨基酸酯，使煤層中的部分瓦斯被轉化，從而降低了煤層中瓦斯含量，反應后排出的氣體主要有:氧氣，氮氣，二氧化碳，甲烷濃度降低為 1.5%O
[0020]瓦斯消溶液注入煤層有兩個重要作用:一是浸潤煤體，降低采掘過程中的煤塵產生量，對改善工作環(huán)境，保護工人身體健康、提高工人工作效率、防止煤塵爆炸有重要作用；二是注水能部分降低工作面瓦斯涌出量，對防止瓦斯?jié)舛瘸抻幸欢ㄗ饔?；以上作用使煤層中游離氣態(tài)瓦斯含量大減少，壓力大降低，從根本上解除了瓦斯突出的動力源，瓦斯突出問題得到了較好的解決。
[0021]本發(fā)明徹底改變了現有技術中“被動防治”的觀念，本發(fā)明屬于“主動防治”范疇，是從根本上也就是在煤尚未進行開采時對瓦斯進行治理，在礦井建設的同時就可從地面打鉆，瓦斯消除液使煤層在原始狀態(tài)下，就將瓦斯治理在安全范圍內。
[0022]本發(fā)明所選用的原材料均為市場上可購買到的化工原材料，原料易得、價格低廉；瓦斯消除液與瓦斯反應所產生的脂質有機物是液態(tài)脂質化合物也屬無毒、無害，對人體及環(huán)境均無任何影響，屬于綠色無公害產品。
[0023]
【具體實施方式】
[0024]下面結合【具體實施方式】與實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明:
實施例1
組配重量百分比為，啤酒33-46%，醋酸31-41%，植物蛋白16_22%，蔗糖8_13%，果綠6-9%,明帆5_11%，喊面4_13%，以上各組份按重量配比之和為100%。
[0025]實施例2
組配重量百分比為，啤酒39-46%，醋酸38-41%，植物蛋白16_19%，蔗糖8_11%，果綠
8-9%,明帆5_7%，喊面8_13%，以上各組份按重量配比之和為100%。
[0026]實施例3
組配重量百分比為，啤酒33-37%，醋酸31-35%，植物蛋白16_19%，蔗糖8_11%，果綠
6-7%，明礬5-11%，堿面4-13%，以上各組份按重量配比之和為100%。
[0027]實施例4
組配重量百分比為，啤酒37-43%，醋酸36-40%，植物蛋白17_19%，蔗糖11_13%，果綠
7-9%，明礬5-7%，堿面5-7%，以上各組份按重量配比之和為100%。
[0028]實施例5
植物蛋白為谷類，豆類，堅果類，大米的粉末狀物質。
[0029]實施例6
組配重量百分比為，啤酒優(yōu)選36-39%，醋酸優(yōu)選31-33%，植物蛋白優(yōu)選17_21%，蔗糖優(yōu)選8-10%，果綠優(yōu)選6-9%，明礬優(yōu)選6-10%，堿面優(yōu)選5-7%，以上各組份按重量配比之和為100%，備用；采掘煤體的甲烷濃度在1-10%之間，在煤體2-3m2的工作面打兩個灌注孔，兩個灌注孔的距離為1.5m，灌注孔孔徑為50-70mm，孔深5_20m，分別將封孔器固定于灌注孔中，按Im3煤加入1.0-1.5kg瓦斯消除液，計算出灌注孔的深度所需用的瓦斯消除液和注水量，取備用的消除液，常用優(yōu)選為8-14kg，水為消除液的10-15倍，注水量大于I噸，在高壓下乳化后，用注液泵在注液壓力8-16MPa條件下將乳化后的瓦斯消除液經封孔器注入煤體，待瓦斯消除液從煤壁滲出后停止注射，反應5-6個小時，70-80%的甲烷可去除，可進行采掘工作。
【權利要求】
1.一種煤礦瓦斯速溶消除液的組配方法，其特征在于:組配重量百分比為，啤酒33-46%，醋酸31-41%，植物蛋白16-22%，蔗糖8-13%,果綠6-9%,明礬5-11%,堿面4-13%,以上各組份按重量配比之和為100%。
2.根據權利要求1所述的一種煤礦瓦斯速溶消除液的組配方法，其特征在于:組配重量百分比為，啤酒39-46%，醋酸38-41%，植物蛋白16_19%，蔗糖8_11%，果綠8_9%，明礬5-7%，堿面8-13%，以上各組份按重量配比之和為100%。
3.根據權利要求1所述的一種煤礦瓦斯速溶消除液的組配方法，其特征在于:組配重量百分比為，啤酒33-37%，醋酸31-35%，植物蛋白16-19%，蔗糖8_11%，果綠6_7%，明礬5_11%，喊面4_13%，以上各組份按重量配比之和為100%。
4.根據權利要求1所述的一種煤礦瓦斯速溶消除液的組配方法，其特征在于:組配重量百分比為，啤酒37-43%，醋酸36-40%，植物蛋白17_19%，蔗糖11_13%，果綠7_9%，明礬5-7%，堿面5-7%，以上各組份按重量配比之和為100%。
5.根據權利要求1所述的一種煤礦瓦斯速溶消除液的組配方法，其特征在于:植物蛋白為谷類，豆類，堅果類，大米的粉末狀物質。
6.一種煤礦瓦斯速溶消除液的使用方法，其特征在于:組配重量百分比為，啤酒優(yōu)選36-39%，醋酸優(yōu)選31-33%，植物蛋白優(yōu)選17_21%，蔗糖優(yōu)選8_10%，果綠優(yōu)選6_9%，明礬優(yōu)選6-10%，堿面優(yōu)選5-7%，以上各組份按重量配比之和為100%，備用；采掘煤體的甲烷濃度在1-10%之間，在煤體2-3m2的工作面打兩個灌注孔，兩個灌注孔的距離為1.5m，灌注孔孔徑為50-70mm,孔深5-20m,分別將封孔器固定于灌注孔中，按Im3煤加入1.0-1.5kg瓦斯消除液，計算出灌注孔的深度所需用的瓦斯消除液和注水量，取備用的消除液，常用優(yōu)選為8-14kg，水為消除液的10-15倍，注水量大于I噸，在高壓下乳化后，用注液泵在注液壓力8-16MPa條件下將乳化后的瓦斯消除液經封孔器注入煤體，待瓦斯消除液從煤壁滲出后停止注射，反應5-6個小時，70-80%的甲烷可去除，可進行采掘工作。
【文檔編號】E21F7/00GK103437808SQ201310385584
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權日:2013年8月30日
【發(fā)明者】劉正魁 申請人:劉正魁