[发明专利]煤矿瓦斯速溶剂及其应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿瓦斯处理技术领域，进一步是以生物菌进行煤矿瓦斯的处理技术。

背景技术

开采煤矿有五大自然灾害，即瓦斯、顶板、火、水、矿井粉尘，特别是瓦斯事故是最可怕的。尽管国家对煤矿采取多种举措，瓦斯事故仍然时有发生，防不胜防。我国从唐朝发现煤资源至今有上千年的历史，在治理煤矿瓦斯方法上仍然是唐代抽排工艺。

资料显示，目前我国产煤在27亿吨80%属于高瓦斯矿井。煤矿重大事故灾害70%以上是瓦斯事故。我国现有重点煤矿650多个，其中有煤尘爆炸危险的矿井560多个，煤与瓦斯突出危险矿井130多个。每年因瓦斯事故伤亡人数超过两万人。据专家考证，每伤亡1人国家要损失60万元。每年煤矿因瓦斯事故这一项其经济损失就有12亿之多。

自从1834年法国的鲁阿雷煤田伊萨克矿井发生第一次煤与瓦斯突出动力现象后，世界各国都在全力研究治理消除瓦斯事故技术。目前，我国治理煤矿瓦斯方法有：

一、通风：煤矿工在井下正常工作，必须供给足够量的新鲜风流供于呼吸；同时，把煤层释放大量的瓦斯和有害气体通过风流排至地面。降低采掘面瓦斯浓度，正常作业。

二、注水：矿工在开采煤层中会产生大量的瓦斯和煤尘。如果通风不畅，瓦斯聚集遇火会发生瓦斯燃烧、瓦斯爆炸和煤尘爆炸。为解决这一危害，采取煤层注水方法：对未开采煤层通过注水可把煤层瓦斯排挤出来用风排走，开采时可减少大量的煤尘和瓦斯对人体危害。打注水孔：在采掘面正前、两帮、顶板用不同角度、不同型号煤电钻可根据工作的实际情况打适合作业需要的注水孔，再用高压乳化泵进行管路连接注水。传统注水虽然可解决开采不足，但也有很多弊端①通过煤层注水把煤层瓦斯挤排到巷道大量聚集对人身安全没保障。②由于煤层瓦斯压力大，容易塌孔注不进水而误工误时。③利用高压注水煤层容易发生强音煤炮、顶板来压，顶板破碎，可能会出现冒顶、片帮。④因煤层瓦斯大，响煤炮会塌孔注不进水。⑤在注水过程中由于内压和外压的原因会把注水管压裂。所以说煤层注水很不安全。

三、排放：煤层在注水效果不明显时，矿上会在未开采煤层打大量的抽放孔，其深度100米至1000米不等；在回采面上下巷道每隔1～3米打一抽放孔50～150米不等；规定了在煤掘面每一平方米打两个排放孔的严格要求。煤矿打抽排放孔耗时耗材没有安全感。

四、岩孔：为了给采掘安全作业打基础，降低采掘面的瓦斯涌出量，做到开采安全有保障，提前在煤层的顶部或底部先掘一条上1000米的岩巷。从岩巷往煤层打抽放孔。通过抽放泵把瓦斯抽至地面利用，但这种效果保持抽出率在30%～60%，有因瓦斯大塌孔抽不出。岩巷每掘一米需要投入8000～12000元。

我国研究人员最近在实验室中分离出了能够降解甲烷的菌株，研究人员分离出了一种名为“甲烷甲基单胞菌”的噬甲烷菌，该菌株能以甲烷为唯一碳源和能源生长。实验室的试验结果表明，该菌株可将甲烷直接氧化成甲醇，并最终代谢成二氧化碳和水，使甲烷含量在一周内比初始浓度降低了85%以上。有关专家表示，利用生物技术进一步对该菌株进行煤矿井下瓦斯消除功能性研究，以控制煤矿井下甲烷含量，在理论上完全可行。但实践还存在着诸多技术的制约。

目前已采用生物菌进行煤矿瓦斯的处理实践，但存在着：用料配比缺乏科学的合理性，在打孔等操作工艺上仍有缺陷，处理瓦斯的效果还不够好。

如采用两管封孔的方法，封不彻底，不得已，打孔浅，由于封孔技术存在着一定的缺陷，造成：易裂缝造成漏水；在塌孔时，则无法封孔；加压时，采用逐步加压的方式，影响进度；其渗透体积小。瓦斯治理率仅在60%左右。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矿瓦斯速溶剂及其应用方法，它采用生物技术，配料科学合理，打孔配套技术完善，治理瓦斯效果好。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

瓦斯速溶剂是利用植物提取的生物菌和植物提取的生物糖进行筛选、培训，再发酵生成新的生物菌等原料，液态嗜瓦斯菌，嗜食煤层瓦斯。配10～50倍的自来水，通过乳化泵（6～16兆帕）注入煤层，在5～60分钟内吞噬煤层、岩缝瓦斯，形成无毒无害且对煤质无影响的脂质有机物，附着在煤裂隙层理中的表面，可大幅度降低煤层瓦斯含量和瓦斯压力。瓦斯速溶剂在高压作用下，孔与孔互相均匀渗透在煤层里，附着在煤裂隙层的表面，形成多个曲线多异相交叉均匀，阻碍单相渗透网状。使煤层中的瓦斯含量减少，压力降低，从根本上解除了煤层瓦斯突出的动力源，减少瓦斯涌出量，避免瓦斯事故发生。

具体方案是：