（二氧化碳爆破設(shè)備）@爆破煤礦成本是多少

為充分體現(xiàn)本發(fā)明的特征與優(yōu)點(diǎn)，下面將結(jié)合具體實(shí)施例及附圖予以詳細(xì)敘述。

研究背景：某礦C4煤層11103工作面，采用走向長壁采煤法開采，其中傾向長度 80m，走向長度600m，煤層厚度0.75-2.05m，平均厚度1.40m，煤層結(jié)構(gòu)較簡單、層位較穩(wěn)定、 對比可靠、區(qū)內(nèi)可采，屬較穩(wěn)定型煤層。上距C5煤層平均10.5m，下距C3煤層平均18.35（二氧化碳爆破設(shè)備）m，頂 板巖性為泥巖及砂質(zhì)泥巖（二氧化碳爆破設(shè)備）局部含有粉砂巖，底板巖性以粉砂質(zhì)泥巖為主。現(xiàn)場測定絕對瓦 斯壓力高達(dá)1.97MPa，低1.82MPa，直接法測定煤層高含量高達(dá)19.7782m3/t，屬 于典型煤與突出型礦井，煤層中硬，無煙煤，變質(zhì)程度高，煤質(zhì)較好，透氣性系數(shù) 0.029m2/(MPa2•d)，屬于典型含難抽煤層。

一種二氧化碳爆破與酸化聯(lián)合作用的含煤體增透方法，包含步驟如下：

(a)制定增透方案：根據(jù)工作面參數(shù)及煤層厚度、含量等確定鉆孔布置方式；

在該礦11103工作面以5m距離等間距分別在傾斜方向布置8個(gè)增透單元，走向方向 布置7個(gè)增透單元作為一個(gè)增透階段，根據(jù)走向長度總共劃分為10個(gè)增透階段，分階段逐步 實(shí)施。由于煤厚M≤2m，則以1個(gè)爆破孔、1個(gè)酸化孔為一個(gè)增透單元，爆破孔與酸化孔間距 5m，爆破孔及酸化孔孔深均延伸至煤層中部且爆破孔與酸化孔底中心位于同一水平面上 (圖2(a))，由于煤厚不滿足M＞2m，故未采用圖2(b)增透單元鉆孔布置方式。

(b)二氧化碳爆破與酸化聯(lián)合增透：首先利用爆破孔對含煤體進(jìn)行二氧化（二氧化碳爆破設(shè)備）碳 爆破，其次利用酸化孔注入酸液封孔并保持設(shè)定時(shí)間；

其中，酸液質(zhì)量分?jǐn)?shù)確定操作過程如下：

現(xiàn)場取煤樣，對取回的煤樣進(jìn)行加工使其滿足實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)要求，利用電鏡掃描、CT 或核磁共振觀測煤樣的微觀結(jié)構(gòu)，利用X射線衍射及熒光光譜查明煤樣中可與酸反應(yīng)的碳 酸鹽巖、硅酸鹽巖及硫化物種類并利用標(biāo)定法確定含量。表1給出了本實(shí)施例煤樣中所含可 與酸性溶液反應(yīng)的碳酸鹽巖、硅酸鹽巖及硫化物成分及含量。

通過煤粉溶蝕率測定實(shí)驗(yàn)確定適合本煤層的復(fù)合酸液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，具體操作過程 如下：將煤樣研磨成80目的煤粉，用分析天平稱取4份煤粉各3g，精度為0.001g；將煤粉與酸 液按一定比例倒入玻璃量筒中，再放入60℃的恒溫水浴臺中進(jìn)行加熱反應(yīng)；反應(yīng)達(dá)到預(yù)定 時(shí)間3h后，將量筒從恒溫水浴臺中取出，過濾把剩下的煤粉以及濾紙放入干燥箱中，直至恒 重；根據(jù)酸化前后煤粉的質(zhì)量變化，計(jì)算出不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)混合酸液對煤粉的溶蝕率，確定出 合適的酸液質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

溶蝕率K計(jì)算表達(dá)式為：式中，m1-酸化前煤粉質(zhì)量，g；m2-酸化 后煤粉質(zhì)量，g；

由表1分析可知，該煤樣中碳酸鹽巖、硅酸鹽巖所占比重較大，在溶蝕率測定時(shí)，適 當(dāng)提高混合酸液中HCL、HF的比例，試驗(yàn)終確定選取的適合本煤層的混合酸液為20％HCL+ 3％HF+2％CH3COOH；

(c抽采：將爆破孔及酸化孔接入抽采系統(tǒng)進(jìn)行抽采。

將確定好質(zhì)量分?jǐn)?shù)的混合酸液注入二氧化碳爆破孔與酸化孔，封孔并保持設(shè)定時(shí) 間不少于48h，本實(shí)施例優(yōu)選48小時(shí)，之后將酸化孔和爆破孔封孔接入抽采系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合抽 采。

一個(gè)階段操作結(jié)束，對剩余階段逐一重復(fù)步驟(b)和步驟(c)，直至工作面增透結(jié) 束。

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)施方案監(jiān)測的效果可知，對含煤體采取二氧化碳爆破與酸 化聯(lián)合作用，鉆孔單孔平均抽采純量顯著增加，增透效果明顯。分析認(rèn)為，二氧化碳爆 破首先實(shí)現(xiàn)了含煤體的一級增透，此時(shí)煤中游離快速釋放，吸附也可解吸為 游離釋放，同時(shí)壓裂使煤體產(chǎn)生大量裂隙，增加了運(yùn)移通道，后期注入酸性溶液更 為容易且增大了酸液與煤體的接觸面積及有效作用距離，充分溶解煤中雜質(zhì)的同時(shí)進(jìn)一步 增加煤體的滲透率，同時(shí)也凈化了煤質(zhì)，使酸化程度優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了含煤體的二級增 透，同時(shí)，前期的二氧化碳爆破及后期的酸化使得煤體中二氧化碳含量大大增加，而煤對二 氧化碳的吸附能力遠(yuǎn)大于甲烷，進(jìn)而對甲烷起到置換、驅(qū)替的作用，有利于的抽采。

上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范 圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不 需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。聯(lián)系電話：石杰13273308303（微信）