[发明专利]高硫化氢煤层巷道掘进超前注碱工艺及碱液配方

权利要求书

1.一种高硫化氢煤层巷道掘进超前注碱工艺，其特征在于：

1)为确保掘进工作面注碱后，湿润的煤体形成完整严实的帷幕，建立注碱效率模型，其中K为注浆效率，n为注碱孔数量，α为外倾角度，根据注碱效率模型、经济性及煤层渗透性，确定最优注碱孔数量、布置位置及倾斜角度；

2)一般煤层巷道(断面面积10至16m²)可取8个注碱孔，沿工作面边缘分三层布置，底层和层各3个，钻孔方向相对井筒轴线外斜6°角；

3)每一个注碱开挖循环中，沿轴向方向注碱30m，然后开挖20m，确保掘进面前方至少有10m厚的注碱安全距离，接着在停挖面上喷射混凝土止浆墙，开始下一个注碱开挖循环；

4)注碱采用分段上行式注碱方式，一次性钻孔到注碱终深，使用止浆塞进行自下而上的分段注碱，分3段、每段10m进行，即先注距离止浆墙20-30m段，然后调整止浆塞注10-20m段，最后注0-10m段；

5)注碱完成后可进行巷道掘进，在掘进全过程中使用硫化氢在线监测，除煤层预注碱技术外，根据开挖时硫化氢的浓度，还可以配合使用加强通风、喷射水幕等措施。

2.一种高硫化氢煤层巷道掘进超前注碱工艺采用的碱液配方，其特征是碱液按照重量进行配比，选用1％的碳酸钠、0.1％十二烷基苯磺酸钠以及0.1％次氯酸钠进行配比，物料之间无副反应。在碱液中，碳酸钠作为硫化氢的主吸收液，但在矿井水的稀释以及水流的扰动作用下，会重新释放出H₂S；加入次氯酸钠能迅速地氧化碳酸钠与硫化氢反应后生成的HS^-，防止H₂S从水体中重新释放；为增加碱液的扩散(侵润)距离，以十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂，能降低碱液的表面张力，增加渗透距离，还可以提高碳酸钠与硫化氢溶液的反应效率，提高硫化氢的去除率。