[发明专利]一种固态物质静态增透加热促进瓦斯抽采方法

说明书

一种固态物质静态增透加热促进瓦斯抽采方法，包括以下步骤，CaO和缓凝剂混合得到粉末状固态混合物；在井下待抽采区域按照矩形阵列的方式钻出若干个抽采钻孔，并联入瓦斯抽采管网进行瓦斯抽采；在相邻两个抽采钻孔之间施工促抽钻孔；粉末状固态混合物注入到促抽钻孔内；通过注水管向促抽钻孔内注入水；注水完成后，封死注水管，缓凝剂降低CaO与水反应的速率，延长膨胀放热的时间，提高瓦斯解吸的效果。本发明设首先在煤层中交替布置抽采钻孔和促抽钻孔，可以显著提高煤体透气性，加速瓦斯解吸，使得瓦斯抽采效率提高50%以上。该方法安全可靠、成本低廉、简单易行。

技术领域

本发明属于煤矿安全开采技术领域，尤其涉及一种固态物质静态增透加热促进瓦斯抽采方法。

背景技术

瓦斯抽采是治理煤矿井下瓦斯的根本手段。随着我国煤矿开采深度越来越深，煤层透气性越来越差，瓦斯压力和地应力越来越高，瓦斯抽采越来越困难。目前，我国常用的促进瓦斯抽采方法主要有水力化措施和炸药爆破措施。这两种措施主要从提高煤层透气性入手，提高瓦斯抽采效果。由于煤层中90%为吸附瓦斯，如何加快吸附瓦斯向游离瓦斯转变成为制约瓦斯抽采的难题。因此，寻找一种既能够提高煤层透气性，又能够促进瓦斯解吸的新方法，对于提高煤矿瓦斯抽采效率具有重要的意义。

研究表明，CaO遇水后能够发生膨胀变形，同时产生大量的热量。但是CaO与水反应剧烈，反应速率难以掌控。选择合适的CaO和缓凝剂等材料组成混合固态物质。既能膨胀变形，压裂煤体从而提高透气性，同时产生大量热量，势必会有效促进瓦斯抽采。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种既能提高煤层透气性、又能加速煤层解吸的固态物质静态增透加热促进瓦斯抽采方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种固态物质静态增透加热促进瓦斯抽采方法，包括以下步骤，

（1）、准备60份CaO和5份缓凝剂，将CaO和缓凝剂均研磨至100～150μm，然后搅拌混合均匀，得到粉末状固态混合物；

（2）、在井下待抽采区域按照矩形阵列的方式钻出若干个抽采钻孔，施工完成后，水泥砂浆对抽采钻孔进行封孔，每个抽采钻孔均并联入瓦斯抽采管网进行瓦斯抽采；

（3）、在相邻两个抽采钻孔之间施工促抽钻孔，保障抽采钻孔在促抽钻孔影响范围之内，采用水泥砂浆对促抽钻孔进行封孔，水泥砂浆凝固形成封孔段，并预留出物料注入管和注水管，注水管位于封孔段的最上部；

（4）、物料注入管通过粉状物料下料装置连接井下的压风管道，将步骤（1）中配制的粉末状固态混合物放入粉状物料下料装置内，将粉末状固态混合物注入到促抽钻孔内；注水孔起到向外排气的作用；注满后卸下粉状物料下料装置，封死物料注入管；

（5）、通过注水管向促抽钻孔内注入水，由于促抽钻孔位于相邻两个抽采钻孔之间，利用CaO遇水膨胀放热的特性，对煤体进行压裂的同时加热促进抽采钻孔的瓦斯解吸；

（6）、注水完成后，封死注水管，缓凝剂降低CaO与水反应的速率，延长膨胀放热的时间，提高瓦斯解吸的效果。

缓凝剂为葡萄糖酸盐。

施工穿层钻孔时，抽采钻孔与促抽钻孔的孔底间距为8-10m；施工顺层钻孔时，抽采钻孔与促抽钻孔的孔底间距为6-8m。

粉状物料下料装置包括上粗下细呈圆锥筒型的容器，容器下端口连接有供风管，供风管的一端与物料注入管的外端连接，供风管的另一端与压风管道连接，供风管上设置有邻近压风管道的风量调节阀，容器顶部中央设置有防爆电机，防爆电机的主轴垂直朝下并同轴向连接有伸入到容器内的搅拌轴，搅拌轴上设置有螺旋叶片，容器内下部设置有限位架，搅拌轴下端部穿过并与限位架转动连接。