[发明专利]低压注烟道气吸收液进行煤层综合消突抑尘的装置和消突抑尘方法

说明书

本发明公开了一种低压注烟道气吸收液进行煤层综合消突抑尘的装置，待开采的煤层上均匀设有多个呈正弦波形瓦斯抽采钻孔，波峰处的瓦斯抽采钻孔连接有注水支管，波峰以下的瓦斯抽采钻孔连接有瓦斯抽采支管；各注水支管均连接注水总管，各瓦斯抽采支管均连接瓦斯抽采总管；各注水支管上分别设有支管流量计和支管截止阀；注水总管连接注水系统，瓦斯抽采总管连接瓦斯抽采装置；本发明还公开了相应的消突抑尘方法：第一是波峰改管，第二是配制增透亲水用溶液，第三是波峰钻孔注水，第四是保压，第五是排水，第六是抽采瓦斯。本发明相比现有技术，具有更好的消突抑尘作用，提高矿下安全度，改善作业环境，且实施成本更低，效率更高。

技术领域

本发明涉及煤矿安全开采技术领域。

背景技术

煤层中的瓦斯是采煤作业中的主要危险源，需要将瓦斯抽出避免瓦斯突出等严重事故。矿井瓦斯在进行预抽时因煤层结构复杂、渗透性系数低，存在瓦斯预抽时间长、抽采纯量低、抽采钻孔使用周期短（同一抽采钻孔抽一段时间后就不能继续有效抽出瓦斯了）等问题。这些问题导致煤与瓦斯突出的危险性较大，严重威胁矿井的安全生产。

瓦斯抽放已成为治理煤矿井下瓦斯的根本手段，为提高瓦斯抽放效率，当前低渗煤层物理增透技术中以水力化措施最为常用，但需伴随高压辅助，需要消耗大量的水资源和能量，成本很高。

同时，由于高强度的负压抽放，以致煤体失水严重，煤体更加干燥，采煤、掘进、转载和运输等过程生成的粉尘量更大，煤矿工人尘肺病发病率一直居高不下，严重威胁着矿工的身体健康。

煤层注水是有效抑制煤尘产生的防尘措施之一，在回采煤层上钻孔，通过钻孔将水注入煤体，增加煤体水分，以抑制煤尘产生。但是当煤层与水接触时，由于水在煤层表面的接触角远大于90度，煤层润湿性差，严重影响了煤层注水的抑尘效果，导致了用水量大且抑尘效果差的现状。

由此可见，现有水力化综合消突措施和粉尘防治技术有待更进一步的改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消突和抑尘效果均更好且成本较低的低压注烟道气吸收液进行煤层综合消突抑尘的装置。

为实现上述目的，本发明的低压注烟道气吸收液进行煤层综合消突抑尘的装置，待开采的煤层上均匀设有多个瓦斯抽采钻孔，瓦斯抽采钻孔呈正弦波形分布，波峰处的瓦斯抽采钻孔连接有注水支管，波峰以下的瓦斯抽采钻孔连接有瓦斯抽采支管；

各注水支管均连接注水总管，各瓦斯抽采支管均连接瓦斯抽采总管；各注水支管上分别设有用于测量注水支管中的流量的支管流量计以及支管截止阀；

注水总管连接注水系统，瓦斯抽采总管连接瓦斯抽采装置；

注水系统包括供水机构、供液机构和混合容器；

混合容器设有第一进口、第二进口和混合出水口，混合出水口连接注水总管；

供液机构包括供液泵，供液泵进液口连接有溶液箱，溶液箱中存储有增透亲水用溶液，增透亲水用溶液为稀释后并添加有高铁酸钠的烟道气吸收液，增透亲水用溶液中硫元素质量浓度为1%且高铁酸钠质量浓度为0.5%至10%（包括两端值）；

供液泵出液口通过供液管连接混合容器的第一进口，供液管上设有供液阀和供液总流量计；

供水机构包括供水泵，供水泵进水口连接煤矿井下的供水管路，供水泵出水口通过供水管连接混合容器的第二进口，供水管上设有供水阀和供水总流量计；供液泵和供水泵均为变频泵。

注水总管上设有压力表并连接有排放阀。

混合容器中设有搅拌装置。

本发明还公开了使用上所述低压注烟道气吸收液进行煤层综合消突抑尘的装置进行的消突抑尘方法，依次按以下步骤进行：