瓦斯消融剂应用试验方案.doc

ΔΔ煤矿

瓦斯消溶剂应用实验方案及安全防护措施

编制单位： ΔΔ煤矿

编 制： ΔΔΔ

编制日期： 2023年9月18日

目 录
第一部分 实验方案 - 2 -
㈠ 瓦斯消融剂技术简介 - 2 -
㈡ 实验地点选择 - 2 -
⒈ 实验地点 - 2 -
⒉ 实验地点煤层状况 - 2 -
㈢ 实验流程及相关材料规定 - 2 -
⒈ 实验流程 - 2 -
⒉ 实验所需材料 - 2 -
㈣ 实验方案设计 - 3 -
⒈ 原始瓦斯参数测定钻孔设计 - 3 -
⒉ 注液钻孔设计 - 4 -
⒊ 效验钻孔设计 - 4 -
⒋ 项目实行计划 - 4 -
㈤ 瓦斯消溶剂注液环节 - 4 -
⒈ 管路连接 - 4 -
⒉ 消溶剂配制 - 5 -
⒊ 乳化泵操作 - 5 -
⒋ 注液操作 - 5 -
⒌ 实验后设备整理 - 5 -
㈥ 实验成功技术指标 - 5 -
㈦ 安全防护措施 - 5 -
⒈ 施工前准备工作 - 5 -
⒉ 施工操作 - 6 -
⒊ 避灾路线 - 7 -
㈧ 消耗消融剂数量计算 - 7 -
第二部分 组织方案 - 7 -
⒈ 成立实验领导小组 - 7 -
⒉ 职责划分 - 7 -
第三部分 附件 - 8 -
⒈ 钻孔布置参数图 - 9 -
第一部分 实验方案
㈠ 瓦斯消融剂技术简介
瓦斯消溶剂技术是目前国内唯一一家运用生物技术治理煤层瓦斯技术，该技术是以农村沼气为启蒙，用多种植物提取生物菌通过筛选、哺育、驯化、发酵生成新的绿色无毒无害的液态嗜瓦斯菌，在压力作用下，能在5—60分钟内吞噬煤层中的瓦斯，形成对煤质无影响的脂质有机物，附着在煤体表层，从而大幅度减少煤层瓦斯含量和瓦斯压力，达成消除瓦斯突出动力现象，减少瓦斯涌出量的目的。
㈡ 实验地点选择
⒈ 实验地点
ΔΔΔΔ运巷掘进工作面迎头
⒉ 实验地点煤层状况
ΔΔΔΔ运巷掘进工作面迎头煤层厚度2.2米，巷道宽4.2米，巷高2.2米，采用锚网、锚索联合支护形式支护。目前工作面迎头已无允许进尺，上循环施工抽放钻孔剩余残孔深度20米左右（安全保护距离），孔间距较大，不影响注液钻孔施工及封孔。
㈢ 实验流程及相关材料规定
⒈ 实验流程
施工煤层参数测定钻孔（施工中取芯测定瓦斯含量和反算瓦斯压力）兼注液孔（孔深一方面考虑60m）→取煤芯测定原始瓦斯基本参数(包含瓦斯含量和K1值) →封孔→注入瓦斯消溶剂（消溶时间根据厂家提供数据）→施工检查钻孔测定注入瓦斯消溶剂后煤层瓦斯基本参数→收集整理分析相关数据→得出结论。
⒉ 实验所需材料
⑴ 乳化液泵及水箱（22Mpa）
⑵ 水管接头（需有流量表）
⑶ 封孔胶及水泥砂浆
⑸ Ф10mm高压管（35Mpa）40米（10米/根）
⑹ Ф10mm高压管（35Mpa）16米（4米/根）
⑺ Ф19mm阀门2个
⑻ Ф10mm直通12个
⑼ Ф10mm三通2个
⑽ Ф19mm三通1个
⑾ 封孔棉纱5公斤
⑿ 水泥400Kg
⒀ 速凝剂25kg
⒁ 聚氨酯AB液1桶
⒂ 4分铁管2米
⒊ 责任分工
⑴ 在本次实验中，ΔΔΔΔ公司作为技术服务提供商为主办方，负责提供技术支持、瓦斯消溶剂的供应及现场应用操作示范等。
⑵ ΔΔ属于协办方，负责提供项目正常执行所需其他材料、项目应用场地、辅助人员等。
⑶ 项目执行过程中双方的人员的安全由双方各自承担。
㈣ 实验方案设计
⒈ 原始瓦斯参数测定钻孔设计
注液钻孔注液前兼作原始瓦斯参数测定钻孔，设计在ΔΔΔΔ运巷迎头施工两个本煤层钻孔，钻孔深60米以上，控制到掘进迎头前方60米，巷道轮廓线外6米的煤体，在钻孔钻进到掘进前方20米、40米时测定煤层瓦斯含量，并收集钻孔施工过程中的动力现象、回风瓦斯浓度等数据。
⒉ 注液钻孔设计
据实验人员介绍，瓦斯消溶剂影响半径可达15-30米甚至30米以上，因《防治煤与瓦斯突出规定》中本煤层掘进条带控制钻孔规定控制到巷道轮廓线外15米，故注液钻孔与煤层原始瓦斯参数测定钻孔共用。
⒊ 效验钻孔设计
效验钻孔设计具体见钻孔布置参数图
⒋ 项目实行计划
⑴ ΔΔΔΔ年Δ月ΔΔ日至ΔΔΔΔ年Δ月ΔΔ日为项目的第一阶段，即煤层原始瓦斯参数测定阶段，分别施工2个取样孔（兼注液孔）、取样并封孔、注浆。
⑵ ΔΔΔΔ年Δ月ΔΔ日至ΔΔΔΔ年Δ月ΔΔ日为项目的第二阶段，即注液准备及注液阶段，完毕注液程序并收集注液操作程序及注液操作过程中的回风流瓦斯浓度等数据。
⑶ ΔΔΔΔ年Δ月ΔΔ日至ΔΔΔΔ年Δ月ΔΔ日为项目的第三阶段，即效果检查与项目总结阶段，完毕2个校检孔的施工及煤层瓦斯参数测定、实验数据的分析、整理及总结。
㈤ 瓦斯消溶剂注液环节
⒈ 管路连接
将所有管路按照如下方式连接：乳化泵→Ф19mm高压管→五通→Ф10mm高压管→封孔器→注浆嘴
为保证注液成功，在Ф10mm高压管外套Ф15mm铁管，作为管路加强装置。
⒉ 消溶剂配制
由实验人员将药剂与水按照1：20的比例配备，并加入水箱。
⒊ 乳化泵操作
检查设备后启动乳化泵，将压力调整到8Mpa后，打开Ф10mm高压管，同时进行两个两个注液钻孔的注液工作。
⒋ 注液操作
两个钻孔同时注液1小时后，将其中一个钻孔关闭，另一个钻孔继续注液，两小时后互换；互换后继续注液两小时，然后将压力调整到15Mpa两个钻孔同时注液，直至将配制好的消溶剂所有注入钻孔内。
⒌ 实验后设备整理
清洗实验设备，堆放在巷帮。
㈥ 实验成功技术指标
⒈ 实验地点的煤层瓦斯含量减少到8m³/t以下。
⒉ 炮后瓦斯无超限。
3、原始煤层瓦斯压力降到0.74MPa以下。
㈦ 安全防护措施
⒈ 施工前准备工作
⑴ 防突队施钻人员每班必须一方面将ΔΔΔΔ运巷巷道内杂物清理干净，保证退路畅通。钻机泵站安设在施钻地点后方3米，不正对钻孔且有助于操作人员观测钻孔情况的地点。
⑵ 钻孔钻进时必须在钻孔正上方200mm内吊挂便携式瓦斯报警仪，当瓦斯浓度达成1.0%必须立即停止作业、切断电源、撤离人员至运送下山反向风门外，并在皮带机头设立警示标志严禁人员进入ΔΔΔΔ运巷。
⑶ 液压泵站设在ΔΔ运巷ΔΔ水仓入口处，所有机电设备保证完好不失爆，实验地点安装二组各有6个出风嘴的压风自救装置。
⑷ 所有参与实验的人员佩戴经检测合格的自救器，所佩戴矿灯完好不失爆。
⑸ 实验期间回风下山内严禁有人员通行，机电队负责保证ΔΔΔΔ运巷回风流及回风通过区域内所有机电设备完好不失爆。
⑹ ΔΔ运巷水仓入口处和ΔΔΔΔ运巷工作面距迎头10m位置各安设电话一部（不可串号），保证可以随时联系，以便随时通报注液情况并采用针对性的措施。
⑺ 注液操作中发生灾害事故，按《ΔΔΔΔ运巷综合防突措施》规定的避灾路线撤离。
⑻ 正式注液时ΔΔΔΔ运巷只保存两个操作员（ΔΔ公司一人、矿方一人），瓦斯监控探头设立在注液位置的下风侧，其余人员撤离至ΔΔΔΔ运巷防突风门外。
⑼ΔΔΔΔ运巷迎头安设两组压风自救装置，开始注液操作前必须先检查压风自救风压情况，风压局限性不得进行注液操作。
⑽ 必须保证ΔΔΔΔ运巷工作面及其回风流内机电设备瓦斯电闭锁正常，当瓦斯浓度达成1.0%时能切断上述地点的一切非本质安全型电源。
⒉ 施工操作
⑴ 注液当班安排专职乳化泵司机跟班，保证乳化泵的稳定运营。
⑵ 乳化泵司机必须随时观测压力变化情况，若压力忽然急剧升高，必须立即停止乳化泵，并卸压，以防高压管爆裂伤人。
⑶ 瓦斯消溶剂是酸性液体，在注液过程中，严禁人员正对孔口，以防消溶剂溅入眼中。
⑷ 注液过程中，现场操作员撤离到孔口20米范围以外，防止高压管爆裂伤人。
⒊ 避灾路线
如注液过程中发生灾害事故时人员沿：

㈧ 消耗消融剂数量计算
渗透体积：孔深×煤厚×纵向渗透 60×2.2×15=1980（立方米）
渗透煤量：1980×1.5=2970吨
每立方煤需用瓦斯消溶剂0.3公斤 1980×0.3=594（公斤）
每吨煤需要瓦斯消溶剂0.2公斤 2970×0.2=594(公斤）
瓦斯消溶剂与水按1:30比例
注：可根据需求，其用量分别作适当调整。

第二部分 组织方案
⒈ 成立实验领导小组
组 长：
副组长：
成 员：
⒉ 职责划分
由矿总工召集有关单位重要人员会议，对瓦斯消溶剂应用实验方案进行讲解，并贯彻相关单位的职责。
① 通风科：负责实验方案及安全措施的制定、记录钻孔施工参数及钻孔施工过程中的数据，并负责施工检测钻孔、测定实验后煤层瓦斯基本参数，分析数据。
② 安全管理部负责监督施工注液钻孔及注液作业过程中的措施执行情况。
③ 掘进队负责保证乳化液泵的正常运营，并安排乳化泵司机值班。
④ 机电队：负责ΔΔΔΔ运巷设备供电正常并无设备失爆，并安排电工值班。
⑸ 后勤部：负责保证实验所需器材的配备。
⑹ 防突队：负责按照措施给定的钻孔参数施工钻孔及注液所需材料的领取和运送以及整个注液工作的操作。
⑺ 通风队：负责施工地点的压风自救的安装。

第三部分 附件
⒈ 钻孔布置参数图