[發明專利]一種瓦斯消除劑的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201811517484.1
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109356642B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 劉樹恩;劉泓博;張志偉;劉習;劉芳羽;成新霞;劉樹層
• 申請（專利權）人: 華夏泓博生物科技有限公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21F17/00
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 孫詩雨

本發明涉及瓦斯治理領域，特別是指一種瓦斯消除劑的制備方法及其應用。所述瓦斯消除劑的制備方法為先將豆秧密閉發酵，得到發酵氣體Ⅰ和發酵液體Ⅰ，然后通過向垃圾填埋場表層土樣加水和發酵氣體Ⅰ，經發酵后收集發酵液Ⅱ，然后向發酵液Ⅱ中加入發酵液體Ⅰ和作物秸稈進行第二次發酵，收集發酵液Ⅲ，經稀釋后得到的即為瓦斯消除劑。將瓦斯消除劑注入礦井中后10天后，瓦斯消減了54.42%，11天后瓦斯含量消減了79.59%，到22天后瓦斯消減了82.39%，與現有的通過化學方法消除甲烷的方法相比沒有二次污染，安全、溫和；利用了農作物廢物，解決了農作物廢物難處理的問題；清除瓦斯更為徹底；生產效率成倍提高。

技術領域

本發明涉及瓦斯治理領域，特別是指一種瓦斯消除劑的制備方法及其應用。

背景技術

瓦斯的治理是一個世界性的難題，目前還沒有根本解決瓦斯災害的辦法。因此，許多發達國家，為了減少事故的發生，禁止開采瓦斯涌出量大的礦井，而只開采瓦斯涌出量小的礦井。我國是一個發展中國家，能源十分緊缺，煤炭占我國能源總消耗量的70％以上，煤炭的產量直接影響國民經濟的發展（朱旺喜等，2004）。這就導致了在我國只要有煤炭儲備的地方，不管是低瓦斯還是高瓦斯礦區，都在積極地創造條件開礦。而我國的礦井之多，分布之廣高居世界首位。我國所有煤礦均為瓦斯礦井，大中型煤礦中，高瓦斯礦井占20．34％突出礦井占19．77％（范啟煒等，2003）。小型煤礦中，高瓦斯礦井占15％左右，這是造成瓦斯災害較多的原因之一。

我國煤礦地質條件以及由此而形成的煤礦自身特點決定了現有瓦斯抽放技術的局限性。由于原始煤層瓦斯含量大，煤系地層煤層的原始透氣性差，致使原始煤層預抽難以實施，而且效果甚差（盧平，2005）。幾十年來，國內針對低滲透原始煤層瓦斯抽放研究實施過相當多的技術方案。如大直徑密集鉆孔抽放、水力沖孔、水力壓裂、水力割縫等等，可以說幾乎用盡了可以想到的技術方案，但原始煤層瓦斯抽放收效甚微，至今未能形成有效的原始低誘氣煤層萬斯抽地技術。且抽放出去的瓦斯如果釋放到環境中，會對環境產生很大的不良影響。有學者認為，甲烷是全球溫室效應的第二大貢獻者，在導致全球氣候變暖方面，盡管在空氣中甲烷含量較二氧化碳低，但每mol甲烷所起的作用比二氧化碳要大10-20倍（Conrad，1996； Gilbert，eal，198； Hanson et al，1996），據分析，所有人類活動造成的溫室效應中，20％由甲烷引起（張福凱等，2004）。礦井的主要扇風機和通風網絡的通風設計能力是有限的，在相當長的一段時期內是不變的，因而依靠通風排除瓦斯的能力也是一定的。隨著向前據進，巷道逐漸加長，氣流因摩擦阻力作用，所要求的風機功率和壓頭也越來越大。隨著開采深度的不斷增加，機械化程度的不斷提高，開采強度的不斷增強，瓦斯涌出量還會進一步増大。如果發生瓦斯突出，即瞬時有大量瓦斯涌出，再大的通風能力都無濟于事。尤其對于瓦斯涌出量大的礦井，光靠通風瓦斯已經不能解決采據工作面的瓦斯超限問題。投入嚴重不足，安全基礎海弱。我國煤礦的自然條件復雜，雖然我國煤礦的瓦斯災害防治技術，如煤與瓦斯突出的預測及措施等處于世界先進水平，但防災抗災的安全儀表裝備與國外相比差較大，致使監測瓦斯數據的準確性和可靠性不足。由于煤礦井下濕度過大及爆炸氣體環境等原因，煤礦的自動化技術應用水平與其它行業相比要落后10-20年。

專利CN 102678159A公開了一種瓦斯消溶劑，其主要有效成分是醋酸和酵母，瓦斯的主要成分是甲烷，甲烷分子結構穩定不活躍，正常情況下不易與其它物質發生理化作用，只有在高溫高壓下才能與某些物質成分發生化學作用，井下采掘工作面很難形成高溫條件，只有在高壓的條件下借助催化劑助溶作用，才有可能促使甲烷與其它物質反應，因此想借助于化學反應消除甲烷在實際工作中是很難進行的；專利CN10343780A公開了一種瓦斯消溶劑的組配方法及使用方法，其主要組份為磺酸、啤酒、沒食子酸、碳酸鈷和拓普酵母浸膏，其主要是通過為煤層中的甲烷氧化菌提供養料促進其快速繁殖，進而將瓦斯分解成二氧化碳，這種方法局限性比較大，不一定所有的煤礦都含有甲烷氧化菌，在不含有甲烷氧化菌的煤礦工作面上，這種瓦斯消溶劑的作用大大減小甚至是沒有作用。