煤矿全能瓦斯抽采剂 【技术领域】
本发明涉及一种矿井瓦斯抽采助剂，特别是涉及一种煤矿全能瓦斯抽采剂。
背景技术
煤矿有五大自然灾害：水、火、瓦斯、顶板，特别是瓦斯事故是最可怕的。我国从发现煤资源开煤矿至今，一直没有人能把煤矿井下高浓度瓦斯全部抽出，这对我国煤矿工人和国家财产是不可估量的损失。多年来，没有人能够填补这一科学空白。
目前，我国治理煤矿瓦斯方法有：
1、通风为主。为了煤矿工人在井下能够正常工作，用强制风稀释瓦斯并将瓦斯带出。其优点有：(1)降低采掘面瓦斯浓度。(2)把井上的新鲜风流输送到井下使井下工人正常工作。
2、注水为主：在采掘面(顶层)先用煤电钻、煤风钻、螺旋钻杆打7-10米深孔。再用低温高压乳化泵进行注水。经本发明人长期观察发现存在如下缺陷：(1)这种方法对工人的人身安全没保障。(2)对生产进度和经济效益没保障。(3)此方法只能在低瓦斯浓度下使用，不能在高瓦斯矿井使用，特别是双突矿井不适用，高突矿井不适用。如果在低瓦斯矿井采掘面打孔注水，主要是降低煤尘而不是治理瓦斯。总结起来，高瓦斯煤矿占煤矿总量的70％以上。如果在高瓦斯工作面注水，打孔7-10米深，只能注水3-5米深，其余注不进水，因瓦斯流量过高，内压超过外压，瓦斯冲击力很强，瓦斯的冲击力超过注水压力。如果用高压水强行注进，易使煤壁片帮，顶板破碎，注水器高压管被破坏，对工人施工很不安全。
3、在注水无效时，进行打孔排放瓦斯，在掘面用人工打孔7-10米，孔数在15-30个，在打孔期间孔内必然有高浓度瓦斯涌出，如不注意，随时会有伤亡事故发生。
4、超前打孔瓦斯抽放法：为了降低矿井通风成本，采用超前打孔抽放法，在超前打孔时对工人施工不安全，因工作面(煤壁)同样有高浓度高含量瓦斯涌出，一旦发生火花，随时都有爆炸和燃烧危险。
5、岩巷打孔抽放法：为了给采掘面工作创造条件，也是为了使掘进后的整块工作面不再有高浓度瓦斯出现，把整块面含有高浓度瓦斯抽到井上，使工作面不再有大量瓦斯出现，在打孔期间瓦斯大，经常出现喷孔、夹钻、顶钻，一个50-150米钻孔，需要抽6-12个月的50-60％瓦斯。出现瓦斯超限会停电停风，对工人生命有危险。
6、开岩巷打孔抽排法：为了煤矿采掘安全，在岩层开一条千米通道，投资超千万，消耗大量时间在岩巷打孔到煤层的抽排瓦斯，这种被动方法带来的损失是无法计算的。我国煤矿瓦斯特大事故大都是由这几种情况引起的，如近日发生的山西屯兰煤矿特大瓦斯爆炸事故死亡人数高达74人，伤114人，其中5人病危，经济损失巨大。由此给煤矿带来的损失按年计算要损失几百亿资金，伤亡千人以上，特别是群死群伤，瓦斯治理技术更是救命技术。因此，煤矿急需一种安全高效的煤矿瓦斯抽采技术。
【发明内容】
本发明目的在于克服现有技术上述缺陷，提供一种煤矿全能瓦斯抽采剂。
为实现上述目的，本发明煤矿全能瓦斯抽采剂包括下列重量配比的原料：水溶性有机酸100、糖3-28。如此设计，将以两种原料混合后，使用时兑十倍左右的水，即可向事先打好的抽采孔内压注，就能收到事半功倍的瓦斯抽采效果。大量试验证明每公斤兑水后的本发明抽采剂可收集瓦斯30-60立方米。因为本发明抽采剂可适用于各类煤矿的各种瓦斯抽采，都能收到满意的抽采效果，所以称全能。
作为优化，原料的重量配比为：水溶性有机酸100、糖5-8。如此设计，如此配比抽采效果更佳。
作为优化，还包括上述原料总重量5-18倍的水。如此设计，此兑水比例只是本发明人长期试验得到的常用比例，根据井下具体情况还可适当调整。
作为优化，所述水的重量份是8-12。如此设计，如此配比抽采效果更佳。
作为优化，所述水溶性有机酸选自黄腐酸、醋酸、植物发酵得到的水溶性复合酸、柠檬酸、乳酸；所述糖选自麦芽糖、蔗糖、果糖、魔芋粉、琼脂。如此设计，可以是其中一种组份，也可以是多种组份的任意配合。所述黄腐酸又称富里酸。
所述魔芋粉含有魔芋多糖，即葡萄甘露聚糖达45％以上，因为配方中糖的含量要求并不十分严格，其用量为方便计量起见，完全可以以魔芋粉的用量计算，另外，魔芋粉中其它组份也有利于瓦斯抽采，所以，以魔芋粉计量并不影响抽采效果。
同理：琼脂也含大量琼脂糖，因其不溶于冷水，易溶于沸水，缓溶于热水，所以使用时需要兑沸水溶解。
作为优化，所述水溶性有机酸为植物发酵制得的有机酸或黄腐酸，所述糖为淀粉糖化制成的麦芽糖。如此设计，成本低，效果好。所述植物包括农作物，树木的叶子和果实。需要特别说明的是：所需要的水溶性有机酸和糖都优选由植物性原料提取或发酵制成，这样既能降低成本，纯植物原料更有利于环保，也更有利于将抽采剂对人员及设备的影响降至最低，
当然作为补充，所述有机酸也可用兑有缓释剂的强酸代替，即强酸变弱酸代替。注水压力优选8-16MPA，最好在兑水后的抽采剂在高压下产生雾状后再注入煤层中。其雾状注入：1、能增加煤的透气性，提高抽采质量。2、增加煤炭产量和效益。
使用方法(发现问题解决办法)：当煤层瓦斯浓度过高、瓦斯涌出量过高、在打孔时发现钻孔喷煤、夹钻杆、顶钻杆、钻孔冒烟、钻杆发热产生火花、在放炮后发现瓦斯忽大忽小、煤层时响煤炮；在采掘工作面风量太小时，即可进行注水压风并添加本发明抽采剂。使用的设备包括井上风压装置、井下液压装置、风压表、液压表、抽采器、一般掌握在风压0.5-1.5MPA、液压8-16MPA，单孔注液(兑水后的本发明抽采剂)量按孔深计算1公斤/米，如果发现喷孔可采用先抽采后注液，先抽采时间不得少于48小时，抽采孔的正常抽采时间不得少于168小时。
注液过程根据各矿地质条件与各矿使用设备打深孔，深度按各矿设计采掘距离计算，孔的数量与距离按米计算，孔与孔间距15-30米。通常长期研究证明有效率在95％以上，即100次抽采，至少有95次能收到显著效果。
其作用有：1、采用本发明抽采剂抽采后，不会再有高浓度瓦斯出现；2、抽瓦斯后，不再需要岩巷打孔抽瓦斯，并且瓦斯能得到收集利用，不浪费有益资源；3、通过应用本发明抽采剂抽采后，不再会出现群死群伤事故；4、应用本发明抽采剂抽采后的煤层，不再会有二氧化硫、二氧化碳、硫化氢。5、应用本发明抽采剂对煤质无影响，可避免大量瓦斯事故发生。
采用上述技术方案后，本发明煤矿全能瓦斯抽采剂具有成本低，操作使用方便，对煤质无影响，效果好，能显著提高煤矿瓦斯抽采效果，对井下操作人员及设备也无明显影响，安全高效的优点。
【具体实施方式】
实施例一，本发明煤矿全能瓦斯抽采剂由下列重量配比原料混合而成：醋酸100公斤、麦芽糖3公斤。使用时溶入十重量倍左右或5-18倍的水。
实施例二，本发明煤矿全能瓦斯抽采剂由下列重量配比原料混合而成：醋酸100公斤、麦芽糖28公斤。使用时溶入十重量倍左右或5-18倍的水。
实施例三，本发明煤矿全能瓦斯抽采剂由下列重量配比原料混合而成：醋酸100公斤、麦芽糖8公斤。使用时溶入十重量倍左右或5-18倍的水。
实施例四，本发明煤矿全能瓦斯抽采剂由下列重量配比原料混合而成：水溶性有机酸100公斤、麦芽糖5公斤。使用时溶入十重量倍左右或5-18倍的水。
实施例五，本发明煤矿全能瓦斯抽采剂由下列重量配比原料混溶而成：醋酸100公斤、麦芽糖3公斤、前述原料总重量的5重量倍的水。
实施例六，本发明煤矿全能瓦斯抽采剂由下列重量配比原料混溶而成：醋酸100公斤、麦芽糖28公斤、前述原料总重量的18重量倍的水。
实施例七，本发明煤矿全能瓦斯抽采剂由下列重量配比原料混溶而成：醋酸100公斤、麦芽糖8公斤、前述原料总重量的8重量倍的水。
实施例八，本发明煤矿全能瓦斯抽采剂由下列重量配比原料混溶而成：醋酸100公斤、麦芽糖5公斤、前述原料总重量的12重量倍的水。
所述水溶性有机酸是黄腐酸、醋酸、植物发酵得到的水溶性复合酸、柠檬酸、乳酸中的一种或任意多种的混合物；所述糖选自麦芽糖、蔗糖、果糖、魔芋粉、琼脂的一种或任意多种的混合物。所述水溶性有机酸最为优选植物发酵制得的有机酸或/和黄腐酸。
使用方法及效果：
一，本发明煤矿全能抽采剂是在2005年5月30日某煤矿A工作面进行，按技术要求，在工作面上下风道同时打孔，分别是70米和60米，工作面全长150米，按技术要求采面中间必须保留10-15米的隔离带，测得孔内瓦斯浓度都是100％，煤体吨煤瓦斯16立方米。抽采七天后，测得效验孔瓦斯浓度由原来100％降至0.8％。吨煤瓦斯由原来16立方米下降为0.06。为进一步掌握该技术地有效性，又继续抽采5天，又测得效验孔降至0.2，吨煤瓦斯含量为0.01。通过12天的实地操作，证明该抽采剂已经达到生产安全要求，与传统抽放相比提高了46-56％，总抽采效果在99％以上。
二，2005年6月15日在B矿工作面进行瓦斯抽采操作，该工作面全长120米，上下风道同时打孔155米，分别注入本产品60公斤(含水)，测孔内瓦斯浓度为100％。吨煤瓦斯含量为15立方米。两孔分别注入本发明兑水后的产品60公斤，抽采进行10天后，打效验孔30米，测得孔内空气中瓦斯含量由原来100％降至0.3％，吨煤瓦斯含量降至0.01。通过试验证明效果明显，完全符合国家安全生产要求。
三，2006年7月6日在C矿工作面进行，该矿工作面全长105米。上下风道各打孔45米，测孔的瓦斯浓度100％，吨煤瓦斯16米3，进气空气压力0.5MPA，注入本发明兑水后的抽采剂90公斤，抽采8天后，打效验孔20米，测孔内瓦斯浓度只有0.3％，吨煤瓦斯含量0.01％。
四、2005年7月14日在某矿采一区，上风巷打孔7个，抽采孔间隔15米，风压注入本发明产品，并同时进行工作，7天后没得效验孔内瓦斯98％降至0.38％，通过验证有益效果高达90％以上(各项防突指标都在0.5％以下)。
五、2006年3月22日在某矿采区一队上平巷打孔2个，孔与孔间隔14.9米，孔深160米，注入本发明兑水产品127公斤，7天后，测得孔内瓦斯从97％降至0.51％，有益效果高达90％以上。
六、2006年4月18日在某矿采区一队上平巷150米处打孔两个，孔与孔的间隔15.2米，孔深149米，注入本发明兑水产品124公斤，7天后测得孔内瓦斯从98％降至0.41％，通过从效验孔的数据总结有益效果高达90％以上。抽采效果高达90％以上。
七、2006年5月28日在某矿采区一队上平巷195米处打孔2个，孔与孔间隔15.3米，孔深153米，注入本发明兑水产品126公斤，7天后测得孔内瓦斯从95％降至0.51％，通过验证有益效果高达90％以上。
八、2006年7月26日在某矿掘进区21041工作面打孔90米深，注入本发明兑水产品130公斤，7天后，测得孔内瓦斯从100％降至0.63-0.66％，通过效验有益效果高达90％以上。
九、2006年9月16日，在某矿采掘工作面11041工作面，打孔深155米，孔内煤层瓦斯含量14.5立方米，瓦斯浓度98％，注入本发明兑水产品124公斤，7天后测得检验孔内瓦斯含量0.03％，孔内瓦斯浓度0.22％，通过检测验证有效率达90％以上。
通过以上多次实地试验，本发明煤矿瓦斯抽采剂有助于国家提高煤矿安全开采能力，彻底解决煤矿煤巷掘进难，采面采掘难的实际问题。把煤矿过去传统被动的治理老方法彻底改变为高效抽出煤体瓦斯，充分利用煤体瓦斯。