成果名称:煤层瓦斯增透解吸技术
技术原理:
利用液态CO2受热气化体积膨胀600余倍的原理,将若干个“二氧化碳致裂器”放入打好的钻孔中,封孔后用矿用发爆器激活发热材料为CO2加热使其气化并在设定压力下排出作用于煤层。使瓦斯达到高度解吸、充分游离、不可解析量降低,实现瓦斯的高效抽采。
性能指标:
1、单孔平均提高效率5-10倍以上,难抽采煤层中可达40倍左右。
2、其有效作用半径可达20米左右,影响半径达100余米。
3、预裂区域瓦斯抽出浓度达30%以上,较长时间保持在60%左右达直接利用要求。
4、瓦斯抽出钻孔工程量减少50-90%。
5、降低瓦斯抽采下限(由原先的8m3/T降到4m3/T以下)。
国内外同类技术比较:
成果的创造性、先进性:
首创了采用CO2作为工作介质对煤层预裂增透以及一系列相关工艺、技术、方法等。解决了煤炭行业的世界性难题,具有划时代意义。2012年山西省科技厅组织成果鉴定确认为国际领先水平、2015年录入国家发改委公布的《国家重点推广的低碳技术目录(第二批)》中。2016年6月参展中美低碳峰会、10月参展亚太低碳峰会。
成果应用:
我公司已经在潞安高河、阳煤寺家庄、西山煤电的大部分矿井、神华神东集团保德、贵州、河北峰峰、河南、陕西等50多个煤矿中开展工作,从中完善了产品和工艺,总结出了宝贵经验,收获颇丰。
值得关注的是这项技术不仅在高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井效果好,而且在低瓦斯煤层也能够高浓度、大流量、长周期稳定抽采。近期在神华神东集团保德煤矿的试验,在瓦斯含量仅有4.6-7m3/t的煤层能够达到浓度50-80%的长周期抽采。其他的还有晋城兰花集团东峰煤矿、长治三元煤业小常煤矿等低瓦斯煤层均出现了高效抽采的实例,表明这项技术已经完全可以胜任“煤气共采”。
作用意义(直接经济效益和社会意义):
受技术限制,长期以来国家号召的“煤气共采”得不到很好落实。经20多年攻关,山西锦浩诚科技有限公司利用自主知识产权开发的“煤层瓦斯增透解吸技术”结合长治市惠元采矿器材有限公司生产的用于煤层增透的专用“二氧化碳致裂器”,以其合格的产品+核心技术、工艺和方法使瓦斯高度解吸、充分游离、不可解析量充分降低,使上述问题得到圆满解决。同时实现煤矿安全、瓦斯利用、环保减排、节能降耗、降低成本等 一举多得。
首次提出瓦斯抽采要“计划利用、可控利用、充分利用、节约利用”的方案,实现“用多少抽取多少,节约利用珍贵瓦斯资源”。这项技术在我国全面推广,每年可以利用因煤炭生产所释放的瓦斯总量的70-80%,用于瓦斯发电可达2000亿度左右,减少相当于15-20亿吨CO2排放,并减少3000万吨标准煤用量,经济和社会效益巨大。