为提升瓦斯抽采率,实现瓦斯高效利用,针对高瓦斯难解吸煤层,尤其是低透气性煤层,晋能控股常顺煤业在对比了包括水力化增透、深孔爆破、注气驱替、物理场激励等多种瓦斯抽采强化技术后,与重庆大学合作,引进煤层超声频移循环增透技术进行试验,充分利用功率超声定向可控、能量集中的特点,通过超声穿透煤体在传播过程中产生的空化、振动及热效应等多种效应,改造煤体表面及孔裂隙结构,增强煤体内裂隙系统的连通性,实现煤体中瓦斯的解吸释放,最终达到促进瓦斯解吸、增强煤体孔渗性、增产瓦斯功效的增透目标,最大化开发煤层瓦斯。
此次试验位置选取公司井下15201运输顺槽,作业区域由15201运输巷入口200m处开始布置,试验区域全长约占500m左右。公司合理确定钻孔布置,在作业区域施工6组钻孔,选取未增透钻孔为对照组,6个实验组之间最小间隔为3m,有效考察超声增透技术在2m-12m半径范围内的效果,全面了解超声增透技术在不同距离上的影响。
为确保该实验的数据可靠,公司针对实验需求设计了超声波发生器、超声波换能器、防爆变压器以及超声波增透钻杆、连接相关煤气表和瓦斯浓度测定装置等相应的实验设备,确保封孔24h后,及时有效监测、对比钻孔瓦斯流量、浓度、抽采负压等参数。
目前,此项试验经过前期准备确定现场试验地点、实验研究开展煤结构分析测试、确定增透关键参数阶段后,顺利进入现场试验阶段,全面考察该技术的应用效果。预计12月底,完成项目结题工作。试验完成后,公司会对试验钻孔和对比钻孔进行分别观测,考察钻孔的抽采浓度和抽采流量,对比钻孔的平均抽采浓度比原始抽采浓度、平均抽采纯量比原始抽采纯量提高的倍数。同时,积极推广此项技术,针对低瓦斯赋存区抽采钻孔进行提浓增透,充分利用超声波增透技术与瓦斯治理结合,提高煤层瓦斯抽采效率,降低工作面回采期间的瓦斯涌出量,节约瓦斯治理成本,推动公司瓦斯治理工作取得新突破。