科技成果

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成果名称: 侏罗纪煤层硫化氢赋存机理及治理技术

成果登记号: 9612018Y0599

第一完成单位: 陕西彬长矿业集团有限公司

联 系 人: 何涛

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 城市建设与社会发展

应用行业: 采矿业

成果简介:

该技术主要应用于中高含硫煤层条件下煤矿硫化氢治理。

随着低硫煤炭资源的枯竭,高硫煤的开采势在必行,煤矿硫化氢气体出现的可能性也随之增大。在煤矿开采中,煤层硫化氢气体富集引起的异常涌出和灾害事故在国内外不断出现,严重威胁着煤矿安全。硫化氢正常情况下是一种无色、易燃的酸性气体,浓度低时带恶臭,气味如臭蛋;浓度高时反而没有气味(因为高浓度的硫化氢可以麻痹嗅觉神经)。当井下风流中硫化氢体积分数达0.005%~0.01%时,对人的眼结膜及喉咙黏膜有强烈刺激作用,使人感到头痛、呕吐、乏力,当体积分数达0.1%~0.2%时,数秒内就会致人死亡。据统计,硫化氢中毒的人数在我国居中毒发病人数的第4位,死亡人数居第2位。为确保人身安全,我国《煤矿安全规程》(2016)规定,矿井瓦斯中硫化氢含量不得超过6.6 ppm。目前,煤矿硫化氢的常用防治手段是在巷道喷洒碱性物质,如石灰等,还可以对煤层进行注碱工作。

小庄矿主采4#煤层,40202工作面开采过程中,出现了硫化氢涌出的现象,其中2016年1月中旬监测最大浓度达到7ppm,2016年2月中旬监测最大浓度达到9ppm,而2016年2月下旬监测最大浓度达到了15ppm左右,超过国家规定的6.6ppm,40202工作面整体含硫量较高,40203工作面及40204工作面含硫量较低,目前40202工作面开采过程中,硫化氢涌出较多,超限情况时有发生,通过采用喷洒石灰等碱性物质后,硫化氢浓度有所降低,但仍有超限情况,影响了井下生产的正常进行并威胁着井下人员的身体健康,通过分析地质资料、矿物组成、形态硫以及煤层热演化温度等内容,得到小庄煤矿硫化氢成因;通过分析表面微观特性、吸附特性、孔径特性以及全硫含量,分析不同硫化氢浓度取样点煤体的差异性,并结合硫化氢赋存特性及区域阶梯式划分,提出小庄煤矿硫化氢治理方法选择体系;通过高压循环脉动注碱治理硫化氢技术对工作面进行了治理研究。