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主办单位:煤炭科学研究总院出版传媒集团、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
深部煤层注水量显著降低,甚至注不进去怎么办?

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匿名 提出于2020-07-27 15:07
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  煤层注水技术能够改变煤体物理力学性质及围岩应力场分布,是一种常用的冲击地压防治技术。

  煤层注水添加表面活性剂可降低水的表面张力,改善注水效果。但对于部分深埋煤层,由于煤层渗透性低,所以添加了湿润剂注水效果仍然不佳。以平顶山矿区等注水效果为例,注水效果变差主要表现为注水速度缓慢,单孔进水量较低,且注水3~5天后,注水量显著降低甚至注不进去,达不到动力灾害防治要求。

  辽宁大学徐连满教授团队发现螯合剂的阴离子可以和某些金属离子形成稳定常数高、具有环状结构的配合物,并考虑到煤层中存在一定量的矿物质,而打开这些物质封堵的孔隙是在深部开采煤层增加注水效果的主要手段,煤样经过化学反应改变了原始状态下的孔隙结构,进而使得煤体的孔隙度发生相应变化,从而增加注水效果。

  研究人员选用的煤样为平顶山矿区煤样,煤中矿物质具体为:高岭石、石英、黄铁矿、方解石、铁白云石、菱铁矿,其中方解石、石英、高岭石几种矿物质占主体,含量较高。

       选用螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠盐(IDS)作为注水添加剂,所注低渗透煤层中含有一定量的矿物质,螯合剂可以使矿物质解络成离子,使原本处于封闭状态的孔隙被疏通,水在煤层中的流动性增强;煤层中矿物质离子的浸出量随螯合剂IDS质量浓度增加逐渐增大,IDS用量在质量浓度为2000mg/L时性价比最高;IDS作用后煤样的冲击倾向性下降;含硫矿物质(例如黄铁矿)中金属离子被螯合后硫被释放,从源头上减少了硫的含量,同时IDS又是可降解环保型螯合剂,其使用对环境无毒性影响。

参考文献:《螯合剂对煤体性质的影响》

发布于 2020-07-27 15:12
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