潞安化工余吾煤業(yè)：超聲提濃 水力造穴再添新力量

　　讓科技力量在瓦斯治理中彰顯強(qiáng)大力量。經(jīng)過(guò)半年時(shí)間的研究，潞安化工余吾煤業(yè)公司瓦斯治理研究中心在井下開展超聲波分段增透強(qiáng)化瓦斯抽采技術(shù)研究，嘗試將新的順層鉆孔瓦斯抽采增透工藝應(yīng)用到井下，提高了瓦斯抽采效率，降低了工作面瓦斯涌出量。

　　據(jù)該公司瓦斯治理研究中心工作人員介紹，水力造穴技術(shù)是瓦斯治理的關(guān)鍵手段。該技術(shù)通過(guò)高壓泵產(chǎn)生的水射流沖刷剝離煤體，形成孔洞，從而改變煤體的賦存狀態(tài)，以達(dá)到增強(qiáng)瓦斯抽采效率的目的。然而在工作面部分采區(qū)，由于煤體堅(jiān)固性系數(shù)較高，水射流破煤效率降低，造穴出煤量不足，導(dǎo)致耗時(shí)較長(zhǎng)。為了解決這一問(wèn)題，該公司瓦斯治理研究中心在井下開展超聲波分段增透強(qiáng)化瓦斯抽采技術(shù)研究，嘗試將新的順層鉆孔瓦斯抽采增透工藝應(yīng)用到井下。

　　“超聲波是頻率高于20000Hz的聲波，具有獨(dú)特的聲學(xué)特性。利用超聲波在傳播過(guò)程中所產(chǎn)生的多種效應(yīng)，可以破壞煤體微觀孔裂隙結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)煤體內(nèi)裂隙系統(tǒng)的連通性，實(shí)現(xiàn)煤體中瓦斯的解吸釋放，最終達(dá)到增透目標(biāo)。”該公司瓦斯治理研究中心負(fù)責(zé)人李云介紹。

　　為了確保該實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，該公司瓦斯治理研究中心與重慶大學(xué)共同合作，針對(duì)實(shí)驗(yàn)需求設(shè)計(jì)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。超聲增透強(qiáng)化瓦斯抽采技術(shù)所需的設(shè)備主要包括超聲波發(fā)生器、超聲波換能器、防爆變壓器以及超聲波增透鉆桿。這些設(shè)備的設(shè)計(jì)與使用，為實(shí)驗(yàn)提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)，為后續(xù)的瓦斯治理研究提供有力支持。

　　超聲波增透鉆桿為定制加工鉆桿，主要由四部分組成，分別為鉆桿桿體、尼龍材料、通電線纜、導(dǎo)電線圈。鉆桿直徑為73mm，與井下常用鉆桿直徑一致。兩端分別安裝絕緣尼龍材料，直徑小于鉆桿內(nèi)徑8mm，主要用于固定鉆桿內(nèi)部布置的通電線纜同時(shí)防止鉆桿內(nèi)部進(jìn)水，避免發(fā)生漏電。導(dǎo)電線圈固定在絕緣尼龍材料上部與通電線纜緊密接觸，避免出現(xiàn)通電線纜虛接而發(fā)生的斷路情況。

　　在回顧超聲波增透設(shè)備的準(zhǔn)備過(guò)程時(shí)，瓦斯中心的技術(shù)負(fù)責(zé)人武亞男提到：從最初的概念形成到實(shí)際井下應(yīng)用，這套設(shè)備經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)半年的研發(fā)和改進(jìn)。在設(shè)備選型、材料選擇以及確保設(shè)備滿足井下安全性能等方面，經(jīng)歷了多次重大和微小的變動(dòng)，最終成功地確定了適合井下使用的設(shè)備版本。

　　在該公司N3102膠帶順槽進(jìn)行的這項(xiàng)試驗(yàn)中，瓦研中心布置了4組試驗(yàn)鉆孔，旨在考察超聲增透技術(shù)在2m-14m半徑范圍內(nèi)的效果。通過(guò)這些鉆孔的布置，能夠更全面地了解超聲增透技術(shù)在不同距離上的影響。超聲增透試驗(yàn)的進(jìn)展并非一帆風(fēng)順，瓦斯治理研究中心全體成員以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和專業(yè)的精神，將每個(gè)試驗(yàn)鉆孔視為一項(xiàng)工程，傾注了大量的精力。每個(gè)試驗(yàn)鉆孔需要20個(gè)小時(shí)的施工時(shí)間，技術(shù)員們輪流兩班倒，不分晝夜地鉆到試驗(yàn)地點(diǎn)，以確保試驗(yàn)的順利進(jìn)行。最終，他們成功地完成了總計(jì)4個(gè)試驗(yàn)鉆孔的試驗(yàn)項(xiàng)目。

　　在試驗(yàn)項(xiàng)目圓滿結(jié)束后，該單位的技術(shù)員又開始了忙碌的工作，對(duì)試驗(yàn)鉆孔以及對(duì)比鉆孔進(jìn)行觀測(cè)。在試驗(yàn)后的10m范圍內(nèi)，考察鉆孔的抽采濃度和抽采流量均表現(xiàn)出提升。在考察范圍內(nèi)，鉆孔的平均抽采濃度比原始抽采濃度提高了1.37-2.4倍，平均抽采純量則提高到原始抽采純量的1.38-2.5倍。

　　超聲波增透技術(shù)是一種可靠且工藝簡(jiǎn)單的技術(shù)，可用于對(duì)煤層進(jìn)行增透處理。該技術(shù)施工快捷，可提高煤層瓦斯抽采效率，同時(shí)降低工作面回采期間的瓦斯涌出量。

　　路雖遠(yuǎn)，行則將至。事雖難，做則必成。公司瓦斯治理研究中心將以堅(jiān)定的決心和務(wù)實(shí)的作風(fēng)，面對(duì)困難不退縮，真抓實(shí)干，做正確的事，正確地做事，確保各項(xiàng)任務(wù)目標(biāo)的全面完成。

　　 武亞男 武越