黄陵矿业：超声激励瓦斯抽采增效技术在井下试验初见成效

2019年上半年，黄陵矿业集团有限责任公司双龙煤矿创新理念，积极与陕煤化技术研究院合作，在陕煤集团率先试验应用“超声激励瓦斯抽采增效技术”，于2019年5月10日至2019年7月6日在该矿201运顺进行了现场试验研究。

试验表明：水平方向上距离超声波作业孔5m范围内超声波影响较为显著，瓦斯浓度提高了40%~94.7%，瓦斯抽采纯量提高了139%~240%。研发的超声激励装备具有成本低、施工工艺简单、稳定可靠等优点。

陕西双龙煤业开发有限责任公司为黄陵矿业公司下属煤矿，双龙煤矿瓦斯含量平均为3.06m3/t。其中，CH4占41.44~77.88%，平均65.89%；CO2占0%；N2占20.62~34.50%，平均26.92%。由于产量的逐年增加，回采工作面绝对瓦斯涌出量呈逐年增大趋势。煤层瓦斯抽采率低一直制约着双龙煤矿的安全生产。

陕煤化技术研究院现代煤炭开采技术研究所自2018年1月自主研发公关《超声激励瓦斯抽采增效技术及装备研发》项目以来，项目组通过与国内大型科研院（企）合作，研发了大功率超声波发生装备，利用超声波的振动效应、热效应、空化效应处理煤层，强化煤层瓦斯解吸、扩散、渗流，提高煤层瓦斯的抽采效率。先后攻克了大功率超声波换能器的结构、材料、散热、电容匹配等技术难题，研发成功国内首套防爆型大功率超声波换能器。

超声波对煤层瓦斯抽采的强化效果主要体现在：超声波能够有效提高煤体的孔隙率，主要以微观破裂为主，不会破坏煤体宏观结构；超声波有助于煤层吸附瓦斯的脱附、扩散，且渗透率得到明显提高。同时，超声激励瓦斯抽采增效工艺体系引入水媒介提高超声波在煤层内的传播范围，一方面水媒介能够有效提高超声波的传播范围，另一方面超声波的空化效应又能解除水对瓦斯的封锁效应，充分发挥声场的机械振动效应、空化效应，实现固气分离，解堵、清洗通道等作用。

（宋 超）

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