潞安化工余吾煤业公司：超声提浓 水力造穴再添新力量

让科技力量在瓦斯治理中彰显强大力量。经过半年时间的研究，潞安化工余吾煤业公司瓦斯治理研究中心在井下开展超声波分段增透强化瓦斯抽采技术研究，尝试将新的顺层钻孔瓦斯抽采增透工艺应用到井下，提高了瓦斯抽采效率，降低了工作面瓦斯涌出量。

据该公司瓦斯治理研究中心工作人员介绍，水力造穴技术是瓦斯治理的关键手段。该技术通过高压泵产生的水射流冲刷剥离煤体，形成孔洞，从而改变煤体的赋存状态，以达到增强瓦斯抽采效率的目的。然而在工作面部分采区，由于煤体坚固性系数较高，水射流破煤效率降低，造穴出煤量不足，导致耗时较长。为了解决这一问题，该公司瓦斯治理研究中心在井下开展超声波分段增透强化瓦斯抽采技术研究，尝试将新的顺层钻孔瓦斯抽采增透工艺应用到井下。

“超声波是频率高于20000Hz的声波，具有独特的声学特性。利用超声波在传播过程中所产生的多种效应，可以破坏煤体微观孔裂隙结构，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，最终达到增透目标。”该公司瓦斯治理研究中心负责人李云介绍。

为了确保该实验的顺利进行，该公司瓦斯治理研究中心与重庆大学共同合作，针对实验需求设计了相应的实验设备。超声增透强化瓦斯抽采技术所需的设备主要包括超声波发生器、超声波换能器、防爆变压器以及超声波增透钻杆。这些设备的设计与使用，为实验提供准确可靠的数据，为后续的瓦斯治理研究提供有力支持。

超声波增透钻杆为定制加工钻杆，主要由四部分组成，分别为钻杆杆体、尼龙材料、通电线缆、导电线圈。钻杆直径为73mm，与井下常用钻杆直径一致。两端分别安装绝缘尼龙材料，直径小于钻杆内径8mm，主要用于固定钻杆内部布置的通电线缆同时防止钻杆内部进水，避免发生漏电。导电线圈固定在绝缘尼龙材料上部与通电线缆紧密接触，避免出现通电线缆虚接而发生的断路情况。

在回顾超声波增透设备的准备过程时，瓦斯中心的技术负责人武亚男提到：从最初的概念形成到实际井下应用，这套设备经历了长达半年的研发和改进。在设备选型、材料选择以及确保设备满足井下安全性能等方面，经历了多次重大和微小的变动，最终成功地确定了适合井下使用的设备版本。

在该公司N3102胶带顺槽进行的这项试验中，瓦研中心布置了4组试验钻孔，旨在考察超声增透技术在2m-14m半径范围内的效果。通过这些钻孔的布置，能够更全面地了解超声增透技术在不同距离上的影响。超声增透试验的进展并非一帆风顺，瓦斯治理研究中心全体成员以严谨的态度和专业的精神，将每个试验钻孔视为一项工程，倾注了大量的精力。每个试验钻孔需要20个小时的施工时间，技术员们轮流两班倒，不分昼夜地钻到试验地点，以确保试验的顺利进行。最终，他们成功地完成了总计4个试验钻孔的试验项目。

在试验项目圆满结束后，该单位的技术员又开始了忙碌的工作，对试验钻孔以及对比钻孔进行观测。在试验后的10m范围内，考察钻孔的抽采浓度和抽采流量均表现出提升。在考察范围内，钻孔的平均抽采浓度比原始抽采浓度提高了1.37-2.4倍，平均抽采纯量则提高到原始抽采纯量的1.38-2.5倍。

超声波增透技术是一种可靠且工艺简单的技术，可用于对煤层进行增透处理。该技术施工快捷，可提高煤层瓦斯抽采效率，同时降低工作面回采期间的瓦斯涌出量。

路虽远，行则将至。事虽难，做则必成。公司瓦斯治理研究中心将以坚定的决心和务实的作风，面对困难不退缩，真抓实干，做正确的事，正确地做事，确保各项任务目标的全面完成。

（文/潞安化工余吾煤业公司  武亚男 武越）