專利名稱：煤層注水增強(qiáng)劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在煤層注水作業(yè)中使用的適用于不同煤質(zhì)煤層的煤層注水增強(qiáng)劑。
背景技術(shù)：
煤層注水技術(shù)在煤礦井下已得到廣泛的應(yīng)用，用清水注入煤層的工藝往往達(dá)不到理想的效果，近年來，國內(nèi)外已開始研究增加煤層注水量的方法。一方面是通過改進(jìn)煤層注水的工藝，這種途徑不能大量提高煤層注水量；另一方面是通過改變水的表面張力的途徑，增強(qiáng)水潤濕煤顆粒的能力，從而達(dá)到增加注水量的目的。將清水磁化后注入煤體是提高注水量的一種途徑，但因其應(yīng)用效果不理想未進(jìn)行推廣應(yīng)用。應(yīng)用表面活性劑因其降低水的表面張力作用明顯，進(jìn)行煤層注水可顯著提高注水量。許多國家重視礦用潤濕劑的研究與開發(fā)，并取得了一些成果，但并未有廣泛應(yīng)用于煤層注水的潤濕劑類產(chǎn)品報(bào)道。對于潤濕類產(chǎn)品代表性的有美國開發(fā)的DCL-1803型黏結(jié)劑和Conherex型黏結(jié)劑，英國的Mine濕潤劑，前蘇聯(lián)的YHMBEPCMH-A、B、C型濕潤劑，日本路面高倍吸濕劑。有關(guān)化學(xué)濕潤劑的研究與應(yīng)用更多是指向路面濕潤和堆料黏結(jié)。近年來，在潤濕劑材料選擇方面，國外研究開始向有機(jī)高分子粘性聚合物過渡，新發(fā)明的潤濕劑由許多高分子聚合物組成，其吸水倍率達(dá)到數(shù)百倍甚至數(shù)千倍，這些潤濕劑盡管有較高的潤濕煤顆粒的能力，但它們成本比較高，難于推廣。目前，國內(nèi)有關(guān)煤礦用潤濕劑的研究還很有限。當(dāng)前國內(nèi)還沒有能夠廣泛應(yīng)用于煤礦的提高煤層注水量的潤濕劑類產(chǎn)品。關(guān)于煤用潤濕劑的研究還處于實(shí)驗(yàn)室階段，研究內(nèi)容比較分散，研究與開發(fā)的成果還不足以滿足煤礦生產(chǎn)和煤炭加工利用的實(shí)踐所需。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是在于需要提供一種可使得水浸入煤體的時(shí)間快、在煤層中擴(kuò)散半徑擴(kuò)大、環(huán)保性好的煤層注水增強(qiáng)劑組合物，從而彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)上的不足。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種煤層注水增強(qiáng)劑組合物，其特征在于包括:a) 30-50重量份的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉；b) 20-40重量份的十二燒基苯磺酸鈉；
c)25-35重量份的琥珀酸二異辛酯磺酸鈉；d) 1-3重量份的氯化鉀。其中，組合物由a)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、b)十二烷基苯磺酸鈉、c)琥珀酸二異辛酯磺酸鈉、d)氯化鉀組成。其中，a)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉的含量為35-45重量份，b)十二烷基苯磺酸鈉的含量為25-35重量份的，c)琥珀酸二異辛酯磺酸鈉的含量為25-30重量份，d)氯化鉀的含量為1-3重量份。其中，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉中氧乙烯重復(fù)單元數(shù)為8-10，脂肪醇部分碳鏈長度為10-14。其中，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉中氧乙烯重復(fù)單元數(shù)為9，脂肪醇部分碳鏈長度為12。其中，a)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉的含量為40重量份，b)十二烷基苯磺酸鈉的含量為30重量份的，c)琥珀酸二異辛酯磺酸鈉的含量為28重量份，d)氯化鉀的含量為2重量份。本發(fā)明還提供了一種煤層注水增強(qiáng)劑組合物在煤層注水中的應(yīng)用。本發(fā)明還提供了一種煤層注水增強(qiáng)劑水溶液，其包括0.1 % 0.2重量％的煤層注水增強(qiáng)劑組合物。本發(fā)明還提供了一種煤層注水增強(qiáng)劑組合物:其包括:a)30_50重量份的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉；c) 25-35重量份的琥珀酸二異辛酯磺酸鈉。本發(fā)明煤層注水增強(qiáng)劑組合物取得了優(yōu)異的技術(shù)效果，可使得水浸入煤體的時(shí)間快、在煤層中擴(kuò)散半徑擴(kuò)大、環(huán)保性好等優(yōu)點(diǎn)，因此具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。本發(fā)明的煤層注水增強(qiáng)劑在增強(qiáng)注水性能方面具有協(xié)同作用，特定成分和含量的上述組合物實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的技術(shù)效果。對于所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉的選擇，由于與煤的大分子結(jié)構(gòu)接觸，需要有一定的親油基團(tuán)。不易小于C10。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果上看，碳鏈也不宜太長，比如16烷基的脂肪醇聚氧乙烯醚。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明脂肪醇聚氧乙烯醚中氧乙烯單元數(shù)為9，碳鏈為12時(shí)，藥劑的作用較為突出效果好。在EO(氧乙烯單元)加成數(shù)較小的情況下，因?yàn)槿芙庑缘挠绊?，?dāng)EO為3 5時(shí)，表面活性劑的潤濕力較弱，對于較易潤濕的神華長焰煤煤塵，僅在0.8%濃度時(shí)可以潤濕。無機(jī)鹽分子可以改善陰離子型表面活性劑溶液潤濕低變質(zhì)程度煤塵的能力，可以有效改善煤塵的潤濕性能，增強(qiáng)注水效果。本發(fā)明的煤層注水增強(qiáng)劑成分均為環(huán)境友好成分，環(huán)保性能好。對煤進(jìn)行一系列不同組分、不同配比的表面活性劑復(fù)配的潤濕性測定實(shí)驗(yàn)，得到注水性能最優(yōu)的表面活性劑復(fù)配方式，即脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、琥珀酸二異辛酯磺酸鈉和氯化鉀。上述組分的配合使用發(fā)揮了優(yōu)異的協(xié)同作用，使得注水性能顯著提高，當(dāng)所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉中氧乙烯重復(fù)單元數(shù)為9，脂肪醇部分碳鏈長度為12，且a)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉的含量為40重量份，b)十二烷基苯磺酸鈉的含量為30重量份的，c)琥珀酸二異辛酯磺酸鈉的含量為28重量份，d)氯化鉀的含量為2重量份時(shí)，水浸入煤體的時(shí)間尤其快、在煤層中擴(kuò)散半徑尤其大。以下通過現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)證了其應(yīng)用效果。實(shí)施例一、滲透潤濕性能測定一)、試驗(yàn)方法:1.將煤樣(試驗(yàn)使用的 煤均為同種煤，以避免誤差)粉碎后，篩取粒徑100目的煤粉；
2.將定量的煤粉裝入內(nèi)徑是15mm的測量管中，邊加入邊加壓，加壓壓力為200Mpa，，使煤粉裝到IOmm為止；3.配置質(zhì)量濃度為0.2%，的煤層注水增強(qiáng)劑水溶液；4.將測量管放到試管夾上，將表面活性劑放到載物臺上，之后慢慢調(diào)節(jié)微調(diào)螺桿，使溶液與測量管剛接觸開始記錄完全潤濕需要的時(shí)間。二)滲透潤濕性能實(shí)施例
權(quán)利要求
1.一種煤層注水增強(qiáng)劑組合物，其特征在于包括:a) 30-50重量份的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉；b) 20-40重量份的十二烷基苯磺酸鈉；c) 25-35重量份的琥珀酸二異辛酯磺酸鈉；d) 1-3重量份的氯化鉀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層注水增強(qiáng)劑組合物，其由a)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、b)十二烷基苯磺酸鈉、c)琥珀酸二異辛酯磺酸鈉、d)氯化鉀組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤層注水增強(qiáng)劑組合物，其中，a)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉的含量為35-45重量份，b)十二烷基苯磺酸鈉的含量為25-35重量份的，c)琥珀酸二異辛酯磺酸鈉的含量為25-30重量份，d)氯化鉀的含量為1-3重量份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的煤層注水增強(qiáng)劑組合物，其中，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉中氧乙烯重復(fù)單元數(shù)為8-10，脂肪醇部分碳鏈長度為10-14。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的所述的煤層注水增強(qiáng)劑組合物，其中，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉中氧乙烯重復(fù)單元數(shù)為9，脂肪醇部分碳鏈長度為12。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的煤層注水增強(qiáng)劑組合物，其中，a)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉的含量為40重量份，b)十二烷基苯磺酸鈉的含量為30重量份的，c)琥珀酸二異辛酯磺酸鈉的含量為28重量份，d)氯化鉀的含量為2重量份。
7.按權(quán)利要求1所述的煤層注水增強(qiáng)劑組合物在煤層注水中的應(yīng)用。
8.一種煤層注水增強(qiáng)劑水溶液，其特征在于包括0.1% 0.2重量％的如權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)的煤 層注水增強(qiáng)劑組合物。
9.一種煤層注水增強(qiáng)劑 組合物:其特征在于包括:a) 30-50重量份的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉；c) 25-35重量份的琥珀酸二異辛酯磺酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種煤層注水增強(qiáng)劑組合物，其特征在于包括a)30-50重量份的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉；b)20-40重量份的十二烷基苯磺酸鈉；c)25-35重量份的琥珀酸二異辛酯磺酸鈉；d)1-3重量份的氯化鉀。本發(fā)明煤層注水增強(qiáng)劑組合物可使得水浸入煤體的時(shí)間快、在煤層中擴(kuò)散半徑擴(kuò)大、環(huán)保性好等優(yōu)點(diǎn)，因此具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
文檔編號C09K3/22GK103087680SQ20131004094
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者凌標(biāo)燦, 常慶雪 申請人:中礦龍科能源科技(北京)股份有限公司