專利名稱：煤層注水增強劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在煤層注水作業中使用的適用于不同煤質煤層的煤層注水增強劑。
背景技術：
煤層注水技術在煤礦井下已得到廣泛的應用，用清水注入煤層的工藝往往達不到理想的效果，近年來，國內外已開始研究增加煤層注水量的方法。一方面是通過改進煤層注水的工藝，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，增強水潤濕煤顆粒的能力，從而達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，但因其應用效果不理想未進行推廣應用。應用表面活性劑因其降低水的表面張力作用明顯，進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，并取得了一些成果，但并未有廣泛應用于煤層注水的潤濕劑類產品報道。對于潤濕類產品代表性的有美國開發的DCL-1803型黏結劑和Conherex型黏結劑，英國的Mine濕潤劑，前蘇聯的YHMBEPCMH-A、B、C型濕潤劑，日本路面高倍吸濕劑。有關化學濕潤劑的研究與應用更多是指向路面濕潤和堆料黏結。近年來，在潤濕劑材料選擇方面，國外研究開始向有機高分子粘性聚合物過渡，新發明的潤濕劑由許多高分子聚合物組成，其吸水倍率達到數百倍甚至數千倍，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，國內有關煤礦用潤濕劑的研究還很有限。當前國內還沒有能夠廣泛應用于煤礦的提高煤層注水量的潤濕劑類產品。關于煤用潤濕劑的研究還處于實驗室階段，研究內容比較分散，研究與開發的成果還不足以滿足煤礦生產和煤炭加工利用的實踐所需。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是在于需要提供一種可使得水浸入煤體的時間快、在煤層中擴散半徑擴大、環保性好的煤層注水增強劑組合物，從而彌補現有技術上的不足。為了解決上述技術問題，本發明提供了一種煤層注水增強劑組合物，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單元數為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單元數為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。本發明還提供了一種煤層注水增強劑組合物在煤層注水中的應用。本發明還提供了一種煤層注水增強劑水溶液，其包括0.1 % 0.2重量％的煤層注水增強劑組合物。本發明還提供了一種煤層注水增強劑組合物: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。本發明煤層注水增強劑組合物取得了優異的技術效果，可使得水浸入煤體的時間快、在煤層中擴散半徑擴大、環保性好等優點，因此具有很強的實用性。
具體實施例方式以下將結合實施例來詳細說明本發明的實施方式，借此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現過程能充分理解并據以實施。本發明的煤層注水增強劑在增強注水性能方面具有協同作用，特定成分和含量的上述組合物實現了本發明的技術效果。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構接觸，需要有一定的親油基團。不易小于C10。從實驗結果上看，碳鏈也不宜太長，比如16烷基的脂肪醇聚氧乙烯醚。實驗數據表明脂肪醇聚氧乙烯醚中氧乙烯單元數為9，碳鏈為12時，藥劑的作用較為突出效果好。在EO(氧乙烯單元)加成數較小的情況下，因為溶解性的影響，當EO為3 5時，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%濃度時可以潤濕。無機鹽分子可以改善陰離子型表面活性劑溶液潤濕低變質程度煤塵的能力，可以有效改善煤塵的潤濕性能，增強注水效果。本發明的煤層注水增強劑成分均為環境友好成分，環保性能好。對煤進行一系列不同組分、不同配比的表面活性劑復配的潤濕性測定實驗，得到注水性能最優的表面活性劑復配方式，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揮了優異的協同作用，使得注水性能顯著提高，當所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉中氧乙烯重復單元數為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，水浸入煤體的時間尤其快、在煤層中擴散半徑尤其大。以下通過現場試驗驗證了其應用效果。實施例一、滲透潤濕性能測定一)、試驗方法:1.將煤樣(試驗使用的 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.配置質量濃度為0.2%，的煤層注水增強劑水溶液；4.將測量管放到試管夾上，將表面活性劑放到載物臺上，之后慢慢調節微調螺桿，使溶液與測量管剛接觸開始記錄完全潤濕需要的時間。二)滲透潤濕性能實施例
權利要求
1.一種煤層注水增強劑組合物，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.根據權利要求1所述的煤層注水增強劑組合物，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.根據權利要求1或2所述的煤層注水增強劑組合物，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.根據權利要求1-3中任意一項所述的煤層注水增強劑組合物，其中，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉中氧乙烯重復單元數為8-10，脂肪醇部分碳鏈長度為10-14。
5.根據權利要求1-4中任意一項所述的所述的煤層注水增強劑組合物，其中，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉中氧乙烯重復單元數為9，脂肪醇部分碳鏈長度為12。
6.根據權利要求1-5中任意一項所述的煤層注水增強劑組合物，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.按權利要求1所述的煤層注水增強劑組合物在煤層注水中的應用。
8.一種煤層注水增強劑水溶液，其特征在于包括0.1% 0.2重量％的如權利要求1-6中任意一項的煤 層注水增強劑組合物。
9.一種煤層注水增強劑 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
本發明提供了一種煤層注水增強劑組合物，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。本發明煤層注水增強劑組合物可使得水浸入煤體的時間快、在煤層中擴散半徑擴大、環保性好等優點，因此具有很強的實用性。
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 優先權日2013年2月4日
發明者凌標燦, 常慶雪 申請人:中礦龍科能源科技(北京)股份有限公司