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近幾年，瓦斯地質(zhì)研究院與七臺(tái)河礦業(yè)公司新立礦合作的科研項(xiàng)目《碳同位素法分析抽采鉆孔煤層瓦斯比例》取得重大突破。該項(xiàng)目首次在內(nèi)部應(yīng)用成功，精準(zhǔn)解析出抽采管路中混合瓦斯來自不同煤層的具體比例，標(biāo)志著瓦斯治理邁入精準(zhǔn)化、科學(xué)化的新階段。

破局：從“混合治理”到“精準(zhǔn)溯源”

長(zhǎng)期以來，煤礦抽采管路中的瓦斯被視為一個(gè)來源不明的“黑箱”混合體。由于無(wú)法知曉各煤層的具體瓦斯貢獻(xiàn)量，治理措施針對(duì)性不強(qiáng)，抽采效率評(píng)估困難，成為安全高效生產(chǎn)的瓶頸。該項(xiàng)目核心目標(biāo)正是破解這一難題，精確回答“瓦斯從哪來，各占多少”的關(guān)鍵問題，實(shí)現(xiàn)從模糊治理到精準(zhǔn)溯源的跨越。

探秘：給瓦斯做“DNA鑒定”

項(xiàng)目技術(shù)關(guān)鍵在于利用碳同位素作為瓦斯的“身份ID”。不同煤層因成煤環(huán)境差異，瓦斯中的碳同位素比值（δ13C值）如同人類DNA，具備獨(dú)特的“指紋”特征。

研究團(tuán)隊(duì)通過高壓抽氣筒和專用采樣袋，在井下精心采集混合氣樣。同時(shí)，采集90#、91# 煤層12組煤樣，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)提取純凈的“母本”瓦斯，并利用先進(jìn)同位素質(zhì)譜儀進(jìn)行精密分析。最終成功獲取了兩層煤的碳同位素標(biāo)識(shí)值：90# 煤層為-51.91‰～-45.12‰，91# 煤層為-52.25‰～-51.09‰，為混合氣解析奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

定論：精準(zhǔn)測(cè)算指引高效治理

基于可靠的母本數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)通過同位素質(zhì)量平衡原理建立計(jì)算模型，對(duì)混合瓦斯進(jìn)行“基因解碼”。測(cè)算結(jié)果顯示：在當(dāng)前抽采系統(tǒng)中，90# 煤層瓦斯占比約為34%，91# 煤層瓦斯占比約為66%。

這一量化結(jié)果首次清晰揭示了抽采效能的真實(shí)來源構(gòu)成，使治理人員能夠精準(zhǔn)掌握主要瓦斯涌出來源，從而針對(duì)性優(yōu)化鉆孔布置與抽采參數(shù)，實(shí)現(xiàn)治理資源的精準(zhǔn)投放和高效利用。

展望：開啟智慧治理新時(shí)代

《碳同位素法分析抽采鉆孔煤層瓦斯比例》項(xiàng)目的成功，是科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)在安全生產(chǎn)上的重大實(shí)踐。它證明利用甲烷碳同位素法分析抽采管路混合氣體比例技術(shù)路徑完全可行，具備在同類型礦井中廣泛推廣應(yīng)用的價(jià)值。

隨著此項(xiàng)技術(shù)的深入推廣，煤礦瓦斯治理將徹底告別“經(jīng)驗(yàn)主義”，邁向“來源可溯、占比可測(cè)、治理可控”的智慧新時(shí)代。這不僅能為礦井安全筑起更堅(jiān)固的科技防線，還能通過瓦斯精準(zhǔn)計(jì)量與高效抽采，變害為寶，創(chuàng)造顯著的安全經(jīng)濟(jì)效益，為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入強(qiáng)勁科技動(dòng)能。