准格尔煤田火区灭火方法的合理选择及应用研究

发布时间：2017-07-20 04:07

  本文关键词：准格尔煤田火区灭火方法的合理选择及应用研究

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【摘要】：地下煤火(煤田火灾)是在自然条件下或受人类活动影响,地下煤层或煤层露头与氧气接触后,从氧化自燃到剧烈燃烧后形成一定的规模,并产生系列环境,生态影响的煤层自燃现象。中国的地下煤火主要发生于北方地区的13个省市中,其中,内蒙古是我国煤田火灾最严重的省区之一,12个盟市中有10个盟市发现煤田、煤矿火区。火区主要分布在西部地区的古拉本煤田、乌达煤田、桌子山煤田、准格尔煤田、东胜煤田、石拐煤田。煤火不仅对我国的国民经济和国家能源战略安全产生重要影响,还对环境,生态,植被,水资源等产生严重破坏。 本文以准格尔煤田席麻庆火区的地形地质特点及煤火燃烧范围和程度的勘察为基础,对席麻庆火区的灭火防治技术进行合理选择。通过火区治理后期的温度及气体的监测来评估灭火效果,进而反证灭火防治技术的合理性和有效性。 本文的主要研究内容如下： (1)分析现有的国内外火源探测及灭火防治技术的研究现状以及通过特定技术成功灭火的案例,对国内外火源探测技术及灭火防治技术特点及适用条件的分析,为席麻庆火区的灭火施工提供技术准备；并结合成功灭火案例的分析,为席麻庆火区的灭火防治技术的合理选择提供参考依据。 (2)研究席麻庆火区的特点及火源的分布规律。通过对席麻庆火区地形条件以及塌陷裂隙的分布状况的勘察,结合地面冒烟状况辅以测氡法对地下隐蔽火源的精确探测技术的应用,确定火区范围以及火源分布规律。 (3)通过对席麻庆火区范围的确定,结合地形条件,漏风状况以及火区燃烧程度,提出了煤火燃烧化学反应的气态不均衡效应,在钻探确定煤火燃烧深度后选择合理的技术对火区进行治理,从而使火区治理达到高效性和经济性的目的。 (4)在确定火区范围的基础上,对灌浆过程进行模拟以及灌浆结果的分析,针对席麻庆火区治理,科学的选择灌浆材料和灌浆参数,准确的切合工程实践的需要并在现场应用中取得了良好的灭火效果。 (5)通过席麻庆火区监测孔温度和气体的监测,来评估灭火效果和灭火技术选择的合理性和准确性。在灭火施工的后期,发现气体(CO及H2)监测及温度监测都证明煤火熄灭,但温度监测结果滞后于气体监测结果,提出了“闷火”效应。 (6)对席麻庆火区灭火效果进行评价并对该火区灭火过程中选择的相应技术进行评价,反证灭火技术选择的准确性,高效性,经济性,证明席麻庆火区灭火的成功经验的参考价值。
【关键词】：席麻庆火区 气态不均衡效应 “闷火”效应 模拟 合理选择
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD752.2
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-8
• 目录8-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 煤田火灾形势与危害12-14
• 1.2.1 国内外煤田火灾实例13
• 1.2.2 煤田火灾的危害13-14
• 1.3 煤田火灾的主要防治技术14-16
• 1.3.1 火源精确定位技术14-16
• 1.3.2 主要的防灭火技术16
• 1.4 研究内容及技术路线16-19
• 1.4.1 研究内容16-17
• 1.4.2 技术路线图17-19
• 第二章 准格尔煤田席麻庆火区燃烧状况的分析19-25
• 2.1 准格尔煤田概况19-20
• 2.2 席麻庆火区勘察内容及结果20-24
• 2.2.1 火区勘察的主要内容20-21
• 2.2.2 地表特征调查及结果21-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第三章 准格尔煤田席麻庆火区范围的确定25-33
• 3.1 火区范围确定的基本原则25-26
• 3.2 火区范围确定的辅助技术26-28
• 3.2.1 地面测氡探火技术原理及效果26-28
• 3.2.2 地表热红外成像测温技术原理及效果28
• 3.3 探测孔验证28-30
• 3.4 火区范围的确定30-31
• 3.5 本章小结31-33
• 第四章 席麻庆火区煤火燃烧成因及特点和治理技术的选择33-57
• 4.1 煤田火灾燃烧发生的条件33-37
• 4.1.1 席麻庆火区煤火燃烧成因33-34
• 4.1.2 席麻庆火区通风回路及供氧动力系统的形成34-36
• 4.1.3 煤氧燃烧过程中的气体不均衡效应36-37
• 4.2 席麻庆火区煤田火灾治理技术的合理选择37-54
• 4.2.1 席麻庆火区煤田火灾治理技术的选择38-39
• 4.2.2 席麻庆H1火区的勘察结果及注浆方案的确定39-47
• 4.2.3 席麻庆H2火区的勘察结果及火区治理技术的选择47-54
• 4.3 火区地表绿化54-55
• 4.4 本章小结55-57
• 第五章 灭火施工及监测监控57-73
• 5.1 灭火施工工程概况57-66
• 5.1.1 H2火区水力冲浆系统的布置57-58
• 5.1.2 H2火区注浆系统布置58-59
• 5.1.3 H2火区灌浆配比的合理确定59-63
• 5.1.4 火区边缘隔离钻孔注胶63-66
• 5.2 灭火工程效果的监测66-70
• 5.2.1 炕板石效应的提出69-70
• 5.3 席麻庆火区治理结果70-72
• 5.3.1 席麻庆H2火区的监测结果70-71
• 5.3.2 席麻庆两火区测氡法反演验证71-72
• 5.4 本章小结72-73
• 第六章 结论与展望73-75
• 6.1 主要研究结论73-74
• 6.2 不足与展望74-75
• 参考文献75-81
• 致谢81-83
• 攻读硕士学位期间主要科研成果83

【参考文献】

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本文编号：566156