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有煤炭分布的地方,就会有自燃发生的危险存在。此起彼伏的煤田地火,有时候呈现点状火源,有时候却是“火烧连营”,成片出现,给煤矿的安全生产造成了极大困扰。如何才能有效防治煤田地火灾害?这需要地质工作者首先查明地下煤层自燃的火区范围,以便于灭火工程师想方设法扑灭大火。

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马志飞
北京市地质研究所
煤田地火:没有地理界限的灾难

煤田地火:没有地理界限的灾难

美国宾夕法尼亚州费城西北部160千米处,有一个名叫桑塔利亚的地方,这里原本是一个只有1万多居民的美丽小镇,后来有人在这里发现了煤炭资源,采矿给小镇带来了富裕和繁华,却也带来了一场灭顶之灾。1962年5月,有人在废弃的矿坑了发现了微微燃烧的火苗,可从那以后,这里的火苗再也没有熄灭过。虽然当地居民采用向地下灌水、注入砂土等多种方式与大火作斗争,但都无济于事,最后不得不搬离家乡,任其自生自灭。后来,这座城镇被媒体评为“各种灾难催生的十大‘鬼城’”之一。

不只是美国如此,更可怕的发生在我们中国。近日,美国的新闻媒体公布了全球仍在继续的五大生态灾难,“中国煤火”榜上有名,其余四种为尼日利亚漏油事件、海地森林采伐、乌兹别克斯坦和哈萨克斯坦之间咸海缩小和东太平洋垃圾区。

煤炭,被誉为“工业的粮食”,是人类历史上最古老的化石燃料,为何也会给我们人类带来灾难呢?“中国煤火’到底有多可怕?接下来,让我们慢慢揭开这其中的秘密。

野火烧不尽

煤炭资源广泛分布于世界上70多个国家和地区,但主要集中在俄罗斯、美国、中国、澳大利亚、印度、德国、南非和波兰等10个国家。其中,中国查明资源总量约1万亿吨,居世界第三位,分布面积约60多万平方千米,约占国有土地面积的6%,全国2300多个县(市)中,一半以上的县(市)境内都有煤炭资源,但煤炭分布的总体格局是北多南少、西富东贫,大致以昆仑-秦岭-大别山一线为界,以北的我国北方省区煤炭资源量之和占全国煤炭资源总量的90%以上,且主要分布在山西、陕西、内蒙古、新疆四省区,其余各省仅占不足10%。

有煤炭分布的地方,就会有自燃发生的危险存在。因此,世界各地的煤田都面临着煤层自燃这一天敌,虽然人们在想方设法扑灭这种火灾,但地火“比毒蛇更光滑,比幽灵更莫测,它想去哪儿 ,凡人是拦不住的”。此起彼伏的煤田地火,有时候呈现点状火源,有时候却是“火烧连营”,成片出现,给煤矿的安全生产造成了极大困扰。

事实上,在人类开始大规模开采使用煤炭资源以前,它就开始自发燃烧了。如我国新疆,学者们根据第四系黄土中发现的烧变岩碎片等资料推断,这里的一些煤田早在几十万年前就已经起火了。

据媒体报道,内蒙古乌海煤田,自1962年起开始燃烧,至今这里的地火已经燃烧了近半个世纪,覆盖了长达4800千米的区域,整个乌达煤田的火区总面积占整个煤田面积的10%,造成的损失达几十亿。

目前,中国有50多处煤田火区昼夜燃烧,燃烧面积达720平方千米,每年经济损失约40 亿元。《煤矿安全生产“十一五”规划》的统计数据显示,我国大中型煤矿中,自燃发火危险程度严重或较严重的煤矿占72.9%。国有重点煤矿中,具有自燃发火危险的矿井占47.3%。小煤矿中,具有自燃发火危险的矿井占85.3%。

自燃之谜

很多人可能会觉得疑惑:好端端的煤田,为何会自己着火呢?其实,地下煤层自燃的原因是多方面的,概括地说包括两个方面:

内因,即煤自身的物质成分引起的,煤中含有的炭、氢、氧、磷、硫等物质,它们都会对燃烧起到不同程度的贡献作用。自燃发火的实质是煤炭自身与空气中的氧气接触,产生氧化反应所致,氧化是煤炭自燃的主要原因。一般而言,煤中的氢、氧含量越高,煤炭越易自燃。煤层中磷的燃点很低,当它在某一地段富集时,在氧充分的条件下,首先发生燃烧,并引起其他易燃物质燃烧,最终导致整个煤层燃烧。硫是一种助燃物质,且能够与氧反应,释放大量热量,从而致使其他易燃物质燃烧。

外因,即褶皱、断层等构造条件的变化,这对煤层自燃具有一定的促进作用,这些地质构造引起岩层裂隙、节理发育,增加了煤层的破碎性和孔隙率,使氧易侵入,改变了煤的透气性和导热性能,易于导致煤层自燃。而且人类的开采活动,破坏了煤层的完整性,加大了煤炭与空气的接触面积,也容易造成煤层自燃。因此,煤层露头、储煤场等地都是容易引起煤自燃的场所。

地火的分布与危害

我国煤田火区主要分布在北纬35°~45°之间,总体趋势是西强东弱,且分布于新疆、甘肃、宁夏、青海、陕西、内蒙古、山西等省区,其中新疆、内蒙古最为严重。

新疆的煤炭资源十分丰富,预测储量为2.2万亿吨, 约占全国预测煤炭资源量的42%,居全国首位。但与此同时,新疆煤田也是世界上煤田火灾最严重的地方之一,地下自燃火区分布广泛,从北部的阿勒泰草原到南部的帕米尔高原都有发生。相关部门的研究显示,我国北方燃烧的煤田和矿区有62块,其中新疆境内就分布有35处。

内蒙古也是最大的煤炭生产基地之一,近年来发现多处火区。据2009年上半年对各盟市煤田煤矿火区的调查,内蒙古共查明火区230处、火点647个,燃烧面积达6000多万平方米。

其实,世界各地主要产煤国家都不同程度地面临着煤层自燃灾害,如印度、俄罗斯、美国、澳大利亚、印度尼西亚、中亚等多个国家和地区,几乎每个产煤的国家都有煤田地火灾害。据美国《时代》杂志报道,除了南极洲外,每个大洲下面都有数千处地下煤火在燃烧。

正因为如此,美国阿拉斯加大学的地质学家安努马•普拉卡斯将煤田地火形容为“没有地理界限的世界性灾难”!这种灾难,从多个方面影响着我们的生活:

首先,煤层自燃是一种极其严重的浪费。我国虽然是煤炭生产大国,却也是煤炭消费大国,现在我国每年消费煤炭资源约30亿吨,其中一部分还需要从海外进口。但是,由于煤层自燃,我国的煤炭资源每年被直接烧掉3000万吨,破坏2亿吨,这些煤炭几乎是我们整个国家一个月的煤炭用量。

其次,煤层自燃威胁煤矿安全生产。煤层自燃火灾是世界煤炭生产中的一大突出灾害,也是影响煤矿安全生产的五大灾害之一。我国煤矿火灾十分严重,其中90%以上又是煤层自燃火灾,如2003年1月11日发生在黑龙江省哈尔滨市方正县宝兴煤矿的特大火区瓦斯爆炸事故就与煤层自燃有关,这起事故造成34人死亡,直接经济损失419万元。事后查明,引起这场灾难的直接原因是煤层采空区封闭不严,因裂隙漏风造成采空区自燃发火,明火蔓延到密闭之外,加之封闭火区内的通风安全措施不可靠,致使瓦斯积聚达到爆炸条件,造成了瓦斯爆炸事故。

不仅如此,自燃释放的有毒气体还严重威胁着井下作业人员的人身安全,如1999年4月11日发生在内蒙古大岭煤矿发生自燃火灾气体中毒窒息事件,结果导致了11名工人死亡。

另外,煤层自燃还会严重污染环境。燃烧的煤炭不仅会排放出二氧化碳等大量温室气体,还会像空气中释放有害的化学物质,如一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、烟尘等。据估算,每燃烧100万吨煤,平均要排放出2万吨二氧化硫气体、20万吨灰渣和3万吨烟尘。这些物质不仅会危害人类健康,造成呼吸系统疾病等,排出的硫化物和氮氧化物等还会形成酸雨,进而破坏生态环境,污染水源和土地。

野外局部采样分析表明,乌达煤田火区居民点附近的一氧化碳超过国家标准5.3倍,二氧化碳超过国家标准1.5倍,二氧化硫超过1.52倍,二氧化氮超标2.2倍。此外,自燃产生的有毒气体和酸雨,使得建筑物和工业设施受到酸性腐蚀,缩短了使用寿命。

探火与灭火

要想扑灭煤田地火,首先要做的工作就是想方设法找到火区的位置和范围。有时候,通过井下工作人员的报告能够得到火源的一些信息,但是在大面积的煤田范围内,如何才能摸清楚火区位置到底在哪,范围又有多大呢?随着遥感技术和地球物理勘探技术的发展,现在已经有很多高科技手段被应用到该领域中。

方法一:磁法。煤层及其顶、底板岩石中含有大量的铁质矿物,这些矿物在不受高温作用时表现为一种弱磁场背景,当煤层自燃时其顶、底围岩受高温烘烤,其中铁质矿物大部分转变成为铁磁性矿物,随着燃烧后温度的降低,冷却后形成烧变岩,产生一种温差剩磁,其磁性和围岩会有明显的磁性。根据这种差异,可以利用高精度磁力仪探测煤层自燃的火区位置。遥感法。我们都知道,任何物体的温度只要高于绝对温度零度(摄氏温度-273℃),就会发出不同波长的电磁波,其波长与物体的温度有关。地下煤层燃烧过程中释放的热量将改变地表原有的辐射特征,因此,观测卫星就能够从宏观上即大范围面积内发现高温火区的位置。

方法二:电法。这种方法的原理主要是依据煤层及顶部岩石的电阻率特性在煤层自燃造成的高温环境下发生变化来进行的。当煤炭自燃发火后,煤层的结构状态和含水性会发生较大变化,而且其中非金属物质的电阻率随温度的升高而降低,从而引起煤层和周围岩石电阻率的变化。

方法三:氡气测量法。氡气是一种自然产生的放射性气体,在地下深部普遍存在而且能够通过岩石裂隙、断裂等向地表迁移。在煤层及其周围条件大体相同而地下某处煤层自燃时,在自燃区的顶部氡气迁移率均会增大。因此,在火区顶部氡气的浓度值将高于非火区的氡气浓度值。如果采用合适的方法去探测并提取这一差异,就可在地表确定地下自燃煤层的位置与范围。

方法四:遥感测量法。这种方法需要利用卫星数据,在大范围的区域内判断出地下煤炭自燃的大致位置。

此外,还有温度测量法、气体测量法等,通过测量温度或测量煤炭在自燃过程中产生的CO、CO2、SO2、CH4等气体来寻找地下火源。

找到火区之后,接下来就需要千方百计地扑灭它们。我国的煤田灭火技术处于世界领先水平,可谓是久病成医。现如今,主要的煤火灭火技术有:直接剥离法、注水法、注浆法、覆盖法、惰气灭火法等,虽然各种方法的工作方式不同,但原理基本一致,都是要努力切断煤层与氧气的接触,降低温度,使之熄灭。

在煤田地火埋藏较浅且面积较小的地方,一般是使用挖掘机、推土机等机械设备直接挖除火源,将已经燃烧或正在燃烧的可燃物全部挖走,这种方向能够比较彻底地根除火区的危害。当火区位于地下深部时,一般采用注水、注浆法,即通过钻孔向地下火区注水或灌注具有一定比例的泥浆,切断火区与氧气的连通渠道,降低煤层温度,阻止煤炭进一步氧化燃烧,从而熄灭火体。但是,由于液体的流动性较大,注入地下深部的流体不一定会按照预定的方向流动,有时候会浪费大量的泥浆和水而未能有效扑灭地火。倘若煤田火区范围较小而且比较封闭,可以采用覆盖法,即使用黄土充填覆盖火区地表的裂缝、塌陷坑、废弃井口等,封闭火区,或采用惰气灭火法,将不能燃烧的N2、NO2、CO2等气体充入到密闭的煤田火区中,隔断煤与氧气的接触,从而扑灭火源。

灭火是一项长期而艰巨的任务,而且也不能做到一劳永逸,因为要保住灭火的成功战果也是十分困难的事情,稍有疏忽就会死灰复燃。我国面积最大的煤田火区——新疆昌吉硫磺沟煤田火区,距乌鲁木齐40千米,火区总面积180多万平方米,自2000年到2003年底,政府共投资约1亿元实施灭火,历经4年的治理,才于2004年11月1日被宣布扑灭。但是,后来有人在已经封闭的煤田火区非法开采,导致部分地区又重新燃烧,严重破坏了灭火成果。(作者:马志飞)

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第1章 煤层自燃的危害
1.煤田火灾的危害及治理建议
刘连翠
叙述了我国西北煤田煤层自燃的危害;作者在对我国能源态势分析的基础上,提出了治理煤田火灾的系统建议。   详情>>
来源:《中国煤田地质》 2002年第02期 作者:刘连翠
2.煤田火灾的成因、危害和治理技术
李洁莹
煤田火灾随着我国能源战略转向西部地区,越来越受到国家的重视。一般来说煤田火灾发生是由人为因素、自然因素或者两者相互作用造成的,但煤炭自燃原因较为复杂,学术界目前尚未有定论。煤田火灾广泛的存在于我国西部,地下火灾造成了大量煤炭资源的烧损,减少了煤炭资源储量,影响了未来煤炭资源的...   详情>>
来源:《能源技术与管理》 2011年第04期 作者:李洁莹
3.地下煤火对环境的污染及其防治
张雷
地下煤火在我国广泛分布,特别是在我国北方有很多火区,这不仅造成煤炭资源的大量浪费,同时产生大量有毒有害气体,严重污染了区域大气环境。治理污染必须从根本着手,本文概述国内外近年来有关地下煤火防治的主要研究成果,并结合其现状分析,进一步对地下煤火防治技术的发展趋势作出了展望,对防治...   详情>>
来源:《信息化建设》 2015年第09期 作者:张雷
4.新疆煤田火区的危害与治理挑战
张学庆;张渝
煤层自燃是我国煤矿生产过程中的主要灾害之一,新疆煤田火区的煤炭自燃不仅对经济、社会和生态环境等造成巨大的影响、还对人类的健康与动物的生存造成很大威胁。从煤火造成大量的资源浪费、大气环境的污染、地表及地下水资源的污染、岩土环境的稳定性造成破坏以及危害生物健康等方面的危害进...   详情>>
来源:《中国矿业》 2014年第S2期 作者:张学庆;张渝
5.宁夏煤田火灾的危害及综合治理研究
齐俊德
针对宁夏回族自治区煤田火灾的状况,指出了宁夏煤田火灾所造成的环境、地质及社会灾害,并根据宁夏煤田火灾的情况,进行了系统的分析,对灭火方法进行了研究和探讨。   详情>>
来源:《能源环境保护》 2007年第02期 作者:齐俊德
6.准南煤田火区燃烧机制及对环境的危害
李惠丽
论述火区的燃烧机制主要受三种因素影响 ,即 :煤质因素、构造因素、人为因素等   详情>>
来源:《西部探矿工程》 2004年第12期 作者:李惠丽
第2章 煤层自燃火区探测技术的研究进展
1.煤层自燃灾害研究现状与防治对策
胡社荣;蒋大成
煤层自燃的研究分三个层面 :运用遥感技术调查区域性煤层自燃的分布和危害 ;运用煤岩学和地球化学等方法研究煤层自燃的临界值和气体释放规律 ;研制火灾样检测传感元件进行火灾的预测预报、抑制起火的最佳通风和建立控风、防灭火专家系统 ,进行煤矿火灾的综合防治。本文在阐述煤层自燃三个方面...   详情>>
来源:《中国地质灾害与防治学报》 2000年第04期 作者:胡社荣;蒋大成
2.煤层自燃规律及火区探测技术研究
马海明;马志飞
煤层自燃对生命和财产造成的危害极其严重,研究其规律并选取磁法、电阻率法、温度法、遥感法、氡气测量法等多种地球物理勘探方法能够迅速查明火区位置及范围。依据探测结果,采取相关灭火措施,将损失降低至最小。   详情>>
来源:《陕西煤炭》 2009年第01期 作者:马海明;马志飞
3.煤田火灾探测方法研究进展
邵振鲁;王德明
煤田火灾严重威胁火区生态环境和国家能源安全,我国是遭受煤火灾害最为严重的国家,因此煤火的治理十分迫切,煤火的准确探测是有效治理的前提。分别介绍了基于煤火热场特征的遥感与地表测温法,基于煤火地磁场特征的磁法,基于煤火电场特征的直流电法、电磁法和自然电位法以及基于煤火地球化学场...   详情>>
来源:《煤矿安全》 2012年第08期 作者:邵振鲁;王德明
4.井下煤自燃高温探测技术现状分析
王正辉
为选择适用的高温火区探测方法,按照煤矿井下高温火源的发生特点和发展规律对探测技术的要求,根据探测原理对煤矿井下煤自燃高温探测方法进行了归类。分析了影响井下煤自燃高温探测的复杂条件和探测方法的适用性,对探测技术和相关研究的发展趋势进行了探讨。   详情>>
来源:《矿业安全与环保》 2011年第05期 作者:王正辉
5.地下煤火探测、监测与灭火技术研究进展
武建军;蒋卫国
首先介绍地下煤火的探测方法,总结对比直接调查法、物探法、化探法和钻探法的优缺点,然后归纳总结了遥感监测地下煤火的技术与应用方向,最后总结分析了地下煤火灭火的新技术及灭火的效果.   详情>>
来源:《煤炭学报》 2009年第12期 作者:武建军;蒋卫国
6.煤田火灾形成机理与灭控技术研究现状与进展
李小冬
系统分析了煤田火灾形成机理与灭控技术研究的进展,重点论述了国内外不同学者从煤田火灾发生、发展、演化机理和煤田火灾灭控技术两个主要方面进行的包括煤田火灾燃烧反应动力学机理、煤田火区煤岩流-固-热耦合机理和煤田裂隙介质中传质模型、自然对流及多孔燃烧特性研究、煤田火灾探测与识别...   详情>>
来源:《科学之友》 2013年第11期 作者:李小冬
第3章 磁法探测技术
1.磁法勘探在探测煤层火烧区中的应用
刘岩波;付向科
新疆某煤矿位于呼图壁地区,整个地区地质工作程度相对较低,已知地质信息较少。采取磁法勘探、地质调查及钻探手段对勘探区内地层分布、煤层赋存状态、煤层火烧区范围予以查明。煤层经过自燃后,其自身及顶底板围岩的物理化学性质发生较大改变,其中磁化率指标自燃前后变化相对较大。根据这一物性...   详情>>
来源:《中州煤炭》 2014年第04期 作者:刘岩波;付向科
2.煤自燃危险区域磁法判定技术及应用"
许满贵;申敬杰
随着矿井开采深度和强度的不断加大,煤层自燃火灾愈来愈严重。煤田火烧区的存在,给矿井勘探、建井及安全生产均带来一定危害。介绍了井田磁法勘探的基本原理,并将其应用于沙沟岔煤矿煤自燃危险区域的评价,判定了煤自燃危险区域边界位置。研究成果可对沙沟岔煤矿煤自燃火灾预测预警提供重要的理...   详情>>
来源:《矿业安全与环保》 2014年第02期 作者:许满贵;申敬杰
3.磁法在煤田火区的探查效果分析
徐昆;王金玉
<正> 在我国宁夏、内蒙、新疆等广大煤田地区,煤田自燃现象是比较普遍的,其原因主要有自然和人为两种。它不仅对煤炭资源造成极大的破坏和浪费,给勘探和开采增大了工作量和危险性,而且也严重污染了环境。所以快速、大范围地查明火区、过火区和未过火区是十分必要的。特别是探明正在燃烧区的分...   详情>>
来源:《中国地球物理.2003——中国...》 2003年第期 作者:徐昆;王金玉
4.应用地面磁法圈定煤田火区边界
陈敏;邵伟
针对煤层自燃区自燃边界确定问题,通过对比分析陕北某地实测地面高精度磁场特征与钻孔勘探结果,认为采用ΔT垂向一阶导数方法能够有效地圈定煤层自燃边界。   详情>>
来源:《物探与化探》 2010年第01期 作者:陈敏;邵伟
5.磁法探测煤火区的外推解释
翟广庆
本文阐述了磁法探测煤层火区,在没有磁性的烧变岩烘烤带部分,利用该地区的地质规律及煤层烧变的规律进行外推解释。   详情>>
来源:《中国煤田地质》 2001年第02期 作者:翟广庆
6.陕北煤田火区磁探工作方法及效果
祁明星;万兆昌
文章通过陕北侏罗纪煤田火区磁法工作实例,阐述了火区磁法勘探的方法及地质效果。陕北侏罗纪煤田的特点是地层倾角平缓,煤层上覆岩石中一般都含有大量的菱铁矿及黄铁矿结核,煤层自燃后,烧变岩磁性较强,实测曲线形态复杂,规律性较差。文章通过对已知露头剖面、钻探剖面上 T异常曲线的对比分析,...   详情>>
来源:《物探与化探》 1987年第04期 作者:祁明星;万兆昌
7.磁法勘探在新疆煤层自燃火区中的应用
庞晓明
本文介绍了磁法勘探在煤层自燃火区方面的应用,二度半磁异常人机联合作实时正演拟合,二维小波尺度分解。并以新疆尼勒克煤田吉伦台矿区为实例进行了说明。   详情>>
来源:《科技信息》 2011年第02期 作者:庞晓明
8.新疆昌吉孔萨拉煤矿煤田火烧区物探磁测勘探方法
胡江建
以出露地层为侏罗系和上第三系,侏罗系分为下统八道湾组(J1b)和三工河组(J1s)、中统西山窑组(J2x)及中-上统石树沟群(J2-3sh),上第三系见上新统独山子组(N2d)和第四系。主要含煤地层是八道湾组(J1b)和西山窑组(J2x),其中西山窑组(J2x)的煤层已部分自燃;利用物探磁法勘查详细查明了煤层自燃区的...   详情>>
来源:《新疆有色金属》 2010年第S2期 作者:胡江建
9.磁导成像方法研究及在宁夏汝箕沟煤田火区探测中的应用
宁靖;张建民
资源与环境是人类赖以生存的基本条件 ,煤田火区灾害破坏了资源和恶化了环境 .根据煤田火区环境治理工程的需要 ,基于煤田火区高精度磁法探测实践和小波分析方法的研究 ,提出适于煤层自燃条件下物理场特征的小波核函数模型和以常规方法为基础的煤田火区深部信息提取方法 ,建立了磁导数字成像方...   详情>>
来源:《煤炭学报》 2001年第03期 作者:宁靖;张建民
第4章 电法探测技术
1.高密度电法探测煤火的模拟及应用研究
邵振鲁;王德明
通过建立煤火的地电模型,采用有限差分法对温纳等5种装置进行正演模拟,在对正演数据加入噪声干扰后,采用高斯-牛顿迭代法进行迭代求解反演。反演结果表明:火区燃烧中心、烧空区和冒落带在5种装置的视电阻率拟断面图上均反映出了异常;复合对称四极装置对火区燃烧中心的分辨效果最好,温纳装置对...   详情>>
来源:《采矿与安全工程学报》 2013年第03期 作者:邵振鲁;王德明
2.双频激电法在圈定煤矿火区中的应用
余传涛;刘鸿福
运用双频激电法在煤矿火区做了探索性的试验,并辅以活性炭测氡法,两种方法的结果吻合较好,得到了钻孔验证。结果表明:煤矿火区上方双频激电法异常反应非常明显,视幅频率数值是正常区背景值的2倍,呈高视幅频率特征;而视电阻值则是正常区背景值的50%~75%,呈低视电阻率异常特征;同时在火区上方出...   详情>>
来源:《物探与化探》 2011年第02期 作者:余传涛;刘鸿福
3.电法勘探在废弃小煤窑自燃火源位置探测中的应用
邬剑明;张钰斐
应用电法勘探中的四极剖面法对小煤矿自燃位置进行了探测,并用钻探测温法对探测结果进行了验证,勘探结果表明该方法可靠有效,可作为废弃小窑自燃火源位置的探测方法进行推广应用。   详情>>
来源:《中国煤炭》 2010年第11期 作者:邬剑明;张钰斐
4.煤田自燃火区综合电磁法探测技术研究
石显新;闫述
<正>1.引言我国的煤田自燃火区灾害十分严重。据统计,我国北方煤田潜在燃烧面积达720km2,已烧掉煤炭资源42.2亿t,每年直接烧失煤炭1000多万t。煤层自燃不但损失了大量宝贵的煤炭资源,而且对生态环境造成严重破坏。而要有效治理煤田自燃火区灾害,必须首先查明煤田自燃火区火源位置及其范围,以便...   详情>>
来源:《中国地球物理2013——第二十...》 2013年第期 作者:石显新;闫述
5.小回线瞬变电磁法在地下火区探测中的应用
王志励;林金波
小回线瞬变电磁法是一种极具发展前景的方法,已用于断层、陷落柱以及采空区的探测等。本文对大同某地下火区采用小回线瞬变电磁法并结合活性炭测氡法在此火区的探测实例,说明了小回线瞬变电磁法在探测煤矿地下火区的可行性。   详情>>
来源:《江西煤炭科技》 2014年第03期 作者:王志励;林金波
6.瞬变电磁法——整合矿井火区探测的有效方法
<正>世界煤炭储量十分丰富,居各能源之首。煤炭资源的开发,有效缓解了社会发展中的能源压力,但煤层开采中存在矿井坍塌、瓦斯泄漏、矿井火灾等隐患。煤层开采过程中上覆煤层形成的塌坑及裂隙成为供氧通道,氧气与空气接触后发生氧化作用,积热增温易发生煤自燃并发展为火区。资源整合型矿井由于...   详情>>
来源:《科技导报》 2014年第25期 作者:
第5章 氡气探测技术
1.煤炭自燃区上部地气氡分布规律的实验研究
刘洪福;白春明
<正>近年来,测氡法已成为探测煤矿地下火区位置与范围的重要手段。地下煤炭自燃,其上覆岩层温度升高,必将导致其顶部氡气分布发生变化,这是测氡探火得以应用的关键所在。因而,对煤炭自燃火区上部氡气分布规律的研究成了测氡探火工作的核心。本文通过室内实验,对这一规律做了初步探讨。   详情>>
来源:《1994年中国地球物理学会第十...》 1994年第期 作者:刘洪福;白春明
2.测氡法在隐蔽火源探测中的应用
王刚;侯世占
根据氡气产生原理可探测煤层高温异常区域、火区位置、火区范围,采用RAD-7型测氡仪对公乌素煤业公司011604工作面上覆9#火区隐蔽火源点进行了探测,并用surfer8.0软件对探测数据进行后期处理,确定了9#煤层小窑火区的高温异常区域,提高了火区治理的效果。测氡法为煤矿火区治理提供了有效技术支持...   详情>>
来源:《现代矿业》 2016年第04期 作者:王刚;侯世占
3.用测氡技术探测煤矿地下火区的研究
刘洪福;白春明
在可控条件测氡实验台上所进行的氡气浓度与温度关系的实验,得出了地下热源不仅可导致岩石的氡射气系数增高,而且在燃烧煤层所形成的高温、高压以及其它气体的向上拖曳作用下,氡向上的运移速率加大.通过氡气测量方法技术的研究以及实地探测地下火区的应用,认为地面测氡技术是一种在地形复...   详情>>
来源:《煤炭学报》 1997年第04期 作者:刘洪福;白春明
4.同位素测氡技术在矿井火区探测中的应用
吕英华;于婷婷
针对补连塔煤矿煤层浅埋深、地表无植被的特点,选用了同位素测氡技术进行火源探测。对探测出的氡气异常区域采取井上下综合火区治理措施,采空区高温得到了有效治理,验证了同位素测氡法探测火区高温点的准确性,消除了补连塔煤矿采空区高温对矿井安全生产的影响。   详情>>
来源:《陕西煤炭》 2015年第03期 作者:吕英华;于婷婷
5.活性炭测氡法在煤层自燃区探测中的应用
郎文霞;刘鸿福
活性炭测氡法探测煤层自燃区不受地形、气候、被探测对象埋藏深度等条件制约,具有操作简便、快捷、成本低等特点。本文分析了活性炭测氡法在探测煤层自燃区的理论依据,当煤层自燃时,顶部氡气迁移率会增大,在热区上方和非热区上方将出现明显的氡气浓度差异。并以探测内蒙古赤峰市元宝山区平庄镇...   详情>>
来源:《工程地质计算机应用》 2011年第01期 作者:郎文霞;刘鸿福
6.活性炭测氡法在煤矿火区探测中的应用——以黄白茨煤矿为...
陈达蔚
活性炭测氡法是一种静态、累积的同位素测氡法。相较于其他测氡方法 ,具有灵敏度高、精度高、抗干扰性强、探测深度大、操作简单及价格低廉等优点,近年来被广泛应用于火区、断层、陷落柱以及采空区的探测中。通过在黄白茨煤矿运用活性炭测氡法探测火区范围,进一步证实利用活性炭测氡法探测火区...   详情>>
来源:《科技视界》 2015年第29期 作者:陈达蔚
第6章 遥感探测技术
1.中国北方煤火与遥感探测技术
赵育台;王晓鹏
本文以宁夏汝箕沟煤矿区为例,在系统研究和分析矿区地质、煤层自燃机理的基础上,探讨了应用遥感技术实现快速、精确探测煤田火区分布,构建煤火预警与监测体系的可行性。   详情>>
来源:《中国地质学会工程地质专业委...》 2007年第期 作者:赵育台;王晓鹏
2.地下煤层自燃遥感探测关键技术研究
党福星;李志忠
<正> 选择ASTER数据和QUICKBIRD数据,以圈定地下煤层自燃区域为研究目标,从热异常信息提取、信息复合和异常分析评价三个方面,研究了了地下煤层自燃遥感信息提取的关键技术和数据处理流   详情>>
来源:《第十五届全国遥感技术学术交...》 2005年第期 作者:党福星;李志忠
3.卫星遥感技术在煤田火区探测与监测中的应用研究
肖海红;陈虎维
通过卫星遥感技术在火区探测和监测的关键技术和方法的研究,结合野外勘查验证、对比分析和综合研究,解决了遥感探测煤火工程化问题。研究证实,使用卫星遥感技术可准确地圈定火区范围,计算火区面积,快速完成大面积煤田火区勘查,降低火区勘查成本,实现火区的动态监测以及新火区的预测预报,为灭火...   详情>>
来源:《煤炭工程》 2009年第02期 作者:肖海红;陈虎维
4.宁夏汝箕沟煤火遥感探测与效果
黄丹青;赵育台
以宁夏回族自治区汝箕沟煤矿区为例,在系统研究和分析矿区地质、煤层自燃机理的基础上,探讨了应用遥感技术实现快速、精确探测煤田火区分布,构建煤火预警与监测体系的可行性。   详情>>
来源:《物探与化探》 2007年第S1期 作者:黄丹青;赵育台
5.宁夏汝箕沟煤田火区高光谱定量遥感探测研究
毛耀保
通过航空高光谱遥感地面定标、波谱特征分析、火区特征地物和热异常信息提取,确定了用于温度反演的热红外波段、拟合关系式和热异常对应辐射温度,探测精度达到了1∶2 000比例尺精度;准确圈定了宁夏汝箕沟煤田火区范围,查清了火区燃烧强度,分析了热扩散规律以及遥感探测热异常与地下煤火热异常...   详情>>
来源:《国土资源遥感》 2010年第03期 作者:毛耀保
6.多源遥感技术在汝箕沟煤田火区动态监测中的应用
王晓鹏;万余庆
以高空间分辨率的Quickbird卫星图像和高光谱分辨率的OMISⅠ航空高光谱图像数据为信息源,结合细分光谱仪、红外测温计等地面遥感技术,对宁夏汝箕沟煤田的煤火现状进行了定量调查分析及动态监测,查明了煤田煤火的范围、强度,分析了不同时期煤田火区的变化规律,评价了火区治理效果并对后续灭火工...   详情>>
来源:《中国煤田地质》 2005年第05期 作者:王晓鹏;万余庆
第7章 综合物探技术
1.物探方法在煤矿地下火区探测中的应用
林金波;刘鸿福
根据煤层自燃表现出的地球物理特征,对大同某地下火区采用小回线瞬变电磁法、活性炭测氡法等物探方法进行综合探查,查明了该地下火区的位置、范围和深度,给及时采取措施治理提供了有效的指导,达到了将灾害程度降低到最小的目的。   详情>>
来源:《现代矿业》 2010年第12期 作者:林金波;刘鸿福
2.综合物探方法在煤矿火区探测中的应用
王宪峰
在内蒙古达拉特旗袁黄牛煤矿,利用地面调查、磁法、热红外测温、同位素测氡法、自然电位法等综合物探手段,进行火区详细探测,查明了火区平面分布位置、面积、燃烧深度、燃烧状况等特征,表明综合物探方法是煤矿火区探测的有效手段。   详情>>
来源:《山西煤炭》 2011年第08期 作者:王宪峰
3.综合物探方法在内蒙火区探测中的应用
田卫东;郭崇光
煤层在自燃过程中,煤层上覆岩石受到高温烘烤,在磁性、导电性和温度等方面将发生显著的变化。为此,采用以磁法为主的综合物探方法,能从不同的角度提取火区特征信息,各种方法互相验证,可提高圈定火区范围的准确性和勘探效率。大量勘探实例表明,磁法是目前圈定火区范围的有效方法之一,用正磁异常...   详情>>
来源:《中国煤炭地质》 2012年第04期 作者:田卫东;郭崇光
4.综合物探在煤田自燃区勘查中应用效果分析
孙少伟;李建国
在陕北神府矿区石窑店井田煤层自燃勘查中,依据勘查区地质特征,采取了"放射状"不规则网状高精度磁测扫面结合二维地震剖面相结合的综合物探方法,其中高精度磁测扫面确定自燃边界,二维地震剖面解释煤自燃层位。通过对两种物探勘查方法取得的资料进行分析、对比和综合研究,确定该井田2-2煤层存在...   详情>>
来源:《中国煤炭地质》 2014年第07期 作者:孙少伟;李建国
5.现代勘查技术在蒙东地区煤炭火区中的应用
吉宏泰;梁璐
内蒙古自治区东部五盟市地区即蒙东地区,其褐煤资源丰富,煤炭自燃等级达Ⅰ~Ⅱ级,自燃倾向性为容易自燃—自燃。该地区煤炭资源的燃烧造成严重的人类健康、环境污染和经济损失问题。收集了蒙东地区26处煤(矿)田火区勘查报告、物探总结等资料,结合蒙东地区环境、地质和煤质特点,以现代勘查技术在...   详情>>
来源:《金属矿山》 2015年第04期 作者:吉宏泰;梁璐
6.综合物探圈定多煤层自燃边界
万兆昌;祁明星
探讨煤层自燃区的磁性和电性特征,介绍了以马奎特法和垂向二阶导数法解释迭加磁异常及以电阻率法和瞬变电磁场法勘探多煤层自燃区的有效性。活鸡兔矿井的应用实例说明了综合物探圈定煤层自燃边界有明显的地质效果。   详情>>
来源:《中国煤田地质》 1996年第02期 作者:万兆昌;祁明星
价格:¥38.50

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