煤田火災(zāi)是全球性災(zāi)害,在各主要采煤國家均有分布。我國是世界上煤火最為嚴(yán)重的國家。煤火在燒毀大量煤炭資源的同時(shí)產(chǎn)生了巨大的熱能,長期以來,煤田火區(qū)的治理均將火區(qū)熱能作為一種災(zāi)害源去消除,未從熱能提取利用的角度考慮,導(dǎo)致火區(qū)蘊(yùn)含的熱能全部廢棄,造成巨大的能量損失,而火區(qū)現(xiàn)有的提熱方法主要以熱管或者是鉆孔換熱器為主,單孔降溫半徑較小,對大面積煤火高溫區(qū)的治理難度大。為實(shí)現(xiàn)火區(qū)提熱和降溫治理的有效結(jié)合,本文提出了煤田火區(qū)強(qiáng)迫對流提熱降溫方法,通過向煤火地下高溫區(qū)壓注熱提取媒質(zhì)（熱媒）并對其進(jìn)行抽采以實(shí)現(xiàn)對地下熱能的提取和高溫煤巖的降溫治理�；谠撍悸泛头椒�,本文從貧氧條件下煤的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性出發(fā),構(gòu)建了煤田火區(qū)多場耦合模型,開展了高溫煤體內(nèi)強(qiáng)迫對流提熱降溫特性的模擬和實(shí)驗(yàn)研究,開發(fā)了強(qiáng)迫對流提熱降溫技術(shù)并進(jìn)行了火區(qū)現(xiàn)場提熱降溫試驗(yàn),取得的主要成果和結(jié)論如下:揭示了貧氧條件下煤反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性隨氧氣濃度的變化規(guī)律。測試了不同貧氧濃度下煤氧化燃燒過程的熱重、熱流變化,分析了不同反應(yīng)階段、不同氧濃度下煤的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)（表觀活化能和指前因子）。研究表明:水分蒸發(fā)階段煤的表觀活化能和指前因子隨轉(zhuǎn)化率的增... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：126 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

世界煤火分布圖

圖 1-2 煤火主要研究機(jī)構(gòu)、研究內(nèi)容統(tǒng)計(jì)Figure 1-2 Main research institutes and contents of coal fires圖 1-3 我國煤田火區(qū)本底調(diào)查分布圖Figure 1-3 Coal fires distribution in China based on the background investigation煤田火區(qū)不僅燒毀大量煤炭資源（圖 1-4a），還對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重危害，大面積煤火燃燒將釋放大量有毒有害氣體（如 CO、SO2、CO2、H2S、N2O、NOx

2圖 1-3 我國煤田火區(qū)本底調(diào)查分布圖 1-3 Coal fires distribution in China based on the background inve不僅燒毀大量煤炭資源（圖 1-4a），還對生態(tài)環(huán)境造成燒將釋放大量有毒有害氣體（如 CO、SO2、CO2、H2圖 1-4b）和汞、硒等污染土壤和水資源的有害化學(xué)物的身體健康，CO2和 CH4等溫室氣體將嚴(yán)重破壞大火區(qū)因地下煤體燃燒而形成了大量燒空區(qū)，燒空區(qū)的的應(yīng)力平衡狀態(tài)，促使圍巖發(fā)生變形、破壞和移動(dòng)，的燃燒而不斷擴(kuò)展，直至斷裂垮落，最終引起地面沉烘烤地表，加劇土壤沙化，燃燒產(chǎn)生的硫磺、煤焦油狀惡化，導(dǎo)致植被大量死亡（圖 1-4c）。為此，國家”明確提出要求加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃、推進(jìn)新疆等地區(qū)煤田火

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大面積煤田火區(qū)熱能的提取與轉(zhuǎn)換方法[J]. 仲曉星,湯研,田緒沛.  煤礦安全. 2016(10)
[2]露頭火區(qū)煤火蔓延規(guī)律相似模擬實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王文才,王鑫宙.  煤礦安全. 2016(05)
[3]煤田火區(qū)有害氣體排放的環(huán)境影響評(píng)估方法研究[J]. 陳曉坤,桑長波,李珍寶.  安全與環(huán)境工程. 2016(02)
[4]煤田露頭火區(qū)標(biāo)志性氣體確定的試驗(yàn)研究及應(yīng)用[J]. 王文才,張培,任春雨,尚東,郭振坤,陳政.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(03)
[5]煤田火區(qū)發(fā)展演化的多場耦合作用過程[J]. 馬礪,劉庚,肖旸,魯軍輝,何勇軍.  科技導(dǎo)報(bào). 2016(02)
[6]煤田火區(qū)成因機(jī)理及注漿固化滅火技術(shù)[J]. 張廷會(huì),賀衛(wèi)中,崔邦軍,李小剛.  蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(06)
[7]地下煤火熱交換系統(tǒng)相似準(zhǔn)則研究[J]. 仲曉星,楊正杰,竇國蘭,曾杰,任宏偉.  中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[8]地下煤火燃空區(qū)覆巖裂隙分布模型和局部化特征[J]. 王少鋒,李夕兵,王德明,李啟月.  巖土力學(xué). 2015(S2)
[9]用熱棒技術(shù)強(qiáng)化煤堆降溫幅度試驗(yàn)[J]. 鄧軍,李貝,馬礪.  中國安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[10]地下煤火高溫階段貧氧不完全燃燒耗氧速率的計(jì)算[J]. 宋澤陽,朱紅青,徐紀(jì)元,秦曉峰,張振.  煤炭學(xué)報(bào). 2014(12)

博士論文
[1]煤礦封閉火區(qū)中陰燃煤體的動(dòng)力學(xué)反應(yīng)機(jī)理及其熄滅條件[D]. 亓冠圣.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]煤火貧氧燃燒階段特性演變的分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理[D]. 辛海會(huì).中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[3]煤火氧化燃燒反應(yīng)—流場—溫度場耦合TGA實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬[D]. 宋澤陽.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2015
[4]煤自燃階段特征及其臨界點(diǎn)變化規(guī)律的研究[D]. 屈麗娜.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2013
[5]煤田火區(qū)煤巖體裂隙滲流的熱—流—固多場耦合力學(xué)特性研究[D]. 肖旸.西安科技大學(xué) 2013
[6]超細(xì)水霧滅火有效性的模擬實(shí)驗(yàn)研究[D]. 梁天水.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[7]采空區(qū)氣體三維多場耦合規(guī)律研究[D]. 車強(qiáng).中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2010
[8]大面積煤田火區(qū)范圍圈劃及燃燒機(jī)理研究[D]. 盧國棟.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2010
[9]土壤源熱泵垂直地埋管換熱器傳熱特性研究[D]. 於仲義.華中科技大學(xué) 2008
[10]高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及其滅火性能研究[D]. 廖義德.華中科技大學(xué) 2008

碩士論文
[1]汝箕溝煤田火區(qū)多孔介質(zhì)滲流規(guī)律研究[D]. 徐佳.西安科技大學(xué) 2011
[2]大寶鼎4號(hào)煤層露頭火災(zāi)的數(shù)值模擬及應(yīng)用[D]. 孫寶亮.西安科技大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3036791