[01612625]煤田火区动态演化规律及控制新技术研究

煤层自燃火灾是全球性的灾难,严重威胁着自然环境和人类健康,造成巨大的资源损失和环境污染。中国、美国、印度、俄罗斯、澳大利亚、印度尼西亚、中亚等国家和地区,煤层自燃火灾普遍存在。中国煤炭产量和消费量均居世界首位,占国内一次能源生产和消费总量的75﹪左右,而我国一半以上的煤层属易自燃煤层,其中处于西部干旱半干旱地区的新疆、宁夏、内蒙古等省区的侏罗纪煤层自燃现象尤为严重,涉及80余个煤田,每年损失煤炭资源达1亿吨。该项目针对以上煤田火区存在的问题开展了以下研究内容： 1)分析了典型煤田火区特点及发展规律,掌握了煤火低温自燃过程与高温燃烧化学反应机理,建立了煤田火区物理和数学模型,进行了煤田火区动态模拟,揭示了煤田火区岩石热破坏及与渗流耦合作用下煤田火区的发展规律。 2)采用测氡法与红外热成像相结合的火区隐蔽火源综合探测技术,提高了火区探测精度。 3)首次采用ZigBee和GPRS先进技术,研发基于无线自组网技术的煤田火区远程温度在线监测、管理系统,提高了煤田火区监测科学性、有效性。 4)研究了各种灭控材料（黄土、粉煤灰、岩粉）的成胶机理与防灭火特性,开发出煤田火区防治的新型胶体材料,研制了适合于煤田火区治理工程的防灭火成套系统及装备,实现大流量、高浓度、远距离注浆灭火功能。其注浆浓度及添加材料比例可调,自动化程度高,运行稳定、可靠。 5)基于上述研究成果,分析不同条件下煤层露头、采空区火区引发的复杂煤田火区灭控理论、技术、方法及适用条件,在四川、新疆、山西和内蒙古等典型煤田火区进行工业性试验,效果显著。