[實(shí)用新型]地下煤火綜合實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420527256.3
• 申請(qǐng)日: 2014-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204086189U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾強(qiáng);塔西甫拉提·特依拜;蔡忠勇;王濤;金士魁;珊珠;聶靜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 新疆維吾爾自治區(qū)煤炭科學(xué)研究所;新疆大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N25/22
• 分類(lèi)號(hào): G01N25/22
• 代理公司: 烏魯木齊新科聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 65107
• 代理人: 祁磊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于煤炭樣品燃燒模擬測(cè)試技術(shù)，特別是地下煤火綜合實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

地下煤火是伴生煤炭資源開(kāi)發(fā)的一種自然災(zāi)害，在世界主要產(chǎn)煤國(guó)普遍存在，其中尤以中國(guó)新疆地區(qū)煤火最為嚴(yán)重。新疆屬干旱、半干旱大陸氣候，地表植被覆蓋率低，土壤鹽堿化、沙漠化強(qiáng)烈，地表及地下水資源短缺且分布不均衡，沙漠化面積逐年增加，生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱，屬典型的綠洲生態(tài)環(huán)境。新疆地區(qū)煤炭資源開(kāi)發(fā)伴生的自然生態(tài)環(huán)境形式十分嚴(yán)峻，而煤火即是典型的資源-環(huán)境-生態(tài)問(wèn)題之一。據(jù)最新資料統(tǒng)計(jì)，截止2008年底，新疆地區(qū)在燃煤田火區(qū)49處，其中22處為新增火區(qū)。火區(qū)面積9.061×106m2，每年燃燒損失煤炭資源達(dá)812.6萬(wàn)t，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)10億元。

新疆地區(qū)煤火點(diǎn)主要分布于環(huán)準(zhǔn)噶爾盆地、塔里木盆地、吐哈盆地和伊犁盆地的山前沖積區(qū)域，如準(zhǔn)南煤田、準(zhǔn)東煤田、準(zhǔn)北煤田、伊北煤田、伊南煤田、沙爾湖煤田、大南湖煤田、塔北煤田、烏恰煤田、塔西煤田和塔東預(yù)測(cè)區(qū)等區(qū)域。這些煤炭賦存及煤火分布區(qū)域是新疆地表水系及地下潛水系的主要路徑及補(bǔ)給路徑，也是新疆綠洲經(jīng)濟(jì)區(qū)的上游區(qū)域。由于新疆冰川、高山積雪水源為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活用水的主要補(bǔ)給水源，伴生新疆煤炭資源開(kāi)發(fā)的嚴(yán)重煤火勢(shì)必會(huì)對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。煤火對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的破壞的主要體現(xiàn)為：①對(duì)土地、土壤資源及地表植被的破壞。與煤礦開(kāi)采一樣，隨煤火的蔓延，燃燒空洞上覆巖層受自身重力的影響會(huì)發(fā)生破斷，進(jìn)而導(dǎo)致地表下沉和坍塌。煤火的熱效應(yīng)也使火區(qū)及其影響區(qū)域地表及圍巖溫度升高，土壤涵養(yǎng)的水分蒸發(fā)，地表植被的生長(zhǎng)條件遭到破壞，導(dǎo)致植被死亡；②對(duì)地表、地下水資源的污染與破壞。由于煤火的熱效應(yīng)，煤層及圍巖所含的重金屬元素會(huì)富集，火區(qū)裂隙、孔隙發(fā)育，流經(jīng)火區(qū)的雨水、雪水等可能裹挾這些重金屬元素流入和滲入地表及地下水系，從而造成對(duì)水資源的污染；③對(duì)大氣環(huán)境的污染。煤火對(duì)大氣環(huán)境的污染和破壞有兩個(gè)層面的含義，即火災(zāi)煙氣對(duì)低空大氣環(huán)境的污染和其釋放的溫室氣體對(duì)大氣臭氧層的破壞。

如何科學(xué)評(píng)價(jià)地下煤火環(huán)境影響，定量揭示煤火對(duì)區(qū)域環(huán)境影響的作用機(jī)理，是煤火研究領(lǐng)域亟需解決的重要課題，其中火區(qū)燃燒系統(tǒng)熱動(dòng)力特性及火區(qū)煤燃燒污染物產(chǎn)出、富集規(guī)律是煤火環(huán)境影響研究的核心內(nèi)容。煤火燃燒污染物產(chǎn)出富集規(guī)律與火區(qū)燃燒系統(tǒng)煤燃燒工況溫度、氣氛及供氧等密切相關(guān)，而燃燒工況與燃燒煤層煤質(zhì)、火區(qū)內(nèi)、外傳熱、傳質(zhì)關(guān)聯(lián)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種地下煤火綜合實(shí)驗(yàn)裝置，能模擬并驗(yàn)證地下煤火煤氧化燃燒污染物產(chǎn)出規(guī)律及其與地下煤火煤燃燒工況的耦合規(guī)律。