用户名: 密码: 验证码:
煤层火源探测氡异常值分析处理技术研究
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
改革开放以来,煤炭工业虽取得了长足发展,条件有所改善,但仍然存在着增长方式粗放、安全事故多发、资源浪费严重、环境治理滞后等问题,特别是安全事故多发问题令世人关注。矿井火灾是煤矿主要灾害之一,我国56%的矿井开采的是易自燃煤层,矿井火灾是一大突出灾害。火区的探测不论是对矿区早期的火区进行预报,还是对火区的管理以及灾后的救灾工作都有一定的指导意义。然而,由于煤层自燃火灾常发生于地下数百米深处,人员无法靠近以及火源的隐蔽性,使得自燃火源位置的精确探测成为防灭火的关键技术,也是一项世界性难题。
     本文基于同位素测氡法探测煤层自燃火源位置的研究,对煤层火源探测氡异常值分析处理技术进行研究。首先,探讨氡在固体介质中的传播机理,以氡及其子体和母体衰变后形成的复合团簇,成为氡及其子体向上迁移的内因即氡及其子体迁移时,可视为长寿放射性元素着手,得出了可迁移氡通过扩散、渗流、溶解与蒸发等机制经由介质的孔隙、微裂隙和裂隙中通过向土壤表面迁移的结论。其次,由于在表层上覆土中形成的氡异常信息较微弱,因此为了提高煤层火源探测的应用效果,应尽量减少或消除各种干扰因素。故接下来进行了在煤层隐蔽火源探测过程中氡异常的原因及排除方法。最后,利用煤层火源探测氡异常值分析处理技术对山西太原东山煤矿等矿的煤层自燃火灾进行了成功的探测和治理,为尽快消除煤层自燃火灾,保障煤矿安全生产发挥了重要的作用。这些研究为煤层自然火灾的火源探测提供了参考,有一定的借鉴意义。
Although coal industry has developed so much with opening and reformation, there are still problems of great waste of resource and poor environmental control, especially frequent safety accidents. Fire disaster is one of the major hazards in coal mines, which brings great effect and economic loss to coal mines production because 56% of coal mines are prone to combust spontaneously in China. The detection of fire area can forecast early fire in coal mines and give beneficial references to safety management in fire area as well as rescue after accidents. However, the spontaneous combustion fire of coal usually takes place in hundreds meters deep covered underground, and people can not get close, so the accurate detection of spontaneous combustion fire position becomes the key technique of fire prevention as a worldwide problem.
     The paper researched on analyzing abnormal value of radon measurement in fire detection based on Isotopic Radon Measurement Technique to make clear position of coal spontaneous combustion. Firstly, it discussed mechanism of radon transition in solid medium. The radioelement radon and its children or matrix disintegrated and complex cluster formed, this was the reason of radon up-moving. So conclusion was drawn that movable radon moved up to earth surface through small openings and tiny crannies by mechanism of diffusion, seepage, dissolution and evaporation, etc.. Secondly, all kinds of interfering factors should be reduced or eliminated to get better application effects in coal fire detection because of weak radon information formed in surface layer soil. Then it analyzed reasons of radon measurement abnormal values and its exclusion methods during covered coal fire detection process. At last, using abnormal value analysis of radon measurement in fire detection as an application example in Shanxi province Dongshan coal mine, it detected coal spontaneous combustion successfully which has great significance to protect safety production in coal mines. This research gave great references to coal spontaneous combustion fire control and detection.
引文
[1] 王安. 现代化亿吨矿区生产技术. 北京:煤炭工业出版社. 2005
    [2] 宋元明,王涛. 中国煤矿瓦斯治理现状与对策. 中国煤层气. 2005.11,4~6
    [3] 刘小舟. 煤矿火灾预防与防治技术现状. 煤矿现代化. 2005.5,25~26
    [4] 林保政. 地面同位素测氡法在探测火源中的应用. 西北煤炭. 2005.12,25~27
    [5] 许满贵,徐精彩,文虎,葛岭梅. 煤矿内因火灾防治技术研究现状. 西安科技学院学报. 2001.3,4~7
    [6] 李金良,张友谊. 浅谈煤矿火源探测技术. 煤矿开采. 2006.8,86~91
    [7] 张秀山. 新疆煤田火烧区特征及灭火问题探讨. 中国煤田地质. 2004.2,18~21
    [8] 张文若,康高峰,王永. 遥感技术在煤炭地质中的应用现状及前景. 中国煤田地质. 2006.4,5~9
    [9] 卢中正,王飞跃,鲍桂宝. 卫星遥感在煤炭工业中的应用实践与展望. 地球信息科学. 2000.6,58~61
    [10] 唐明云. 采空区煤炭自燃预测预报方法及探讨. 煤炭技术. 2004.10,104~106
    [11] 宋雷,黄家会,南生辉. 地质雷达用于探测煤田自然区的研究. 煤炭科学技术. 1999.12,23~25
    [12] 高金华 , 高建伟 , 王育红 . 红外测温仪在焦炉测温中的应用 . 煤气与热力 . 2005.10,56~57
    [13] 王璞,黄鹤全,高九华. 红外测温技术在煤矿中的应用. 煤炭科学技术. 2000.8,23~25
    [14] 高尚青,邬剑明,李兴伟等. 矿用智能化钻孔测温仪的开发与研制. 太原理工大学学报. 2005.7,447~450
    [15] 崔洪义 , 王振平 , 王洪权 . 煤层自然发火早期预报技术与应用 . 煤矿安全 . 2001.12,16~18
    [16] 张会见,何毓俊. 同位素测氡技术在确定煤矿自然火源位置中的应用. 2005.4,70~71
    [17] M.Akram,N.U.Khattak,A.A.Qureshi, K.Ullah and I.E.Qureshi. Measurement of radon concentration in dwellings of Skardu city,Pakistan. Radiation measurements. 2005.6, 695~698
    [18] William C.Burnett, Henerieta Dulaiova. Estimating the dynamics of groundwater input into the coastal zone via continuous radon-222 measurements. Journal of Environmental Radioactibity, 2003.7,21~35
    [19] J.A.Rabi, A.A.mohamad. Parametric modeling and numerical simulation of natural-convective transport of radon-222 from a phosphogypsum stack into open air. Applied Mathematical Modelling, 2006.5,1546~1560
    [20] I.Cozmuta, E.Rvan.der Graaf. Methods for measuring diffusion coefficients of radon in building materials. The Science of The Total Enviornment, 2001.9,323~335
    [21] 卢伟. 测氡仪器概述. 现代仪器. 2002.2,5~8
    [22] Determination of 222Rn in fresh waster: Development of a robust method of analysis by α/β separation liquid scintillation spectrometry. Applied Radiation and Isotopes. 2007.8,92~103
    [23] M.Akram, N.U.Khattak, A.Iabal, A.A.Qureshi, K.Ullah, I.E.Qureshi. Measurement of radon concentration in dwellings of Skardu city,Pakistan. Radiation Measurements. 2005.5,695~698
    [24] 陈凌,刘森林,武奕华等. 固体核径迹探测器刻度系数及其受大气压强影响的蒙特卡罗模拟计算. 原子能科学技术. 2004.1,74~78
    [25] L.Tommasino. Personal dosimetry and area monitoring for neutrons and radon in workplaces. Radiation Measurements. 2001.4,449~456
    [26] 乐仁昌,吴允平,贾文懿. 活性炭法测定室内外环境中氡的吸附饱和性实验. 物探与化探. 2004.2,39~45
    [27] 张国华,方方,耿波,王广西. KZ-D02F 型电离室 а 测氡仪的研制. 核电子学与探测技术. 2005.11,704~708
    [28] Estimation of radon concentrations in coal mines using a hybrid technique calibration curve. 2001.8,415~422
    [29] J.Lario, S.ánchez-Moral, S.Cuezva, M.Taborda, V.Soler. High 222Rn levels in a show cave(Casta?ar de Ibor,Spain):Proposal and application of management measures to minimize the effects on guides and visitors.Atmospheric Enviornment. 2006.5,7395~7400
    [30] A.Sroor, S.M.EI-Bahi, F.Ahmed, A.S.Abdel-Halleem. Natural radioactivity and radon exhalation rate of soil in southern Egypt. Applied Radiation and Isotopes. 2001.7,873~879
    [31] D.Mazur, M.Janik, J.?oskiewicz, P.Olko and J.Swako. Measurements of radon concentration in soil gas by CR-39 detectors. Radiation Measurements. 1999.3,295~300
    [32] 李韧杰. 氡析出率的测定及其影响因素的探讨. 铀矿冶. 2000.2,56~61
    [33] 程业勋,王南萍,侯胜利等.空气氡的大地来源理论研究.辐射防护通讯.2001.4,15~18
    [34] 叶树林,黄国夫. 放射性勘查方法圈定滑坡边界的机理及应用. 中国地质灾害与防治学报. 2000.9,86~97
    [35] 戴华林,胡建平,包乾宗等. 关于浅层地震勘探和测氡定位隐伏断裂的初步探讨. 西安工程学院学报. 2001.12,66~68
    [36] 刘 泰 峰 , 安 海 忠 , 亢 俊 健 等 . 陷 落 柱 地 表 氡 气 场 成 因 铁 的 探 讨 . 煤 炭 工程,2002.12,41~44
    [37] 贾文懿,方方,周容生等. 氡及其子体运移规律与机理研究. 核技术. 2000.3,169~175
    [38] 贾文懿,方方,周容生等. 氡释放的实验研究与机理探讨. 成都理工学院院报. 2002.2,61~64
    [39] 赵耀江,邬剑明. 测氡探火机理研究. 煤炭学报. 2003.6,260~263
    [40] 赵耀江,邬剑明. 氡与自燃发火关系的研究. 太原理工大学学报. 2002.7,389~392
    [41] 乐仁昌,贾文懿,吴允平等. 氡运移实验研究与氡团簇运移机理. 辐射防护. 2002.2,175~181
    [42] 贾文懿,方方,周容生等. 不同介质中氡运移的异常现象与 α 衰变. 成都理工学院院报. 2002.10,561~566
    [43] 乐仁昌,贾文懿,吴允平. 理想条件下氡及其子体运移新理论及其运移方程. 物理学报. 2003.10,2457~2461
    [44] 杨华,刘鸿福. 测氡在煤矿采空区中的应用. 山西煤炭. 2002.6,38~40
    [45] 方方,贾文懿. 杯法测氡原理及应用. 物探与化探. 1998.6,191~198
    [46] 张国华,方方,耿波等. KZ-D02F 型电离室 а 测氡仪的研制. 核电子学与探测技术. 2005.11,704~708
    [47] 张军龙,田勤俭,李智敏等. 差分 GPS 方法在城市活断层探测中的应用. 地震. 2007.7,74~82
    [48] 张慧锋,丁德馨. 氡示踪方法在土破滑坡预报中的应用前景展望. 南华大学学报. 2004.12,14~18
    [49] 吴自香,刘彦兵,贾育新等.土壤氡测定的影响因素探讨.中国辐射卫生. 2006.3,23~24
    [50] 王晓丽. 活断层上覆土壤盖层中氡气运移正演问题研究:[学位论文].吉林:吉林大学,2007
    [51] M.H.Al-Tamimi,K.M.Abumurad. Radon anomalies along faults in North of Jordan.Radiation Measurements. 2001.5,397~400.
    [52] 戴华林,胡建平,包乾宗等. 关于浅层地震勘探和测氡定位隐伏断裂的初步探讨, 西安工程学院院报. 2001.12,66~68
    [53] 孙凯男. 土壤氡析出率研究:[学位论文]. 北京:清华大学,2004
    [54] 秦鹏. 利用氡射气探测陷落柱初探. 煤田地质与探测. 1996,01,31~32
    [55] 米秋霞,刘快胜,张春芳. 土氡测量在地质灾害勘测中的干扰实验研究. 灾害学. 1996.6,47~52
    [56] 安海忠,周瑞,杜世汉等. 氡气测量影响因素的实验研究. 河北地质学院院报.1996.3,414~417
    [57]郭俊丽,杨浩. 测氡数据软件的设计. 物化与物探. 2005.12,554~556
    [58] 卫宏. 测氡数据的相似性分析. 核技术. 2001.6,478~482
    [59] 邬剑明,高尚青. 煤层自燃火区温度检测技术的研究与应用. 中国安全科学学报. 2004.10,109~112
    [60] 张会见,何毓俊. 同位素测氡技术在确定煤矿自然火源位置中的应用.矿业安全与环保. 2005.4,70~71
    [61] 崔中平,吴玉国. 煤层自燃火源位置精确探测技术的应用.山西煤炭. 2003.1,46~48
    [62] 隋 涛,潘跃飞,邬剑明. 同位素测氡法探测火源位置在柴里煤矿火区治理中的应用.山西煤炭. 2006.9,46~48
    [63] 白世彪,陈晔,王建. 等值线绘图软件 SURFER7.0 中九种插值法介绍. 物探化探计算技术. 2002.5,157~162
    [64] 毛兴华. 一种绘制等值线的新方法. 计算机应用. 2001.4,34~36
    [65] 毛兴华,胡方西. 将 Mapinfo 和 Surfer 结合绘制等值线. 测绘通报. 2001.10,39~40
    [66] 文虎,邱春亮,陈安明等. 综放面煤层自燃胶体防灭火技术. 煤矿开采. 2004.6,59~61
    [67] 文虎,徐精彩,阮国强等. 综放面复合胶体防灭火技术. 中国煤炭. 2001.6,44~46
    [68] 文虎,赵庆贤,马砺,邬剑明等. 运河矿 1303 综放面煤层自燃灭火启封技术. 煤炭科学技术. 2004.4,37~39

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700