CN102865094A - 各种矿山自燃明火、暗火或地下明火、暗火的灭火原理及施工方案 - Google Patents

各种矿山自燃明火、暗火或地下明火、暗火的灭火原理及施工方案 Download PDF

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Abstract

本发明涉及各种矿山自燃明火、暗火或地下明火、暗火的灭火原理及施工方案，问题解决的总思路：我提出用不可降解塑料布(或不可降解塑料薄膜)铺地上，(若地上比较热，可用黄土或普通土，胶质土更好，先铺一层50cm--100cm左右)，然后用不可降解塑料布铺上(整个矿山或局部矿山，铺多少灭多少)，注意不可降解塑料布和不可降解塑料布(或不可降解塑料薄膜)相互衔接处要相互重叠，不可露空气。上面再铺黄土，胶质土或普通土，最好利于植被生长的土壤，平均厚度50cm-100cm，相当于把整个矿山或局部矿山封闭起来，这样由于矿山自燃火是吸收氧气燃烧，当矿山或局部矿山封闭起来以后，矿山自燃火消耗的氧气会越来越少，火势会越来越弱，逐步冷却，据估计1-2个月后，自燃火就会熄灭。

Description

各种矿山自燃明火、暗火或地下明火、暗火的灭火原理及施工方案
第一部分技术领域 
目前，在矿山自燃灭火技术方面中国、德国的技术较为先进，我国新疆局部地区采用了德国技术，它采用钻井、测温、注水的方式灭火，效果挺好。但是，存在的问题是，(一)我国矿山自燃绝大部分是在北方地区，这里厚煤层多，气候干燥，水源稀少，年均降雨量少，由于常年矿山自燃，在附近寻找水源就更为困难。(二)灭火成本高。 
目前，我国普遍采用在矿山自燃地区局部地下注水，打孔往地下注入泥浆，降温，或采用地下局部隔离，注入一种特殊的发泡剂，隔离空气，使地下火逐步熄灭的办法。但是，存在的问题是，(一)我国矿山自燃绝大部分是在北方地区，，这里厚煤层多，气候干燥，水源稀少，年均降雨量少，由于常年矿山自燃，在附近寻找水源就更为困难。(二)建国以后，党和政府对这个问题比较重视，采取了许多办法，但由于种种原因，投入了巨额资金，收到了一定的效果，许多地区先灭火，但由于并没有根本断绝空气，过不多久，又死灰复燃，甚至有些地区，地面植被遭到了严重破坏，其程度触目惊心，这个问题并没有从根本上得到解决，这个问题也是个世界难题。 
第二部分背景知识 
矿山自燃问题已经困扰了人类具有文字记载以来已经几千年。目前，除了南极洲以外，每个大洲下面都有数千处地下煤火在燃烧。 
近日，美国媒体将中国的地火列为“世界5大持续性灾难”之一。 
截止2008年，全国已有3个重点火区和11个一般火区被扑灭。但煤火也有可能产生新的火区，也有一些会复燃，很讨厌。 
在中国北方，厚煤层多，气候干燥，北纬36度以北帕米尔高原到大兴安岭西坡的范围内煤田，都有自燃地火在烧。 
根据最新的数据显示，经过十多年的勘探研究，学者指出中国煤层自燃主要分布于北纬35°～45°之间的北方地区。现已查明的煤田火区有56个，分别分布于新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、内蒙等七个省、自治区，燃烧面积720平方公里，其中新疆地区是中国乃至世界上煤田自燃灾害最严重的地区。 
目前，中国有50多处煤田火昼夜燃烧，每年破坏煤碳资源2亿吨，每年经济损失约40亿元。若按产出煤2亿吨计算，现市场均价500.00元(每吨)左右，每年损失1000亿元。每年向大气排放各种有害气体约105.69万吨，占有害气体排放总量的10％，导致区域环境质量恶化，加剧全球温室效应。 
第三部分发明内容 
先做一个原理实验：点燃一支蜡烛，放入一个玻璃瓶中，然后盖上瓶盖，我们会发现火焰会越来越小，这是因为燃烧要不断的吸收氧气，随着氧气越来越少，火焰也会越来越 小，直至熄灭。 
第五部分具体实施方式 
问题解决的总思路：我提出用不可降解塑料布(或不可降解塑料薄膜)铺地上，(若地上比较热，可用黄土或普通土，胶质土更好，先铺一层50cm--100cm左右)，然后用不可降解塑料布(或不可降解塑料薄膜)铺上(整个矿山或局部矿山，铺多少灭多少)，注意不可降解塑料布(或不可降解塑料薄膜)和不可降解塑料布(或不可降解塑料薄膜)相互衔接处要相互重叠，不可露空气。上面再铺黄土，胶质土或普通土，最好利于植被生长的土壤，平均厚度50cm-100cm，相当于把整个矿山或局部矿山封闭起来，这样由于矿山自燃火是吸收氧气燃烧，当矿山或局部矿山封闭起来以后，矿山自燃火消耗的氧气会越来越少，火势会越来越弱，逐步冷却，据估计1个月后，自燃火就会熄灭。在这个期间，到测点取灭火前，后二个温度与没有矿山自燃问题的附近矿山的温度的测点的温度进行比较，就会发现，自燃矿山的内部温度会逐步的恢复到正常温度，这就证明了此地的矿山自燃火已经熄灭。 
矿山自燃火熄灭后，建议所铺不可降解塑料布(或不可降解塑料薄膜)永久保存，因为上面铺着50cm-100cm的土，当然更厚更好，上面可大面积的种植草、野花或其他适宜的植物，自然生长，但一定不要裸露出来，不要露出不可降解塑料布(或不可降解塑料薄膜)，不然的话很可能会重新自燃。这样一层厚厚的植被生长在矿山表面，起到保护作用。 
今后当自燃矿山被开采时，由于上面已全封闭或部分封闭，在矿山内部发生瓦斯煤尘爆炸的可能性微乎其微，出现透水事故的可能性也会大为减少。 
实施方法(一)地面不热，地面凹凸不平，需把地面填平，并填土高出30cm-50cm，然后铺不可降解塑料布(或不可降解塑料薄膜)，然后在铺50cm-100cm的土。 
实施方法(二)地面微热，地面凹凸不平，需把地面填平，并填土高出30cm-50cm，然后铺不可降解塑料布(或不可降解塑料薄膜)，然后在铺50cm-100cm的土。 
实施方法(三)地面挺热，地面凹凸不平，需把地面填平，并填土高出50cm-100cm，然后铺不可降解塑料布(或不可降解塑料薄膜)，然后在铺50cm-100cm的土。 
实施方法(四)地面烫，地面凹凸不平，需把地面填平，并填土高出100cm-150cm，然后铺不可降解塑料布(或不可降解塑料薄膜)，然后在铺50cm-100cm的土。 
实施方法(五)若遇上矿体表面周围是沟壑、悬崖时，有条件的话，可采用坑道被复的方法，喷射凝固防水涂料或其他涂料，以固化表面，封闭空气通道。 
测量矿山自燃是否熄灭的方法：首先在矿山自燃地区附近找到没有矿山自燃问题的矿山，在一定深度打若干眼井，测量在一定深度的温度。然后，在矿山自燃地区，在一定深度打若干眼井，测量在一定深度的温度。当灭火工程完成以后，通常1-2月以后，测量没有矿山自燃问题测试井的一定深度的温度与有矿山自燃问题测试井的一定深度的温度进行比较就可判断地火是否熄灭。 

Claims (1)

1.矿山自燃问题已经困扰了人类具有文字记载以来已经几千年。目前，除了南极洲以外，每个大洲下面都有数千处地下煤火在燃烧。
在中国新疆、宁夏、内蒙、山西、陕西等地都有矿山自燃问题，有的地方问题还很严重，政府千方百计投入了巨额资金，投入了很多人力物力灭火，但一直收效甚微，有的矿山甚至由于灭火方法欠妥反而助长了火势，这个问题一直未能从根本上解决。
我的灭火原理和方法可以从根本上解决各种地下矿山自燃明火和暗火的灭火问题，甚至也能解决各种地下明火和暗火的灭火问题。
这对于解决中国各种地下矿山自燃问题和世界各国(还未申请专利保护)各种矿山自燃问题提供了一种行之有效的灭火原理和施工方案。
第一部分 发明内容
先做一个原理实验：点燃一支蜡烛，放入一个玻璃瓶中，然后盖上瓶盖，我们会发现火焰会越来越小，这是因为燃烧要不断的吸收氧气，随着氧气越来越少，火焰也会越来越小，直至熄灭。
第二部分 具体实施方式
问题解决的总思路：我提出用不可降解塑料布(或不可降解塑料薄膜)铺地上，(若地上比较热，可用黄土或普通土，胶质土更好，先铺一层50cm--100cm左右)，然后用不可降解塑料布(或不可降解塑料薄膜)铺上(整个矿山或局部矿山，铺多少灭多少)，注意不可降解塑料布(或不可降解塑料薄膜)和不可降解塑料布(或不可降解塑料薄膜)相互衔接处要相互重叠，不可露空气。上面再铺黄土，胶质土或普通土，最好利于植被生长的土壤，平均厚度50cm-100cm，相当于把整个矿山或局部矿山封闭起来，这样由于矿山自燃火是吸收氧气燃烧，当矿山或局部矿山封闭起来以后，矿山自燃火消耗的氧气会越来越少，火势会越来越弱，逐步冷却，据估计1-2个月后，自燃火就会熄灭。在这个期间，到测点取灭火前，后二个温度与没有矿山自燃问题的附近矿山的温度的测点的温度进行比较，就会发现，自燃矿山的内部温度会逐步的恢复到正常温度，这就证明了此地的矿山自燃火已经熄灭。
矿山自燃火熄灭后，建议所铺不可降解塑料布(或不可降解塑料薄膜)永久保存，因为上面铺着50cm-100cm的土，当然更厚更好，上面可大面积的种植草、野花或其他适宜的植物，自然生长，但一定不要裸露出来，不要露出不可降解塑料布(或不可降解塑料薄膜)，不然的话很可能会重新自燃。这样一层厚厚的植被生长在矿山表面，起到保护作用。
今后当自燃矿山被开采时，由于上面已全封闭或部分封闭，在矿山内部发生瓦斯煤尘爆炸的可能性微乎其微，出现透水事故的可能性也会大为减少。
此项发明我认为：涉及到国家重大经济利益，不易尽早公布。
原因：各种矿山自燃明火、暗火或地下明火、暗火的灭火问题是一个世界难题，我提出的解决原理和方案对解决这类问题提供了一种有效的解决办法。可设想在国内国家或地方的使用单位需购买专利实施矿山自燃的灭火。在国际上，有矿山自燃问题的国家或地区需申请购买专利，国家可组建专业的矿山自燃灭火工程公司承揽世界各地的矿山自燃灭火的工程，其中工程费用中应包括专利使用费用。 
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