中国北方大规模的煤层自燃不仅直接烧毁宝贵的煤炭资源,危及矿井安全生产,而且严重地破坏国土资源,引发一系列生态环境问题,对我国煤炭工业可持续发展和重点西移战略的实施构成严峻挑战。本项目针对当前煤层自燃机理研究中的薄弱环节,以强化地质因素研究为切入点,选择内蒙乌达石炭二叠系煤田为工作区,从煤氧复合作用产热与环境散热这一对矛盾出发,深入研究了影响煤层自燃动力学过程的主要地质因素以及地质一环境一采矿活动的相互作用,揭示了煤层物性、围岩组成和结构、地质构造等要素在煤氧化放热、蓄热散热和通风供氧等环节中的意义,从成因角度,将与煤田火区相关的裂隙划分为构造裂隙、采动塌陷裂隙、燃烧裂隙等3种基本类型以及5种复合类型。建立了煤层自燃动力学过程的地质模型和煤层自燃倾向性预测模型。从地质、大气、水、土壤、生态和人类健康影响等方面,对煤田火区的环境效应进行了系统分析,划分了煤田火区环境影响综合评价指标体系,采用层次分析法与综合指数法相结合建立了火区环境影响综合评价模型。研究成果不仅有助于深化对煤层自燃机理的全面认识,而且可以为煤田火区预测评价与治理决策提供科学依据。
英文主题词Spontaneous combustion of coal seam; Dynamics; Geological model; Control factor; Wuda coalfield;