[发明专利]一种基于浅层岩石温度测量的煤矿火灾勘探方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于浅层岩石温度测量的煤矿火灾勘探方法。

背景技术

根据原能源部环保司1992年颁布的《煤田火灾灭火规范》，提出了在火区勘查中，应以自然电场法、磁法、红外测温和钻探为主要煤火探测技术手段。近年来，随着航空航天遥感技术、热红外成像技术和同位素测氡等技术陆续进入煤矿火灾的勘查中，煤矿火灾勘查技术有了很大的进步和提高。新的“煤田火灾灭火规范”也在国家有关部门协调下，开始研究和制定中。

但是，煤矿火灾的发生、发展是一个缓慢的过程，在煤火出现并进入燃烧过程中，煤层顶板岩石一定会随着煤火燃烧的过程发生着微妙的变化，这就是我们为什么在地表可以看到大量烧变岩存在的前提条件。

煤层顶板烧变岩从浅变质(裂隙面呈砖红色)到深变质(整体像钢水一样，成现交融状，岩石原始结构、构造、化学成分全部改变)，从小范围发展到大面积出现，一定经历了地下煤火从低级到高级的发展过程(从火点发展到燃烧中心，再从燃烧中心发展到整个火区)。这就让我们联想到一种简单、经济的煤矿火灾探测方法-暨浅层岩石温度测量的方法，利用地表一定深度条件下，进行火区或采空区地下温度测量或连续观测，通过岩石观测温度的高低和变化，寻找一种地下煤火探测与监测的新方法。

熄灭地下煤火最主要的问题是要找到煤火燃烧中心的位置，通过煤火燃烧中心的变化来达到煤火预测预报的目的。但过去的煤火勘查技术成本高、不能长期使用，探测效果并不能反映煤火整体燃烧与发展状态，因此造成灭火效果不理想或灭火成本的大幅度提高。

地下煤火探测的仪器设备都不是专用的，如探测仪器简陋，钻探设备粗糙，钻孔保护条件差，使得连续观测效果不理想等问题出现。

地面物探测量方法多，观测方式灵活；缺点是有一定的危险性，规则侧网布置困难大。可以在航空物探测量基础上，选择重点火区，针对火区燃烧形式、构造特征及工作条件，选择合适方法开展测量，获得煤层自燃信息。

现有技术中存在的上述成本高，过程复杂且有危险性的煤矿火灾勘探问题，目前尚未提出有效解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于浅层岩石温度测量的煤矿火灾勘探方法，实现煤矿火灾工作原理简单，获取信息准确，操作简易，施工成本低廉。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于浅层岩石温度测量的煤矿火灾勘探方法，包括：对预定区域的地表打孔并进行预定深度的岩石温度勘测，根据所述温度勘测的结果，通过煤层自燃深度的计算模型，获取地下煤火深度信息。

进一步地，所述煤层自燃深度D的计算模型为：D＝H+(R-T)/Td；其中，H为所述打孔的深度，R为煤炭燃烧时的中心温度，T所述温度勘测的结果，Td为趋于稳定的地温梯度。

与现有技术相比，所述方法工作原理简单，获取信息准确，操作简易，施工成本低廉。而且不仅可以通过煤火上覆岩层温度变化圈定地下煤火燃烧中心范围，还可以根据长期测温数据预测地下煤火蔓延发展动态的目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明型的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例所述一种基于浅层岩石温度测量的煤矿火灾勘探方法的流程图；

图2是根据本发明实施例所述一种基于浅层岩石温度测量的煤矿火灾勘探方法的实地测温图；

图3是根据本发明实施例所述的煤层燃烧图；

图4为根据本发明实施例所述建立煤层自燃深度的计算模型过程图；

图5是根据本发明实施例所述对预定区域不同位置进行温度勘探形成的测温成果图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是本发明所述一种基于浅层岩石温度测量的煤矿火灾勘探方法的流程图，参见图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S101：对预定地区的地表打孔并进行温度勘测；

步骤S103：根据所述温度勘测的结果，通过煤层自燃深度的计算模型，获取地下煤火深度信息。

从上述的步骤中可以看出，本实施例中的煤矿火灾勘探方法工作原理较为简单，操作简易，施工成本低廉；并且通过计算模型有助于获取较为准确的信息。