時(shí)間:2022-06-15 20:44:36
開(kāi)篇:寫(xiě)作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇治理技術(shù),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
[關(guān)鍵詞]煤礦 瓦斯 治理
中圖分類號(hào):TB793 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)13-0076-01
煤炭在我國(guó)是非常重要的能源,已經(jīng)成為了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可缺少的一部分,而且在未來(lái)的很長(zhǎng)一段時(shí)間中,煤炭作為主要能源,占據(jù)著重要的位置。但是開(kāi)采煤礦的過(guò)程是具有一定危險(xiǎn)性的,礦井中的瓦斯經(jīng)常會(huì)發(fā)生超限的狀況,甚至有的礦井中會(huì)發(fā)生瓦斯爆炸的危險(xiǎn)。礦井中的瓦斯?fàn)顩r與工作人員的生命安全有著很大的關(guān)系。如今隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,煤炭工業(yè)也在快速發(fā)展中,人們也開(kāi)始對(duì)煤礦瓦斯的治理技術(shù)重視起來(lái)。
一、關(guān)于我國(guó)煤礦瓦斯危害的現(xiàn)狀
(一)煤礦發(fā)展現(xiàn)狀
煤礦作為我國(guó)的起初能源,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有著重要的地位。自改革開(kāi)放以來(lái),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展,煤炭工業(yè)也在不斷發(fā)展進(jìn)步,產(chǎn)量呈持續(xù)增長(zhǎng)的狀況,生產(chǎn)技術(shù)方面也得到了快速的提高。雖然安全水平有所改善,但仍然存在著很多問(wèn)題,比如瓦斯災(zāi)害事故的頻繁發(fā)生、環(huán)境治理問(wèn)題、資源的浪費(fèi)問(wèn)題等等,其中頻繁發(fā)生事故這一問(wèn)題是最令人關(guān)注也是最頭疼的問(wèn)題。
(二)煤礦事故的特點(diǎn)
1.煤礦事故發(fā)生頻率過(guò)高。據(jù)統(tǒng)計(jì),近年來(lái)在我國(guó)煤礦事故中,每年死亡人數(shù)在6000人左右,損失比較慘重。
2.一些特別大的事故在事前沒(méi)有進(jìn)行有效的遏制,沒(méi)有得到及時(shí)的控制,每年都要發(fā)生數(shù)十起死亡10人以上的特大事故。
3.在煤礦事故中,瓦斯發(fā)生事故所占比例比較高,達(dá)到80%以上,每年在瓦斯事故中死亡的人數(shù)為2000人左右,將近占事故總死亡人數(shù)的三分之一,所以預(yù)防瓦斯事故是要重點(diǎn)注意的。
(三)煤礦事故頻繁發(fā)生的原因分析
1.生產(chǎn)力發(fā)展的不平衡,缺少相關(guān)的安全保障以及技術(shù)。我國(guó)煤礦中既有水平非常先進(jìn)的大煤礦,也有一些中小型礦井,這些中小型礦井的各方面條件比較差,傷亡事故發(fā)生率較頻繁。
2.我國(guó)的煤礦中每年發(fā)生瓦斯突出就有100多次,但對(duì)于事故發(fā)生的根本原因并未明確,對(duì)煤與瓦斯突出的相關(guān)問(wèn)題沒(méi)有有效的控制,還有許多問(wèn)題都有待探索。
3.抵御事故的能力不夠強(qiáng),安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)不足。很多煤礦歷經(jīng)風(fēng)雨,設(shè)備已經(jīng)逐漸老化,存在多方面的隱患。一些小型煤礦的安全生產(chǎn)條件根本不符合相關(guān)的規(guī)章制度,所以對(duì)事故的防范沒(méi)有全面的把握。
4.煤礦職工隊(duì)伍整體素質(zhì)水平不夠高,著就增加了安全管理的難度,這在一定程度上威脅著煤礦生產(chǎn)工作的安全。
5.目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平正在快速增長(zhǎng),煤炭的需求量也隨之增長(zhǎng),煤炭供應(yīng)的缺口在不斷擴(kuò)大,這就導(dǎo)致了煤炭超能力生產(chǎn)狀況的發(fā)生。
6.很多煤炭企業(yè)都沒(méi)有嚴(yán)格遵循安全生產(chǎn)的相關(guān)制度,在管理方面也不夠嚴(yán)謹(jǐn),這就造成了違規(guī)違章現(xiàn)象的發(fā)生,對(duì)安全生產(chǎn)的狀況有著一定的不良影響。、
二、關(guān)于煤礦瓦斯治理技術(shù)分析
(一)關(guān)于瓦斯抽放技術(shù)原則
治理煤礦瓦斯災(zāi)害,重點(diǎn)就是開(kāi)展瓦斯工作,一定要以先抽后采為原則。這個(gè)順序在很大程度上影響著開(kāi)采工作的安全。在煤礦安全生產(chǎn)工作進(jìn)行之前,為了降低開(kāi)采難度,要從煤礦井下或地面下抽取瓦斯。當(dāng)?shù)V井中煤層的瓦斯壓力在0.74Mpa以下、含量在8m5/t以下時(shí),這表明煤礦層不存在突出的危險(xiǎn),可以使開(kāi)采工作具有一定的安全性與穩(wěn)定性。
要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡貧そY(jié)構(gòu)等狀況來(lái)選擇抽放方式,因?yàn)榈刭|(zhì)的歷史問(wèn)題,會(huì)導(dǎo)致具體狀況存在差異。所以要根據(jù)不同的地質(zhì)來(lái)確定不同的抽放方式與措施。如果這個(gè)地區(qū)有一定的生產(chǎn)條件,可以將瓦斯作為資源來(lái)進(jìn)行有效的開(kāi)發(fā)。在地質(zhì)條件不穩(wěn)定的地區(qū),要對(duì)井下瓦斯抽取的過(guò)程全面掌握,這是對(duì)煤礦開(kāi)采進(jìn)行的保障。
(二)健全瓦斯抽放技術(shù)體系
對(duì)煤層氣的開(kāi)發(fā)和煤礦的瓦斯抽放的相關(guān)理論以及支撐體系都有待加強(qiáng),對(duì)瓦斯災(zāi)害的相關(guān)技術(shù)也要不斷進(jìn)行開(kāi)發(fā),比如控制技術(shù)和預(yù)警技術(shù)。要不斷探索測(cè)定煤礦瓦斯參數(shù)的原理以及方式,面對(duì)各種技術(shù)方面的問(wèn)題,要結(jié)合情況具體分析,制定合理的措施進(jìn)行解決,從而對(duì)我國(guó)瓦斯抽放技術(shù)體系加以完善。
(三)合理嘗試各種新技術(shù)
在煤礦瓦斯的治理過(guò)程中,除了可以應(yīng)用瓦斯抽放技術(shù)以外,還可以對(duì)各種技術(shù)進(jìn)行合理嘗試,比如可以通過(guò)低濃度瓦斯氣水二相流安全輸送技術(shù)來(lái)解決低濃度瓦斯易爆問(wèn)題,瓦斯發(fā)電后會(huì)產(chǎn)生余熱,要采取制冷技術(shù),再將冷氣輸送到高溫井下。我國(guó)的地形比較復(fù)雜,煤礦礦井構(gòu)造也具有著一定的差異,所以要根據(jù)不同地區(qū)的不同情況,不斷發(fā)掘適宜的煤礦瓦斯治理方法,從各種方法中吸取經(jīng)驗(yàn)。企業(yè)一定要加強(qiáng)對(duì)煤礦瓦斯的治理,盡最大可能保護(hù)工作人員的安全。
1.關(guān)于預(yù)抽煤層瓦斯的方式
當(dāng)采用一種以上的鉆孔方式對(duì)煤層瓦斯進(jìn)行預(yù)抽時(shí),要注重以下三個(gè)方面:相同瓦斯抽放率所需鉆孔密度、相同鉆孔密度下的瓦斯抽放率、鉆孔施工作業(yè)的難易程度。
2.關(guān)于交叉鉆孔與瓦斯抽放機(jī)理
交叉鉆孔的夾角、高程差、孔間距和交叉點(diǎn)的數(shù)量處于適宜狀態(tài)時(shí),斜向鉆孔與平行鉆孔之間的應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生空間疊加,會(huì)有充分影響帶和相互影響帶在鉆孔的破壞區(qū)形成,這樣就造成了鉆孔破壞區(qū)體積增加的狀況,從而孔周破壞區(qū)的連通性也會(huì)增大,控制區(qū)內(nèi)煤層的透氣性也會(huì)有所提高。
因?yàn)榭字芷茐膮^(qū)連通性的增大,所以有無(wú)數(shù)相互連通點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)會(huì)在控制區(qū)內(nèi)的煤層鉆孔與煤層之間形成,這樣會(huì)克服鉆孔抽不出瓦斯或者抽出瓦斯的量小的狀況。如果有小部分鉆孔發(fā)生塌孔,不會(huì)因?yàn)槌榉潘锥鴪?bào)廢。
在交叉鉆孔的布置方式中,斜向鉆孔和平行鉆孔是呈相間布置的,這樣會(huì)產(chǎn)生不一樣的效果,比如會(huì)增加節(jié)理和裂隙之間的連通率、鉆孔和煤層的節(jié)理、頻度,從而使鉆孔的連通性和煤層裂隙之間的連通性得到一定程度的改善。
為了提高瓦斯的抽放效果,采用這種交叉鉆孔的方式比平行鉆孔方式多出一些抽放時(shí)間,因?yàn)橛泻芏嗟挠嫘毕蜚@孔。
(四)加強(qiáng)對(duì)煤礦瓦斯治理的監(jiān)督
1.對(duì)工作人員進(jìn)行培訓(xùn)
煤礦企業(yè)的每個(gè)工作人員都要明確瓦斯治理的目的,認(rèn)識(shí)到安全培訓(xùn)的重要性。這關(guān)系著煤礦企業(yè)生產(chǎn)的安全性,決不能馬虎了事,要控制好安全培訓(xùn)工作的進(jìn)行。在安全培訓(xùn)之前,一定要先對(duì)瓦斯處理的各種需求進(jìn)行詳細(xì)的了解,確立合理的培訓(xùn)計(jì)劃,重點(diǎn)要對(duì)瓦斯的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行培訓(xùn)。使工作人員在實(shí)踐過(guò)程中提升他們的技能水平、安全意識(shí)和總體素質(zhì),有利于管理制度的完善。
2.管理制度要加強(qiáng)
要想實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn),就一定要建立合理的規(guī)章制度,并且要加強(qiáng)管理、執(zhí)行力度。要建立完整、科學(xué)、公平的激勵(lì)機(jī)制,安全檢查活動(dòng)要時(shí)常進(jìn)行,保證煤礦企業(yè)的管理制度的規(guī)范化運(yùn)行。在建立各項(xiàng)制度時(shí),要結(jié)合實(shí)際,具體規(guī)范要盡量細(xì)化,使其具備一定的標(biāo)準(zhǔn)性、規(guī)范性和可行性。
結(jié)束語(yǔ):煤礦瓦斯治理工作的任務(wù)是艱巨的,是一項(xiàng)多方面的工程,雖然我國(guó)在瓦斯治理技術(shù)上已經(jīng)有了很大的進(jìn)步,但還是要不斷的進(jìn)行完善。本文闡述了我國(guó)煤礦瓦斯危害的現(xiàn)狀,又對(duì)煤礦事故的特點(diǎn)以及原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析,提出了幾點(diǎn)煤礦瓦斯治理的技術(shù)措施。只有明確目的、選好合理的方式、對(duì)煤礦瓦斯治理進(jìn)行嚴(yán)格管理,以盡量減少煤礦事故的發(fā)生,才能對(duì)工作人員的人身安全加以保障,從而令煤礦事業(yè)能夠更安全、平穩(wěn)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:瓦斯防治;抽放;安全
中圖分類號(hào):TD712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1009-9166(2011)0020(C)-0212-02
前言:我國(guó)是世界上最大的產(chǎn)煤國(guó),也是煤礦瓦斯災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家,全國(guó)煤礦年瓦斯涌出量在100億m3以上。在統(tǒng)計(jì)的635處原國(guó)有重點(diǎn)煤礦中,高瓦斯和突出礦井有280處,約占44.1%。瓦斯是我國(guó)煤礦的主要災(zāi)害因素之一,它是由賦存在井下煤層中的有害氣體受采動(dòng)的影響釋放到開(kāi)采空間的有害氣體的組成,其主要成分為甲烷。瓦斯煤塵爆炸、煤與瓦斯突出等災(zāi)害嚴(yán)重威脅著我國(guó)煤礦的安全生產(chǎn),從每年的事故統(tǒng)計(jì)中來(lái)看,煤礦發(fā)生一次死亡10人以上的特大事故中,絕大多數(shù)是由于瓦斯爆炸,占特大事故總數(shù)的70%左右,為此,瓦斯爆炸被稱為是我國(guó)煤礦安全的“第一殺手”。如何治理和防治瓦斯事故的發(fā)生,應(yīng)引起煤礦各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及煤礦管理人員的高度重視,并對(duì)其進(jìn)行認(rèn)真分析研究,從理論和實(shí)際工作中找出解決辦法,防止和避免重大事故的發(fā)生。
一、礦井概況
大黃山豫新煤業(yè)有限責(zé)任公司是農(nóng)六師國(guó)有控股企業(yè),其前身是大黃山煤礦。煤礦建于1958年,分一號(hào)井、七號(hào)井兩對(duì)礦井開(kāi)采。兩井原設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力分別為15萬(wàn)噸和9萬(wàn)噸,現(xiàn)核定生產(chǎn)能力分別為16萬(wàn)噸和10萬(wàn)噸。
七號(hào)井:所采煤層屬急傾斜近距離厚煤層群,侏羅系下八道灣組,共含煤6層,煤層總厚度約41.2m。煤層的透氣性系數(shù)在0.68―1.01m2/MPa2.d之間。瓦斯儲(chǔ)量為31702.47萬(wàn)m3,現(xiàn)水平煤層瓦斯最大壓力0.72MPa。煤層瓦斯含量為3.47―5.66m3/t。礦井相對(duì)瓦斯涌出量76.9m3/t,絕對(duì)瓦斯涌出量13.29m3/min,礦井瓦斯等級(jí)屬高瓦斯礦井。
一號(hào)井:所采煤層屬緩傾斜近距離厚煤層群,侏羅系下八道灣組,共含煤6層,煤層總厚度約37.08m。煤層的透氣性系數(shù)在0.319―2.823m2/MPa2.d之間,瓦斯儲(chǔ)量為34888.194萬(wàn)m3。礦井煤層瓦斯現(xiàn)水平最大壓力1.06MPa,深度每100m下降瓦斯壓力增加0.41―0.67MPa。現(xiàn)水平煤層瓦斯含量為5.06m3/t,深度每100m下降瓦斯含量增加2.36m3―3.3m3。礦井相對(duì)瓦斯涌出量29.66m3/t,絕對(duì)瓦斯涌出量37.08m3/min,礦井瓦斯等級(jí)屬高瓦斯礦井。
二、瓦斯治理技術(shù)
(一)大黃山豫新煤業(yè)有限責(zé)任公司瓦斯治理現(xiàn)狀
大黃山豫新煤業(yè)有限責(zé)任公司所屬礦井的瓦斯災(zāi)害異常嚴(yán)重,歷史上的多次瓦斯事故曾給企業(yè)帶來(lái)了極大的危害和慘重的損失。從58年建礦以來(lái)曾發(fā)生5起瓦斯爆炸事故。從1983年開(kāi)始建立瓦斯抽放系統(tǒng),84年形成了抽放能力為64m3/min的瓦斯抽放系統(tǒng)。隨著礦井的改擴(kuò)建項(xiàng)目實(shí)施,對(duì)礦井的瓦斯抽放系統(tǒng)進(jìn)行改造,2005年形成了抽放能力為180m3/min瓦斯抽放系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)50年的不懈努力和探索,逐步形成了較為完善的瓦斯抽放技術(shù)和瓦斯監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)選用重慶煤科院的生產(chǎn)的KJ90系統(tǒng),全套系統(tǒng)配置管理64個(gè)分站,可擴(kuò)展為128個(gè),1024個(gè)輸入量,512個(gè)控制量。目前,兩礦井已經(jīng)連續(xù)19年沒(méi)有發(fā)生煤與瓦斯爆炸事故,今年我們將抽出的礦井瓦斯進(jìn)行充分利用,建立16×500KW瓦斯發(fā)電廠,為企業(yè)提供電能,保護(hù)環(huán)境,創(chuàng)造效益。
(二)大黃山豫新煤業(yè)有限責(zé)任公司瓦斯治理技術(shù)經(jīng)驗(yàn)
1、對(duì)臨近煤層進(jìn)行瓦斯抽放
采區(qū)巷道施工前,在已有巷道中施工瓦斯鉆場(chǎng)、鉆孔,穿透各煤層的瓦斯抽采鉆孔,然后并網(wǎng)進(jìn)行瓦斯抽放,預(yù)抽時(shí)間至少半年以后才安排巷道的掘進(jìn)工作。今年七號(hào)井799水平東翼走向長(zhǎng)度2000m,每隔30m施工一個(gè)鉆場(chǎng),每個(gè)鉆場(chǎng)施工12個(gè)穿透中大煤層的鉆孔,鉆孔孔徑Φ75mm,鉆孔最大深度約120m,共施工鉆場(chǎng)67個(gè),鉆孔長(zhǎng)度16804m;一號(hào)井780水平東翼走向長(zhǎng)度1800m,每隔30m施工一個(gè)鉆場(chǎng),每個(gè)鉆場(chǎng)施工16個(gè)穿透中大煤層的鉆孔,鉆孔孔徑Φ75mm,鉆孔最大深度約180m,共施工鉆場(chǎng)60個(gè),鉆孔長(zhǎng)度97921m,鉆孔平面上呈扇形重疊布置。鄰近煤層通過(guò)這些鉆孔進(jìn)行抽采,礦井瓦斯抽采鉆孔的終孔間距為6―8m。
2、工作面上偶角及空區(qū)瓦斯采用埋管和布置走向高低位鉆孔進(jìn)行抽放
為解決工作面瓦斯超限問(wèn)題,大黃山豫新煤業(yè)有限責(zé)任公司對(duì)工作面上偶角及采空區(qū)的瓦斯進(jìn)行了抽采。上隅角埋管抽放:在工作面回風(fēng)順槽鋪設(shè)一趟直徑為Φ108mm支管,外接4―5根Φ100鋼絲彈簧膠管作為吸管對(duì)上隅角進(jìn)行抽放。采空區(qū)瓦斯抽放采用高低位鉆孔抽放法,鉆場(chǎng)間隔30m,每個(gè)鉆場(chǎng)布置6個(gè)鉆孔;相鄰兩個(gè)高位鉆場(chǎng)之間的鉆孔必須有部分在平面上重疊,其長(zhǎng)度不小于20m。
3、本煤層瓦斯抽放
工作面機(jī)巷沿工作面傾斜方向,每隔30m布置順層鉆孔,其孔深為工作面斜長(zhǎng)的2/3。孔間距8―10m,孔徑為Φ75mm,同時(shí),在兩孔之間增加一交叉鉆孔,孔深適當(dāng)處長(zhǎng)1至2m,孔徑Φ75mm。風(fēng)巷每隔30m亦布置順工作面方向的下向鉆孔,孔長(zhǎng)為工作面斜長(zhǎng)的1/3。順層鉆孔前期預(yù)抽瓦斯,瓦斯衰減后采用高壓進(jìn)行煤體注水。
4、掘進(jìn)工作面邊抽邊掘
由于礦井預(yù)抽時(shí)間、抽放效率等因素存在,巷道掘進(jìn)工作面平均配風(fēng)量200m3/min,風(fēng)排瓦斯在炮后經(jīng)常瞬間超限,造成安全隱患,影響施工進(jìn)度,采取邊抽邊掘方法后,消除了風(fēng)排瓦斯在炮后經(jīng)常瞬間超限就問(wèn)題,掘進(jìn)速度由原80―100m提高到150―200m。
5、封孔技術(shù)
原瓦斯鉆孔封孔采用水泥砂漿進(jìn)行封孔,鉆孔施工期長(zhǎng),影響瓦斯抽放時(shí)間,后引進(jìn)聚氨脂封孔,套管固定時(shí)間由原來(lái)的幾小時(shí)縮短到幾分鐘,加快了鉆孔施工速度。
(三)瓦斯治理管理經(jīng)驗(yàn)
結(jié)合多年的抽放實(shí)際,總結(jié)出了適合大黃山煤礦特點(diǎn)的瓦斯抽放措施:“多鉆孔鉆密孔,嚴(yán)封孔勤排水,多方法長(zhǎng)期抽形成固定抽放和移動(dòng)泵站相結(jié)合分區(qū)域抽放模式”。從根本上為礦井瓦斯災(zāi)害的治理奠定了基礎(chǔ)。
1、礦井實(shí)行通風(fēng)瓦斯調(diào)度值班制度。嚴(yán)格瓦斯巡回檢查制度,及時(shí)反饋井下瓦斯等有害氣體涌出信息,加強(qiáng)對(duì)瓦斯涌出異常現(xiàn)象的分析和治理;
2、認(rèn)真落實(shí)瓦檢員的崗位責(zé)任制。嚴(yán)格放炮管理制度和瓦斯檢查制度,杜絕空班漏檢;杜絕瓦斯超限區(qū)、點(diǎn),一旦出現(xiàn)瓦斯超限區(qū)、點(diǎn),按《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定,及時(shí)妥善處理;
3、實(shí)行干部跟班下井制度。嚴(yán)格干部跟班下井制度,保證各采掘面每班有副隊(duì)長(zhǎng)、隊(duì)長(zhǎng)以上干部跟班、嚴(yán)格調(diào)度和監(jiān)控中心值班制度,發(fā)現(xiàn)井下瓦斯超限及時(shí)向值班領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào),值班領(lǐng)導(dǎo)必須及時(shí)做出處理措施并跟蹤落實(shí)制、實(shí)行安全追究制;
4、實(shí)行動(dòng)態(tài)管理。加強(qiáng)安全監(jiān)控系統(tǒng)的使用維護(hù)、管理工作及系統(tǒng)功能的不斷完善,及時(shí)掌握井下各種安全動(dòng)態(tài)信息,實(shí)行安全工作動(dòng)態(tài)管理;建立瓦斯抽放規(guī)律性和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,使瓦斯抽放管理工作趨于規(guī)范。
結(jié)束語(yǔ):煤礦瓦斯治理與管理是煤礦安全管理的重要環(huán)節(jié),除了完善可靠的安全裝備和采取有效的措施外,還應(yīng)加強(qiáng)安全管理和安全監(jiān)督。瓦斯事故工作是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,只有煤礦企業(yè)要加大瓦斯管理投入,推出有效的對(duì)策和措施,健全各項(xiàng)規(guī)章制度,瓦斯爆炸事故才能大幅度地減少,煤礦的安全狀況才能得到根本好轉(zhuǎn)。
作者單位:新疆百花村股份有限公司
作者簡(jiǎn)介:溫成新,1992年畢業(yè)于新疆煤炭專科學(xué)校,任新疆大黃山豫新煤業(yè)有限責(zé)任公司副總工程師兼項(xiàng)目部主任。
參考文獻(xiàn):
1國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀
人類活動(dòng)(包括農(nóng)業(yè)活動(dòng)、大規(guī)模基本建設(shè))、地形地貌、水文氣象條件、土壤土質(zhì)特性決定了流域產(chǎn)沙的復(fù)雜過(guò)程。一是人類活動(dòng)使流域土壤的植被受到破壞,流域的覆蓋率大大降低,土壤抗蝕能力降低,從而在流域內(nèi)產(chǎn)生大量的泥沙。二是人類活動(dòng)導(dǎo)致土壤于大氣中,較松散、易受到水流、風(fēng)流的侵蝕。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),長(zhǎng)江、黃河的年輸沙量高達(dá)2 113億t,我國(guó)江河多年平均輸沙量約27億t。泥沙在塑造美麗富饒的平原陸地的同時(shí)也給人民的生活帶來(lái)了災(zāi)害,由于泥沙災(zāi)害導(dǎo)致的直接或間接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)以億計(jì)。泥沙災(zāi)害主要包括土地沙化、山地崩塌與泥石流、岸灘崩塌、泥沙沖刷、泥沙淤積等。泥沙災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、規(guī)模、過(guò)程等方面具有類似的規(guī)律性。漸變性或突發(fā)性、群發(fā)性、時(shí)間分布不均勻性、危害嚴(yán)重性、災(zāi)害類型的轉(zhuǎn)化性、地域分布不均勻性是泥沙災(zāi)害的主要特點(diǎn)。隨著認(rèn)識(shí)的不斷提高,人們已經(jīng)接受流域泥沙的資源化與水沙優(yōu)化配置,并已開(kāi)始在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮一定的作用(如建筑材料、淤臨淤背、造地)。
2泥沙治理技術(shù)措施
2.1流域水沙治理方法
以黃河流域治理為例,黃土高原地區(qū)近幾十年開(kāi)展的大規(guī)模水土保持治理工程,顯著地改變了流域的下墊面條件,也改變了流域系統(tǒng)的水沙過(guò)程。水利水保措施具有明顯的減沙作用。通過(guò)采取淤地壩攔沙、灘地?cái)r沙、梯田與果園減沙、水保林及封山育林減沙、種植草地減沙等有效途徑,減少了泥沙淤積、引洪淤灘是處理黃河泥沙的有效途徑。
2.2河口泥沙治理技術(shù)
每年世界范圍內(nèi)由河流帶入海洋的泥沙約200億t。充分認(rèn)識(shí)河口泥沙擴(kuò)散自然過(guò)程的必要手段是定量研究,地貌學(xué)、沉積學(xué)等是其重要研究?jī)?nèi)容。定量研究方法包括2類:一是間接得到泥沙擴(kuò)散的方向和數(shù)量,可通過(guò)測(cè)量研究區(qū)沉積物的沉積速率獲得,通過(guò)這類方法可以得到長(zhǎng)時(shí)間尺度泥沙擴(kuò)散的定量估計(jì)。二是結(jié)合水力條件,直接測(cè)量水體中與泥沙密切相關(guān)的物質(zhì)或泥沙含量,計(jì)算水體中泥沙的搬運(yùn)數(shù)量。但該方法只能給出短期泥沙擴(kuò)散的定量估計(jì)或泥沙擴(kuò)散的距離、方向等屬于定性的估計(jì)。
2.3水庫(kù)防淤減淤技術(shù)措施
一是加強(qiáng)流域的綜合治理。由于人類農(nóng)業(yè)活動(dòng)和風(fēng)化作用的加劇,降雨的沖刷作用較強(qiáng)烈,西北地區(qū)土壤的表層顆粒十分松散,抗沖刷能力弱,細(xì)、中顆粒土強(qiáng)度低,降雨可形成較大的高含沙水流運(yùn)動(dòng)。防治水土流失可以與綠色產(chǎn)業(yè)相結(jié)合,做好流域的植樹(shù)造林、生態(tài)養(yǎng)護(hù)工程十分必要,即可以加強(qiáng)上游攔沙阻沙效果,或通過(guò)修建淤地壩等小型攔水建筑物[6-8]。二是樞紐底洞排沙。水庫(kù)必須具有配套的排沙底洞,以便為保持水庫(kù)留有一定的永久使用庫(kù)容,利用壩前底洞將入庫(kù)泥沙全部或部分排出。一般可以一洞多用,灌溉放水洞兼顧排沙洞。例如延安王瑤水庫(kù)增建排沙洞運(yùn)行后13年來(lái)累計(jì)排沙5 570萬(wàn)t,而無(wú)排沙洞時(shí)運(yùn)行5年后的淤積損失率達(dá)31.2%。設(shè)置灌溉兼排沙的底洞,可使淤滿的死庫(kù)重新啟用。三是充分利用異重流排沙。異重流排比較高,也屬于壅水排沙的一種類型。多次異重流平均排也可以達(dá)到60%以上,一次洪水異重流排可高達(dá)90%以上。
2.4河道淤積緩解技術(shù)
建立在熟悉高含沙水流性質(zhì)的基礎(chǔ)上,可利用高含沙水流極高的挾沙能力進(jìn)行長(zhǎng)距離輸泥可緩解河道淤積。
3流域泥沙治理存在的問(wèn)題
流域泥沙治理是綜合性課題,其存在的問(wèn)題包括以下方面,一是水沙變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)影響水土保持措施,人類活動(dòng)顯著影響了降雨產(chǎn)沙過(guò)程,預(yù)測(cè)的難度和不確定性增加。因此,可不斷探索用高新技術(shù)(GIS、遙感等),從基礎(chǔ)理論、基本資料入手,根據(jù)實(shí)測(cè)資料分析水沙規(guī)律,研究水土保持措施減水減沙效益及趨勢(shì)預(yù)測(cè)。從而較準(zhǔn)確地分析水土保持措施的減水減沙效益,以便預(yù)測(cè)未來(lái)的水沙變化趨勢(shì)。二是應(yīng)加強(qiáng)對(duì)河道本身沖淤對(duì)水沙變化的影響、農(nóng)田及耕作措施攔蓄水沙作用的研究。三是缺乏較成熟的水文統(tǒng)計(jì)模型分析水土保持措施的減水減沙效益,而產(chǎn)沙輸沙的水文概念性物理模型起步較晚,還不能像降雨徑流模型那樣方便地應(yīng)用于實(shí)踐,因?yàn)橛绊懰匙兓囊蜃虞^多,資料的代表性尤為重要。四是水土保持重點(diǎn)治理區(qū)的水沙觀測(cè)資料缺乏,分析研究工作的困難增加。五是難以準(zhǔn)確地將降雨侵蝕產(chǎn)沙試驗(yàn)資料和小流域情況分析推廣運(yùn)用到大尺度的流域上去。
4發(fā)展展望
通過(guò)上述提到的治沙辦法可以看出泥沙治理技術(shù)日后會(huì)偏向于生態(tài)治理方向,從單純的治沙轉(zhuǎn)向治沙的同時(shí)利用淤沙,并且將先進(jìn)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于流沙治理方面。應(yīng)把水土流失治理與水土資源的開(kāi)發(fā)、利用相結(jié)合,作為一個(gè)系統(tǒng),其目的是建立穩(wěn)定、持續(xù)、高效的流域自然―社會(huì)―經(jīng)濟(jì)復(fù)合生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)[9-10];從實(shí)際出發(fā),綜合分析流域內(nèi)的自然資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可開(kāi)發(fā)因素、制約因素、有利因素,合理確定治理技術(shù)發(fā)展方向和治理目標(biāo)。
5參考文獻(xiàn)
[1] 金德生,師長(zhǎng)興.流域系統(tǒng)的泥沙災(zāi)害類型及其劃分原則[J].地理學(xué)報(bào),2002,57(2):238-248.
[2] 王峰,石輝.紅壤丘陵區(qū)生物措施治理水土流失的技術(shù)體系[J].水土保持研究,2005,12(5):248-251.
[3] 譚衛(wèi)青.高揚(yáng)程灌區(qū)泥沙治理工作初探[J].內(nèi)蒙古水利,2011(4):96-97.
[4] 蔣東,曹文杰,卜祥旭.黃河泥沙利用與防洪河道整治結(jié)合研究[J].大科技:科技天地,2011(19):366.
[5] 陳富民.渭河下游水沙演進(jìn)特性分析[J].陜西水利,2010(1):29-32.
[6] 劉雙喜.金溝河渠首泥沙治理措施探討[J].人民黃河,2009,31(11):79-80.
[7] 張彥南,張禮達(dá).河道淤積泥沙來(lái)源及治理對(duì)策[J].水利電力科技,2009,35(1):15-18.
[8] 孫連成.淤泥質(zhì)海岸天津港工程泥沙治理與功效[J].水運(yùn)工程,2009(4):10-18.
[關(guān)鍵詞]高瓦斯;礦井;治理
中圖分類號(hào):TD353 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)29-0342-01
1 高瓦斯礦井簡(jiǎn)介
1.1 高瓦斯礦井概念
瓦斯一般存在于煤巖層,在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中只要發(fā)現(xiàn)瓦斯便可以稱之為瓦斯礦井,一般而言我國(guó)大部分礦井在開(kāi)采過(guò)程中都會(huì)在煤巖層中發(fā)現(xiàn)瓦斯,但是由于其含量相對(duì)較少,一般只要進(jìn)行常規(guī)性的治理,就可以很好地解決瓦斯的問(wèn)題。但是由于煤巖層的具體構(gòu)造不同,不同地區(qū)的煤巖層顯現(xiàn)出的特質(zhì)也有所不同,因此在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)在煤巖層中發(fā)現(xiàn)大量的瓦斯,這些瓦斯在開(kāi)采的過(guò)程中大量涌出,嚴(yán)重影響煤礦開(kāi)采工作的進(jìn)行。國(guó)家有關(guān)部門(mén)對(duì)礦山開(kāi)采過(guò)程中的瓦斯問(wèn)題十分重視,針對(duì)瓦斯涌出量的不同,有關(guān)部門(mén)制定出了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)用以判斷煤礦是否是高瓦斯礦井。
1.2 高瓦斯礦井危害
礦井內(nèi)瓦斯超標(biāo)會(huì)給礦井的開(kāi)采,工作人員的安全等都帶來(lái)嚴(yán)重的傷害,具體在實(shí)際工作中,高瓦斯礦井存在以下幾個(gè)方面的危害: ①對(duì)工作人員生命健康造成威脅。就瓦斯本身而言其對(duì)人體并沒(méi)有任何的毒害作用,其之所以會(huì)對(duì)人的生命健康造成威脅,主要是因?yàn)闈舛冗^(guò)高的瓦斯導(dǎo)致空氣中的含氧量降低,影響人的正常呼吸最終造成缺氧現(xiàn)象的出現(xiàn),導(dǎo)致人因缺氧出現(xiàn)頭暈,昏厥甚至死亡等現(xiàn)象。②容易產(chǎn)生爆炸。瓦斯雖然與其他的一些有害氣體相比具有著一定的穩(wěn)定性,對(duì)人產(chǎn)生的傷害也相對(duì)較緩慢。但是瓦斯具有可以爆炸的特性,因此當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到一定限度時(shí),遭遇高溫因素的影響很容易產(chǎn)生爆炸。這種爆炸一般會(huì)對(duì)礦井工作人員以及礦井的開(kāi)采帶來(lái)極大的影響。我國(guó)各地區(qū)的礦井在發(fā)展過(guò)程中均出現(xiàn)過(guò)不同程度的瓦斯爆炸現(xiàn)象,嚴(yán)重的曾經(jīng)造成數(shù)百人的死亡,是井下工作中最大的安全隱患之一。
1.3 高瓦斯礦井的分布
高瓦斯礦井在我國(guó)分布得相對(duì)較廣,就目前來(lái)看我國(guó)南方的大多數(shù)礦井皆屬于高瓦斯礦井,在北方河北,內(nèi)蒙等重要的產(chǎn)煤地區(qū)也有分布。經(jīng)過(guò)細(xì)致的分析我們發(fā)現(xiàn),除山東地區(qū),高瓦斯礦井相對(duì)較少外,我國(guó)大部分地區(qū)皆有高瓦斯礦井。鑒于高瓦斯礦井在我國(guó)有著如此高的分布率,我國(guó)政府在進(jìn)行煤礦安全管理的過(guò)程中,一直將瓦斯的治理工作當(dāng)中安全管理的首要工作任務(wù)之一,為有效保障高瓦斯煤礦瓦斯問(wèn)題的順利解決,有關(guān)部門(mén)還制定出了一系列的政策法規(guī),對(duì)煤礦企業(yè)進(jìn)行管理與限制,希望以此來(lái)提高煤礦企業(yè)對(duì)高瓦斯礦井的治理效果。
2.影響高瓦斯礦井采煤工作面瓦斯治理的因素
2.1 設(shè)備水平偏低,技術(shù)支持不足
高瓦斯礦井在我國(guó)雖然有著較廣的分布,但是其治理工作一直沒(méi)有達(dá)到理想的狀態(tài)。就目前來(lái)看,在治理高瓦斯礦井采煤工作面瓦斯問(wèn)題的過(guò)程中,最突出的影響因素是技術(shù)與設(shè)備,具體來(lái)說(shuō)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: ①設(shè)備水平不足。煤礦是我國(guó)重要的資源,因此從我國(guó)政府到各級(jí)企業(yè)都對(duì)煤礦的開(kāi)采十分重視,但是由于受到利益的驅(qū)使,大多數(shù)人都將目光放在了煤礦開(kāi)采的質(zhì)量上,而忽視了煤礦開(kāi)采過(guò)程中的安全性問(wèn)題,雖然我國(guó)政府一直在加大煤礦安全管理的力度,但是落實(shí)到地方仍收效甚微。在絕大多數(shù)地方煤礦中瓦斯治理的設(shè)備存在著明顯的陳舊性,難以滿足瓦斯抽排以及井下通風(fēng)的需要,造成瓦斯超標(biāo)現(xiàn)象的產(chǎn)生。②技術(shù)支持不足。煤礦企業(yè)在我國(guó)仍屬于勞動(dòng)力密集型產(chǎn)業(yè),因此在煤礦生產(chǎn)的過(guò)程大部分企業(yè)對(duì)勞動(dòng)力的關(guān)注高于對(duì)技術(shù)人才的關(guān)注,因此我國(guó)煤礦企業(yè)普遍出現(xiàn)了人才不足的問(wèn)題,導(dǎo)致其在高瓦斯礦井采煤工作面瓦斯治理的過(guò)程中,難以有效進(jìn)行技術(shù)方面的應(yīng)用,致使瓦斯問(wèn)題難以有效的治理。
2.2 井下環(huán)境復(fù)雜,安全措施缺失
煤礦開(kāi)采主要作業(yè)都是在地下完成,由于地下的情況多變而特殊,在煤礦開(kāi)采之前,有關(guān)煤田勘察人員很難對(duì)地下的實(shí)際情況進(jìn)行全面的勘測(cè),因此導(dǎo)致煤礦開(kāi)采過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些突發(fā)性問(wèn)題,出現(xiàn)瓦斯大量涌出的現(xiàn)象。具體來(lái)說(shuō)主要有以下幾個(gè)方面的原因:①井下環(huán)境復(fù)雜。井下環(huán)境相對(duì)地上要復(fù)雜多變得多,在井下施工與開(kāi)采,既要保證巷道挖掘以及建設(shè)的可靠性,又要在挖掘的過(guò)程中注意煤巖層的實(shí)際情況。在實(shí)際的煤礦開(kāi)采過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)由于井下環(huán)境復(fù)雜而導(dǎo)致瓦斯大量涌出難以控制的現(xiàn)象,阻礙煤礦的開(kāi)采,威脅工人的生命安全。②安全措施缺失。良好的安全措施,是井下施工的保障,但是在我國(guó)部分煤礦企業(yè)中由于人為的原因,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)安全措施不足的現(xiàn)象。一般而言這種人為的原因包括兩個(gè)方面。一是企業(yè)管理人員忽視安全措施的重要性,造成井下安全措施的缺失。另一方面則是井下工作人員安全意識(shí)淡薄,在工作過(guò)程中,沒(méi)有按規(guī)定對(duì)自己進(jìn)行有效的保護(hù)。無(wú)論是那一種原因,在高瓦斯礦井開(kāi)采的實(shí)際工作中都會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。
3.高瓦斯礦井采煤工作面瓦斯治理策略
3.1 改善通風(fēng)系統(tǒng),加大抽采力度
要想有效地對(duì)高瓦斯礦井采煤工作面瓦斯進(jìn)行治理,最直接、最有效的方法就是從通風(fēng)以及抽采兩個(gè)方面入手,具體來(lái)說(shuō)有關(guān)工作人員可以進(jìn)行如下操作: ①改善通風(fēng)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的煤礦通風(fēng)系統(tǒng)存在著一定的不足,在通風(fēng)過(guò)程中難以高效地向礦井內(nèi)進(jìn)行空氣的輸送,無(wú)法緩解瓦斯帶來(lái)的壓力。因此針對(duì)傳統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)的不足,現(xiàn)代的一些礦井對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了改革,在井下作業(yè)過(guò)程中建立起了雙U 型的通風(fēng)系統(tǒng),其在通風(fēng)的過(guò)程中更加快捷便利,并且通風(fēng)量更大,可以高效持久地為井下進(jìn)行空氣輸送,保障施工人員的正常呼吸。②加大抽采力度。煤礦開(kāi)采過(guò)程中由于煤巖層含有的瓦斯較多,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)瓦斯大量涌出的現(xiàn)象,針對(duì)這種情況單純依靠通風(fēng)排氣已經(jīng)很難解決了,因此要通過(guò)抽采方式對(duì)瓦斯進(jìn)行處理。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,我國(guó)井下瓦斯抽采技術(shù)也在進(jìn)行改革,目前部分礦井已經(jīng)化被動(dòng)為主動(dòng),積極地對(duì)礦井中瓦斯進(jìn)行預(yù)測(cè),有針對(duì)性地進(jìn)行提前預(yù)抽,以減少開(kāi)采過(guò)程中的危險(xiǎn)性。
3.2 注重技術(shù)革新,制定應(yīng)急措施
在進(jìn)行高瓦斯礦井采煤工作面瓦斯治理的過(guò)程中,有關(guān)工作人員不僅要注重實(shí)踐工作的進(jìn)行,同時(shí)也要重視技術(shù)以及安全問(wèn)題,這些都是保障瓦斯治理順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。具體而言在實(shí)際的工作中,有關(guān)工作人員應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手: ①建立預(yù)測(cè)體系,注重技術(shù)革新。瓦斯問(wèn)題之所以難以治理就是因?yàn)樵诿旱V開(kāi)采的過(guò)程中,對(duì)于瓦斯的位置,含量等難以預(yù)測(cè)。因此在今后的工作中有關(guān)人員應(yīng)加大技術(shù)的投入,建立起有效的瓦斯預(yù)測(cè)體系,提高瓦斯的預(yù)測(cè)質(zhì)量,提高瓦斯治理的效率。②注重安全管理,制定應(yīng)急措施。安全是煤礦工作的重中之重,良好的安全管理制度可以有效避免井下事故的產(chǎn)出,因此有關(guān)煤礦企業(yè)應(yīng)積極制定出有效的安全管理制度,應(yīng)針對(duì)可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題制定出行之有效的應(yīng)急措施,以保障井下施工的安全。
4.結(jié)語(yǔ)
綜上所述,高瓦斯礦井采煤工作面瓦斯的治理存在著諸多的影響因素,有關(guān)煤礦企業(yè)要想有效地對(duì)其治理情況進(jìn)行提升,就要從工作的實(shí)際出發(fā),積極加大科學(xué)技術(shù)的投入,發(fā)揮人才的作用,以此推動(dòng)高瓦斯煤礦采煤工作的順利進(jìn)行。
參考文獻(xiàn)
[1] 張永軍.高瓦斯礦井瓦斯防治技術(shù)研究[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì),2012(8).
關(guān)鍵詞:礦井 沉陷 治理技術(shù)
前言
沉陷區(qū)屬于礦井開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)地面塌陷,地表下移的區(qū)域,通常來(lái)說(shuō),沉陷區(qū)就是地下煤礦開(kāi)采過(guò)度,在開(kāi)采的過(guò)程當(dāng)中沒(méi)有加入相應(yīng)的支撐措施,從而導(dǎo)致整體煤礦區(qū)域下陷。我國(guó)作為煤礦大國(guó),由于近年來(lái)的超額開(kāi)發(fā)以及不法“煤商”的不正當(dāng)經(jīng)營(yíng),導(dǎo)致由于煤礦開(kāi)采引發(fā)的地面沉陷問(wèn)題越來(lái)越大,所以如何分析這一問(wèn)題,如何做出有效的技術(shù)處理,如何進(jìn)行預(yù)防經(jīng)成為了當(dāng)下開(kāi)采煤業(yè)最為重要的問(wèn)題之一,下面筆者就通過(guò)這三個(gè)方向?yàn)榇蠹以敿?xì)的進(jìn)行分析。
1 開(kāi)采沉陷及環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題
在我國(guó)煤礦開(kāi)采工業(yè)當(dāng)中百分之九十五以上都屬于井工開(kāi)采,雖然這一開(kāi)采方式經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)久,但是隨之而來(lái)卻產(chǎn)生了大量的問(wèn)題,因?yàn)榫ら_(kāi)采一般采用的是全陷落法處理頂板,并且全部屬于長(zhǎng)壁工作面、這種“組合”方式導(dǎo)致,一旦礦井出現(xiàn)過(guò)度開(kāi)采或者是在陷落處理上的某一點(diǎn)不牢靠,就會(huì)導(dǎo)致全面的崩塌以及大范圍的陷落,具不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)煤礦陷落100%都是由這以礦井模式引起的。并且在預(yù)防問(wèn)題上我國(guó)的煤礦行業(yè)也沒(méi)有系統(tǒng)的方式,一般的預(yù)防都是采取“采深采厚比”進(jìn)行分析,因上覆地層各地區(qū)不同,取值不一樣,這個(gè)是地表沉陷的重要參數(shù),影響范圍是礦山很多因素綜合的。沉陷呈漏斗狀,因此范圍正常是比井田范圍要大。如果事先做好防治措施,也可減小影響范圍,比如留設(shè)煤柱,矸石回填等。目前很少有礦山做到,做也只是個(gè)形式。這就導(dǎo)致了頻繁的事故發(fā)生以及不可預(yù)估性的現(xiàn)象產(chǎn)生。采煤塌陷后陸地生態(tài)環(huán)境退變?yōu)樗鷳B(tài)環(huán)境,大面積采煤塌陷地在地表形成積水移動(dòng)盆我國(guó)將處于工業(yè)化進(jìn)程加快的關(guān)鍵時(shí)期,隨著煤炭工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變、煤炭用途的擴(kuò)展,煤炭的戰(zhàn)略地位仍然十分重要,能源專家預(yù)測(cè),煤炭在我國(guó)21世紀(jì)能源總消費(fèi)結(jié)構(gòu)中仍將占據(jù)主導(dǎo)地位。
2 采煤沉陷區(qū)治理技術(shù)
沉陷區(qū)分空陷,過(guò)載陷,地質(zhì)運(yùn)動(dòng)陷。情況分地區(qū)經(jīng)濟(jì)能力,人口密度以及財(cái)政支持。處理辦法有灌漿,爆破,特殊改造等。沉陷區(qū)的出現(xiàn)只有兩種情況,一是不可抗拒的自然地質(zhì)運(yùn)動(dòng)。二是毫無(wú)計(jì)劃的越界亂采。目前國(guó)內(nèi)的處理方案只有地下大型承重設(shè)施后灌漿及搬遷。耗資及其巨大。總體來(lái)說(shuō)采煤沉陷區(qū)綜合治理是一項(xiàng)系統(tǒng)的,耗資巨大的出于下策的無(wú)奈之舉。現(xiàn)有的質(zhì)量方向,總體來(lái)說(shuō)有一下四點(diǎn):1、增加采空區(qū)主要地質(zhì)災(zāi)害控制方面的努力,2、治理努力提高煤礦的廢物傾倒。煤矸石治理和廢石的綜合利用,加大科研力度,項(xiàng)目和政策的傾斜,優(yōu)先支持利用煤矸石發(fā)電和水泥的發(fā)展,超細(xì)粉體材料如化學(xué)工業(yè),從根本上減少?gòu)U物傾倒區(qū),消除安全隱患。3、開(kāi)展小流域綜合治理和采空區(qū)的河道管理范圍內(nèi)。首先,綜合實(shí)施水土保持工程,加強(qiáng)在河煤田培訓(xùn),防止河水滲透,滲透的煤礦,確保煤炭生產(chǎn)的安全。4、經(jīng)特殊處理的主要地質(zhì)災(zāi)害。在礦山主要地質(zhì)災(zāi)害治理的主要地方,每年安排專項(xiàng)資金,并逐步解決的主要地質(zhì)安全隱患。但是在這里筆者要指出,最為高效的方式是緊急停止周圍能源的開(kāi)采,以及現(xiàn)有陷落區(qū)域的開(kāi)采,使徒弟自然沉降,并加以技術(shù)支撐。
(1)在采煤防陷的大工程項(xiàng)目中,經(jīng)常會(huì)不可避免地遇到由于采煤過(guò)度引起的塌陷而導(dǎo)致的“活斷層”造成的危害。如山西省大同市80年代出現(xiàn)第一條“活斷層”地裂縫帶,迄今較大的地裂縫帶已發(fā)展9條,總長(zhǎng)度達(dá)30多公里,使200多棟樓房遭受嚴(yán)重破壞,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3億多人民幣。又如近年來(lái)在撫順市由于斷層活動(dòng)導(dǎo)致若干棟樓房產(chǎn)生傾斜或墻體開(kāi)裂等嚴(yán)重破壞,也造成了重大損失。因此在國(guó)家的倡導(dǎo)下,提出了抗御斷層新技術(shù),這一技術(shù)采取高度可調(diào)隔震支座技術(shù)措施后,當(dāng)做用到礦井當(dāng)中后可以大幅降低傳遞到上部結(jié)構(gòu)的地震荷載,在中等以下塌陷作用下,保證上部結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件不出現(xiàn)損傷;高度可調(diào)的功能可以發(fā)揮作用,將上部結(jié)構(gòu)恢復(fù)水平狀態(tài),實(shí)現(xiàn)塌陷可修的目標(biāo)。當(dāng)遭遇大范圍塌陷時(shí),由于隔震功能能夠保證傳遞到上部結(jié)構(gòu)的塌陷荷載不至于造成結(jié)構(gòu)體系嚴(yán)重?fù)p傷,能夠保障總體結(jié)構(gòu)的相對(duì)未定。總體而言,能滿足斷層附近及采沉區(qū)“小陷不壞,中陷可修,大陷不倒”。
(2)據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)國(guó)有骨干大中型礦井“三下”壓煤量達(dá)到14Gt以上,其中建筑物下壓煤占整個(gè)“三下”壓煤量的60%以上,水體下(包括承壓水體上)壓煤占28%左右,鐵路下壓煤占12%左右,然而,到目前為止,我國(guó)僅從“三下”采出的煤炭約有1G,t只占整個(gè)“三下”壓煤量的7%左右,這些壓煤量嚴(yán)重制約著礦區(qū)的生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。隨著資源可采儲(chǔ)量的減少及對(duì)煤炭資源采出率要求的提高,如何實(shí)現(xiàn)綠色開(kāi)采成為近些年煤炭企業(yè)急需解決的技術(shù)難題,充填開(kāi)采技術(shù)已取得了一定階段性成果,近些年來(lái)將會(huì)不斷完善并逐步推廣應(yīng)用。
(3)合理規(guī)劃開(kāi)采布局是減輕甚至是避免開(kāi)采沉陷損害的必要手段和措施,要充分利用變形規(guī)律和地面規(guī)劃要求有機(jī)結(jié)合,做到有的放矢,避免開(kāi)采和治理的脫節(jié)。
(4)伴隨著煤炭資源的大規(guī)模開(kāi)采,我國(guó)中東部煤炭資源將逐步枯竭礦井相繼關(guān)閉,我國(guó)煤礦的關(guān)閉開(kāi)始于上個(gè)世紀(jì)末,自2000年我國(guó)集中關(guān)閉40個(gè)國(guó)有煤礦后,到目前為止,已經(jīng)先后關(guān)閉了約300個(gè)國(guó)有大煤礦。關(guān)閉礦井綜合生態(tài)問(wèn)題越來(lái)越凸現(xiàn)出來(lái),其特點(diǎn)是修復(fù)的綜合性和復(fù)雜性,進(jìn)行集關(guān)閉煤礦的塌陷地植被、水環(huán)境、工業(yè)垃圾堆積為一體的綜合生態(tài)修復(fù)再造,是資源枯竭型礦區(qū)社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。
(5)隨著資源逐步減少,開(kāi)采難度加大,我國(guó)能源重心西移趨勢(shì)越來(lái)越明顯,晉陜蒙寧甘等5省區(qū)煤炭資源儲(chǔ)量占全國(guó)總儲(chǔ)量的68%,2010年晉陜蒙3省煤炭產(chǎn)量占全國(guó)煤炭產(chǎn)量的50%以上,并有逐年增加趨勢(shì)。西部地區(qū)由于獨(dú)特的干旱氣候和地理環(huán)境,生態(tài)環(huán)境極為脆弱,環(huán)境容量低下,敏感性強(qiáng)而穩(wěn)定性差,抵御外界干擾能力弱和自然恢復(fù)功能差。因此,西部生態(tài)脆弱礦區(qū)采煤沉陷區(qū)治理及生態(tài)環(huán)境保護(hù)的任務(wù)艱巨。
結(jié)束語(yǔ)
作為煤炭資源大國(guó),煤炭經(jīng)濟(jì)在拉動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí),也帶來(lái)了土地沉陷、房屋斷裂、村莊搬遷等一系列嚴(yán)重問(wèn)題。如何妥善搬遷安置沉陷區(qū)村民,維護(hù)社會(huì)和諧穩(wěn)定,促進(jìn)礦區(qū)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展已經(jīng)成為了重點(diǎn)問(wèn)題。所以筆者呼吁,將沉陷區(qū)村莊搬遷安置與新農(nóng)村建設(shè)、小城鎮(zhèn)建設(shè)相結(jié)合,因地制宜,多模式搬遷安置,首先保障人民安全,并采用新方法、新途徑改善技術(shù)措施才,有力地促進(jìn)了我市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]董維武(譯).世界煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)趨勢(shì)[J].中國(guó)煤炭,2006.
[2]徐良驥,嚴(yán)家平,高永梅.淮南礦區(qū)塌陷水域環(huán)境效應(yīng)[J].煤炭學(xué)報(bào),2008.
【關(guān)鍵詞】瓦斯為天;綜合治理;方法;安全
煤礦作為高危行業(yè)之一,安全生產(chǎn)始終是生產(chǎn)領(lǐng)域中的頭等大事和永恒的主題,而治理瓦斯又是煤礦安全工作的重中之重。因此,煤礦瓦斯綜合治理工作任重而道遠(yuǎn)。崔家溝煤礦是我國(guó)監(jiān)獄系統(tǒng)的現(xiàn)代化礦井之一,1958年12月建成投產(chǎn),現(xiàn)生產(chǎn)能力180萬(wàn)噸。2006年以前,隨著機(jī)械化程度的提高及開(kāi)采深度的加大,綜采工作面瓦斯一直居高不下,特別是工作面上隅角,在拉架過(guò)程中,瓦斯經(jīng)常出現(xiàn)超限現(xiàn)象,嚴(yán)重制約了崔家溝煤礦的安全生產(chǎn)。為此,我們下大力氣,狠抓技術(shù)革新,形成了目前一套行之有效的瓦斯綜合治理方法,取得了良好的效果。目前,崔家溝煤礦瓦斯治理工作得到了根本的轉(zhuǎn)變,瓦斯綜合治理方法已貫穿于井下生產(chǎn)的全過(guò)程。
1.加強(qiáng)了通風(fēng)系統(tǒng)的改造和優(yōu)化
在優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,對(duì)井下主要通風(fēng)巷道進(jìn)行了全面的維修和改造,累計(jì)維修和改造主要通風(fēng)巷道3000多米,使礦井通風(fēng)巷道斷面明顯增大,通風(fēng)阻力大大降低。同時(shí)對(duì)地面主扇進(jìn)行改造,目前使用FBCDZ—№24對(duì)旋式,使礦井的通風(fēng)能力有了很大的提高。在大系統(tǒng)得到根本改善的前提下,針對(duì)井下長(zhǎng)距離通風(fēng)的特點(diǎn),采用先進(jìn)的大功率對(duì)旋局扇,有效克服風(fēng)筒長(zhǎng)距離供風(fēng)阻力;安設(shè)同等能力的備用局扇,并安裝局扇自動(dòng)切換裝置,主備局扇實(shí)現(xiàn)分開(kāi)供電,當(dāng)工作局扇停止運(yùn)行時(shí),備用局扇自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),提高長(zhǎng)距離掘進(jìn)工作面供風(fēng)的可靠性。 選用優(yōu)質(zhì)大直徑風(fēng)筒,采用優(yōu)質(zhì)低阻橡塑柔性風(fēng)筒,加大風(fēng)筒直徑,在風(fēng)筒高壓部位采用打包裝帶加強(qiáng)的方法解決風(fēng)筒由于供風(fēng)距離過(guò)遠(yuǎn),靠近局扇附近風(fēng)筒壓力大容易造成風(fēng)筒脫節(jié)的問(wèn)題。通過(guò)多種措施并舉,目前崔家溝煤礦通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠。為礦井的安全生產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)。
2.采用了先進(jìn)的瓦斯抽采技術(shù)
由于崔家溝煤礦為煤油氣共生礦井,回采過(guò)程中的瓦斯治理除了煤層本身的瓦斯涌出問(wèn)題,還有煤層頂?shù)装宓耐咚褂砍觯虼斯ぷ髅娴耐咚怪卫聿捎昧吮久簩觾A向順層鉆孔預(yù)抽及邊采邊抽、工作面頂板走向鉆孔以及采空區(qū)埋管抽采相結(jié)合的抽采方法進(jìn)行綜合瓦斯抽采。具體方案是:
傾向順層長(zhǎng)鉆孔預(yù)抽及邊采邊抽+工作面頂板走向鉆孔+采空區(qū)埋管抽采。
2.1工作面傾向順層鉆孔預(yù)抽及邊采邊抽
順層鉆孔瓦斯抽采技術(shù)是指利用強(qiáng)力鉆機(jī)沿煤層傾斜方向或走向打煤層鉆孔抽采本煤層瓦斯的一項(xiàng)技術(shù)。斜向鉆孔可延長(zhǎng)鉆孔在回采工作面前方卸壓帶內(nèi)的瓦斯抽采時(shí)間。因此,采用順層傾向鉆孔布置可提高抽采效果,所以,本煤層瓦斯抽采采用順層傾向鉆孔布置方式,從工作面里段運(yùn)輸順槽向工作面方向施工鉆孔,鉆場(chǎng)間距50m,鉆場(chǎng)個(gè)數(shù)根據(jù)工作面的長(zhǎng)度具體確定,每個(gè)鉆場(chǎng)內(nèi)布置4個(gè)鉆孔,鉆孔終孔間距15m,鉆孔長(zhǎng)度120m。
2.2工作面頂板走向鉆孔抽采
鄰近層、采空區(qū)浮煤和煤柱等都要向采空區(qū)涌出大量瓦斯,這些瓦斯向回采工作面擴(kuò)散或被風(fēng)流帶出,往往造成采面、尤其是上隅角瓦斯超限。因此,加強(qiáng)在采工作面空區(qū)瓦斯抽采,在崔家溝煤礦井是非常必要的。
根據(jù)礦壓理論和模擬試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),采空區(qū)隨著頂板的冒落,中部逐漸被壓實(shí),而圍繞中部的環(huán)形帶透氣性能較好,且為采空區(qū)瓦斯聚集區(qū)。如果將鉆孔布置在該環(huán)形帶內(nèi),瓦斯抽采量提高,且衰減速度較慢,這即所謂的“O型圈”理論。頂板走向鉆孔抽采是工作面采空區(qū)抽采行之有效的方法。在工作面里段頂板走向鉆孔的布置方式為:在回風(fēng)順槽內(nèi)由切割巷開(kāi)始每隔50m布置一鉆場(chǎng),鉆場(chǎng)個(gè)數(shù)根據(jù)回風(fēng)巷長(zhǎng)度來(lái)定,每個(gè)鉆場(chǎng)內(nèi)布置5個(gè)鉆孔,鉆孔長(zhǎng)度120m,鉆孔終孔點(diǎn)位于煤層頂板上方5m左右。
2.3采空區(qū)埋管抽采
在工作面里段回風(fēng)巷沿巷道底部鋪設(shè)一趟Φ500mm的塑料主管道,在距工作面80m左右處設(shè)一彎管將抽采管道均抬高至巷道頂部,并在巷道頂部分叉,架設(shè)4趟Ф315mm礦用塑料抽采管道,4趟抽采管道的管口依次相距3~5m,用篩網(wǎng)對(duì)抽采管口進(jìn)行保護(hù),設(shè)沙袋墻對(duì)抽采管道進(jìn)行保護(hù),以此形成埋管口。在分叉處對(duì)4趟礦用塑料管道分別安裝一個(gè)閥門(mén),并在分叉處的前段安裝一個(gè)總閥門(mén),在工作面推進(jìn)過(guò)程中,將1、2、3、4號(hào)礦用塑料抽采管道的埋管口保留在工作面的采空區(qū)的深度依次為9~15m、6~10m、3~5m、1m處,通過(guò)抽采系統(tǒng)對(duì)采空區(qū)瓦斯進(jìn)行抽采,當(dāng)工作面推進(jìn)至2號(hào)礦用塑料抽采管道管口附近時(shí),關(guān)閉1號(hào)管道的閥門(mén),并在上隅角袋子墻處卸掉1號(hào)管道在采空區(qū)內(nèi)的管子,亦即2、3、4、1號(hào)礦用塑料抽采管道的埋管口保留在工作面的采空區(qū)的深度依次為9~15m、6~10m、3~5m、1m,用于下一循環(huán)抽采,依次類推,以此達(dá)到利用埋管不斷抽采采空區(qū)及上隅角瓦斯的目的。在實(shí)際過(guò)程中可根據(jù)實(shí)際抽采情況再確定最佳的循環(huán)間距。具體布置如圖所示。
3.強(qiáng)化職工安全意識(shí),實(shí)現(xiàn)群防群治
人的思想決定人的行動(dòng),樹(shù)立全員的安全意識(shí),是做好安全工作的重要保證,為此,礦開(kāi)展了豐富多彩的安全宣傳教育活動(dòng)。通過(guò)安全活動(dòng)的深入開(kāi)展,使每名職工都牢固的樹(shù)立起“瓦斯為天”、“瓦斯不治,礦無(wú)寧日”的思想,從而大大的提高了職工的安全意識(shí),也大大的增強(qiáng)了職工防止瓦斯的自覺(jué)性和主動(dòng)性。同時(shí)加大了各類違章的打擊和處罰力度,從而形成了群防群治的良好氛圍。
關(guān)鍵字:硫化氫 生物法 化學(xué)法 物理法
前言
硫化氫是一種具有重大危害的有毒有害氣體,尤其是對(duì)人體和環(huán)境的危害和影響是最為明顯的。硫化氫的存在不僅僅是對(duì)人類的身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅,更是會(huì)對(duì)管路和相關(guān)的設(shè)備產(chǎn)生腐蝕作用。因此,無(wú)論是國(guó)內(nèi),還是國(guó)外的研究學(xué)者毒霸研究熱點(diǎn)放在研究硫化氫的治理技術(shù)上。目前,在工業(yè)上有成效的治理方法倒是有許多,大體上可以劃分為生物法、化學(xué)法、物理法等三大類。
一、生物法
在20世紀(jì)80年代初的時(shí)候,研究者研究的方法是運(yùn)用生物凈化法處理廢氣。在我國(guó),最早進(jìn)行了生物法處理H2S廢氣研究的有同濟(jì)大學(xué)、昆明理工大學(xué)等兩所學(xué)校的學(xué)者。孫佩石和黃若華等[22]研究學(xué)者運(yùn)用生物膜填料塔作為反應(yīng)器,并采用活性污泥法進(jìn)行填料掛膜,以此來(lái)研究除去H2S廢氣。而邵立明等[23]則采用城市污水處理廠的二沉池污泥,經(jīng)過(guò)液相曝氣馴化之后,制作固定化的小球進(jìn)行試驗(yàn),經(jīng)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)固定化微生物除去污泥率超過(guò)95%。殷俊等[24]則是采用了研究泥炭生物慮塔處理含量H2S惡臭氣體的技術(shù)。
二、化學(xué)法
1.化學(xué)吸收法。利用H2S(弱酸)、化學(xué)溶劑(弱堿)之間互相發(fā)生的可逆反應(yīng),來(lái)脫除H2S的就是化學(xué)吸收法,這種方法比較適合較低的操作壓力,或者原料氣中的燼含量較高的場(chǎng)合中。常用的化學(xué)吸收法一般來(lái)說(shuō)就包括碳酸鹽法、氨法等。最早使用從其他中除去Co2、H2S等酸性氣體的方法的是碳酸鹽法,它可以完全除去COS,但是不含Co2或者Co2含量較低的場(chǎng)合中。碳酸鹽溶液在化學(xué)性質(zhì)上還是比較穩(wěn)定,不會(huì)與COS、O2等物質(zhì)發(fā)生降解反應(yīng),而目前的科學(xué)研究更是主要集中在新型活化劑的研究開(kāi)發(fā)方面[21]。
2.液相催化氧化法。在國(guó)內(nèi)外,使用液相催化氧化來(lái)處理H2S的方法是比較多的,一般來(lái)說(shuō)是由堿液吸收H2S,直接生成氫硫化物,而且硫化物在相對(duì)應(yīng)的催化劑作用下,進(jìn)一步氧化成硫磺,并且催化劑再生之后還可以再繼續(xù)使用。
3.氨法。運(yùn)用氨水作為吸收劑,對(duì)一些設(shè)備具有較重的腐蝕性,并且還會(huì)污染環(huán)境。但是,在處理焦?fàn)t煤氣時(shí),利用焦化廠可以生產(chǎn)出自產(chǎn)的堿源,因此,運(yùn)用此法,會(huì)在經(jīng)濟(jì)上占到足夠的優(yōu)勢(shì)。
4.鐵、鋅化合物脫硫法。采用氫氧化鐵,并添加石灰石、木屑、水等物質(zhì)進(jìn)行混合作為脫硫劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的就是氧化鐵法,這種方法比較適用于處理焦?fàn)t煤氣、其他含有H2S的氣體,使得脫硫的效率達(dá)到99%。但是,該方法耗能比較大,占地面積廣,脫硫劑需要定期再生,總體上來(lái)說(shuō)不是很經(jīng)濟(jì)。采用氧化鋅作為脫硫劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的就是氧化鋅法,該方法比較適合用于處理H2S含量比較低的氣體,脫硫率高達(dá)99%,其主要的劣勢(shì)就是脫硫劑再生困難。
三、物理法
1.活性炭法。通常所說(shuō)的活性炭是一種常用的固體脫硫劑[4.5],一般來(lái)說(shuō),許多學(xué)者都會(huì)認(rèn)為是在氧氣的存在下,才會(huì)出現(xiàn)活性炭脫硫,而活性炭表層面積上的醌酚基會(huì)將H2S催化氧化作為單質(zhì)硫,進(jìn)而打破呼吸的平衡。使得活性炭脫硫的能力提高到10倍以上。假如,將活性炭侵澤后,過(guò)度到金屬(如:CuO、CoO、Fe2O3等),可以很明顯看到,在這個(gè)過(guò)程中增強(qiáng)了活性炭的催化活性,不僅降低了脫硫溫度,而且還大大的提高了脫硫容量。黃岳元、趙天成等[6],將活性炭侵澤過(guò)碳酸鈉之后,通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),該性后的活性炭的吸附能力比一般的、普通的活性炭提高了許多。
2.物理吸收法。利用物理吸收溶劑來(lái)對(duì)H2S的選擇吸收溶劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的就是物理吸收法,通常情況下,是以吸收溶劑的有機(jī)溶劑為主,按照所用的不同量的溶劑來(lái)劃分為[1--3]:碳酸丙烯酯法、冷甲醇法、磷酸三丁酯法等。
3.分子篩法。作為性能優(yōu)良的吸附劑是分子篩,它一般具有骨架結(jié)構(gòu)的堿金屬,或者說(shuō)堿土金屬的硅鋁酸鹽晶體[18]。分子篩不僅具有較大的表面積,而且還具有高度局部集中地極性電荷。這些局部集中地電荷分子可以使得分子篩進(jìn)行強(qiáng)烈的吸附有極性,或者說(shuō)可極化的化合物,例如H2S等。并且分子篩脫硫的工藝流程是由酸氣通過(guò)過(guò)濾器,除去雜質(zhì)、游離水等物質(zhì),然后進(jìn)入到脫硫塔繼續(xù)除去H2S,再進(jìn)入脫硫塔內(nèi),H2S就會(huì)被分子篩篩細(xì)孔進(jìn)行吸附,吸附到H2S達(dá)到飽和狀態(tài)之后的分子篩,利用精華氣再生。所以,分子篩的基本特點(diǎn)就是可再生吸附劑,但是分子篩脫硫的裝置一次性投資較大,尾氣處理的費(fèi)用較高
4.微波法。微波法通過(guò)利用微博的特性,從分子內(nèi)部激發(fā)出H2S分子,以及提高了分子能級(jí),進(jìn)而在比較短的時(shí)間內(nèi),把H2S去除。馬文等[10]研究了,在微波作用下,把硫化亞鐵當(dāng)做催化劑,將硫化氫分解成為氫氣和硫磺的反應(yīng),經(jīng)過(guò)研究表明:硫化亞鐵在微波的作用下,在較短的時(shí)間內(nèi)可以轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%以上。而且微波技術(shù)還可以運(yùn)用到天然氣中,以此來(lái)分解H2S,變成H2和硫磺,這樣的產(chǎn)品可以用作燃料和油品煉制。
5.膜分離法。利用氣體中的不同組分,通過(guò)特制薄膜的速率差異來(lái)實(shí)現(xiàn)的就是膜分離法。在國(guó)外(如:美國(guó)、加拿大、墨西哥等國(guó)家),膜分離法已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用到天然氣脫硫[19]的制作過(guò)程中。這種方式的好處就在于操作簡(jiǎn)單、方便靈活、操作成本低、環(huán)境良好等,因此,,膜分離法具有很好、很廣的發(fā)展前景。
結(jié)束語(yǔ):
目前,在國(guó)內(nèi)外的硫化氫治理技術(shù)已經(jīng)十分的成熟,不過(guò)經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究發(fā)現(xiàn),不管是生物法、化學(xué)法、還是物理法在一定程度上都存在一些不利的弊端。隨著人類逐步的增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí),運(yùn)用科技研究,進(jìn)行開(kāi)發(fā)高效并無(wú)二次污染的硫化氫已經(jīng)成為當(dāng)今時(shí)代研究的主流課題,研究新的治理方案加上多種治理方法的互相組合運(yùn)用,是今后科技研究的重要方向。
參考文獻(xiàn):
[1]殷俊,方士,陳英旭.泥炭生物慮塔處理低濃度H2S氣體的試驗(yàn)研究.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2003,23(1):41~44
關(guān)鍵詞: 混凝 土裂縫 成因 治理措施
中圖分類號(hào):TV331文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言
隨著我國(guó)城市化建設(shè)的進(jìn)行,市政工程的規(guī)模也逐漸增大,當(dāng)然工程質(zhì)量有了更高的要求。而在當(dāng)前的市政工程中,混凝土構(gòu)件占的比重相當(dāng)大,因此影響構(gòu)件安全的混凝土裂縫要格外注意。但混凝土的抗拉強(qiáng)度相對(duì)較低,使得混凝土結(jié)構(gòu)中經(jīng)常出現(xiàn)一些裂縫,這些裂縫會(huì)導(dǎo)致混凝土浸水而腐蝕內(nèi)部構(gòu)件。而內(nèi)部構(gòu)件的腐蝕將降低混凝土材料的耐久性、抗?jié)B透性能以及承載力,同時(shí)還會(huì)影響混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命及外觀,嚴(yán)重的甚至?xí)?duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生危害。
一、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
混凝土產(chǎn)生裂縫的原因有很多,主要是由于溫度和濕度的變化,結(jié)構(gòu)不合理,基礎(chǔ)不均勻沉降,原材料達(dá)不到要求以及混凝土自身的脆性和不均勻性等引起的。在混凝土硬化這段時(shí)間內(nèi),水泥會(huì)產(chǎn)發(fā)熱,使得其內(nèi)部的溫度升高,從而在其表面形成拉應(yīng)力。而到了后期,其溫度會(huì)下降。而在此期間內(nèi),混凝土又會(huì)因?yàn)槭艿交A(chǔ)以及已成型混凝土的約束作用而在其內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力。同樣,外界氣溫的變化也會(huì)使混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。而當(dāng)這些拉應(yīng)力大于混凝土的抗裂能力時(shí),混凝土將會(huì)出現(xiàn)裂縫。部分混凝土的表面濕度變化較為明顯,而內(nèi)部濕度卻變化很小。混凝土本身就是脆性材料,其抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的十分之一左右。在給混凝土添加短期荷載時(shí)的極限拉伸變形只有(0.6~1.0)*104,而添加長(zhǎng)期荷載時(shí)的極限拉伸變形只有(1.2~2.0)*104。因而,混凝土本身的脆性也易導(dǎo)致其產(chǎn)生裂縫。如果在混凝土制作過(guò)程中,所選材料達(dá)不到要求,且其水灰比不穩(wěn)定,會(huì)使得混凝土的抗拉強(qiáng)度不一致,在抗拉強(qiáng)度低的部位就容易出現(xiàn)裂縫。
二、混凝土施工中常見(jiàn)裂縫及其治理措施
1、干縮裂縫
(1) 干縮裂縫的產(chǎn)生。在混凝土養(yǎng)護(hù)或是澆筑完畢一段時(shí)間后,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)表面性的平行線或網(wǎng)狀的較淺、細(xì)小的裂縫,特別是大體積混凝土的平面部位更是多見(jiàn)。這種裂縫稱之為干縮裂縫。這是由于水泥漿水分在揮發(fā)過(guò)程中因?yàn)樗幍奈恢貌煌鴵]發(fā)速度有所區(qū)別造成的:混凝土外部表面水分蒸發(fā)較快,變形較大,而混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)速度較慢,變形較小,這就造成混凝土外部表面干縮速度大于內(nèi)部干縮速度,在兩者之間存在一個(gè)拉應(yīng)力,從而出現(xiàn)裂縫。干縮裂縫使得混凝土的抗?jié)B性受到影響,水流隨縫隙進(jìn)入混凝土內(nèi)部,氧化、腐蝕鋼筋,對(duì)混凝土構(gòu)件的穩(wěn)固性、耐久性、承載力等都造成嚴(yán)重影響。影響混凝土干縮的因素主要是混凝土的配制方式方法,例如混凝土中水泥成分、用量,混凝土水灰比、外加劑比以及集料的性質(zhì)和用量,還有就是混凝土的具體養(yǎng)護(hù)措施。
(2)干縮裂縫的處理。要減少干縮縫裂的產(chǎn)生,在施工中需要做好以下幾項(xiàng)預(yù)防措施:a.選用收縮指標(biāo)較少的水泥,例如選用中低熱或是粉煤灰水泥,工程的重要部位選用高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料施工,避免干縮裂縫的產(chǎn)生。b.市政施工的實(shí)踐證明,混凝土的干縮程度與水灰比的正比關(guān)系明顯,水灰比越大,干縮程度越大,所以在混凝土的配比設(shè)計(jì)中應(yīng)合理計(jì)算水灰比,在保證混凝土強(qiáng)度的前提下,盡量降低水灰比,減少水泥用量。c.在施工中不能貪圖攪拌順利而加大用水量,應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的配合比添加用水。d.改進(jìn)混凝土養(yǎng)護(hù)方法,加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù),延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間,特別是在冬天,必須延長(zhǎng)保溫覆蓋時(shí)間,并涂刷養(yǎng)護(hù)劑。e.對(duì)于大面積混凝土施工,科學(xué)設(shè)置收縮縫。
2、塑性收縮裂縫
(1) 塑性收縮裂縫的產(chǎn)生。塑性收縮裂縫大部分發(fā)生在混凝土強(qiáng)度較小時(shí)的終凝前后。外在因素是干熱或是大風(fēng)影響,混凝土表面失水太快而造成體積急劇收縮,而混凝土的強(qiáng)度很小無(wú)法對(duì)急劇收縮產(chǎn)生反制力,從而在混凝土表面出現(xiàn)龜裂(裂縫),這類裂縫外力作用十分明顯,裂縫一般較長(zhǎng)(一般都有20~30cm,最長(zhǎng)可達(dá)2~3m) 較寬(一般1~5mm) 較深,對(duì)混凝土的影響較干縮裂縫更加嚴(yán)重。
(2) 對(duì)塑性收縮裂縫的處理。裂縫的預(yù)防處理除了選用干縮值較少、早期強(qiáng)度較高的水泥品種(例如硅酸鹽水泥) 和嚴(yán)格控制水灰比之外,最主要的是做好混凝土終凝前的表面濕潤(rùn)工作,及時(shí)覆蓋塑料薄膜、草墊、麻席等,并在高溫、大風(fēng)天氣做好混凝土的降溫、擋風(fēng)措施。
3、沉陷裂縫
(1) 沉陷裂縫的產(chǎn)生。沉陷裂縫外表大多表現(xiàn)為沿地面垂直或是30~45 度銳角斜向發(fā)展,進(jìn)而產(chǎn)生錯(cuò)位。沉陷裂縫產(chǎn)生有兩個(gè)主要原因,一是承載混凝土的地基或回填土的土質(zhì)過(guò)于松軟,在水浸之后產(chǎn)生沉降;二是混凝土施工時(shí)搭建的模板剛度較小,模板支撐力不夠以及模板支撐底部不結(jié)實(shí)造成的。顯然,外在因素是沉陷裂縫產(chǎn)生的主要原因。
(2) 處理沉陷裂縫主要從兩方面考慮,在承載混泥土的地基或回填土方面,施工前進(jìn)行必要的夯實(shí)、加固,盡量避免施工過(guò)程中讓地基在水中浸泡。在模板方面,一是選擇合適的模板板材,其剛度和強(qiáng)度要符合施工要求;二是合理設(shè)計(jì)模板結(jié)構(gòu),避免支撐距離過(guò)大造成支撐力不足;三是混凝土施工完工后合理安排拆除時(shí)間,不能太早,并針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)注意拆模順序。
4、溫度裂縫
(1) 溫度裂縫的產(chǎn)生。在混凝土澆筑后的硬化過(guò)程中,水泥在水化時(shí)會(huì)發(fā)出大量的熱量(稱之為水化熱),推高了混凝土的內(nèi)部溫度(有時(shí)超過(guò)70 度甚至更高),而混凝土外表面散熱較快,使得內(nèi)外產(chǎn)生較大的溫度差,在熱脹冷縮作用下,混凝土內(nèi)部在通脹,而表面卻在冷縮,從而在兩者之間產(chǎn)生一個(gè)作用力(拉應(yīng)力),當(dāng)這個(gè)作用力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),在混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。溫度裂縫主要在大體積的混凝土結(jié)構(gòu)中發(fā)生。溫度裂縫和干縮裂縫的主要區(qū)別是干縮裂縫主要和混凝土內(nèi)外的水分自然蒸發(fā)的速度有關(guān),而溫度裂縫和溫度相關(guān)性較強(qiáng),在冬季裂縫較寬,而夏季較窄。在外型上,溫度裂縫通常中間粗兩端細(xì),而干縮裂縫粗細(xì)變化不明顯。
(2) 在市政工程中,大體積混凝土越來(lái)越多的應(yīng)用在橋梁工程、高架路工程、給排水沉降井工程等,溫度裂縫會(huì)使得混凝土碳化,降低混凝土的抗?jié)B、抗疲勞性能,并使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋銹蝕,造成工程存在嚴(yán)重的安全隱患。在這類工程施工中,預(yù)防和控制大體積混凝土的溫度裂縫一直是施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。除了做好其他原因引發(fā)的裂縫預(yù)防措施外,還需要在施工中注意以下幾點(diǎn):一是在大體積混凝土內(nèi)部合理設(shè)置冷卻管,澆筑后通冷水或冷氣,達(dá)到降低混凝土內(nèi)部溫度的目的;二是科學(xué)添加減水、增塑、緩凝等外加劑,提升混凝土的流動(dòng)性、保水性,降低水化熱;三是改善施工方案,采取分層、分塊澆筑混凝土的方法,充分利用混凝土表層的散熱,減少裂縫產(chǎn)生的可能性。四是改善施工工藝,例如在舊有的“三冷技術(shù)”施工的基礎(chǔ)上再采用“二次風(fēng)冷”的新工藝,可以有效降低混凝土的澆筑溫度,減少溫度裂縫的產(chǎn)生。
結(jié)束語(yǔ)
總之,混凝土的裂縫是一項(xiàng)世界性的難題。探索出有效的裂縫控制措施和修復(fù)方法是很有意義的,還需要廣大研究工作者進(jìn)一步努力。
參考文獻(xiàn)
[1] 韓仕賓1,江 敏2,劉培科3,劉紅霞3.低強(qiáng)度等級(jí)水工混凝土耐久性提高措施[J]. 南水北調(diào)與水利科技. 2013(02)
[2] 李紅萍.混凝土施工裂縫分析及防控[J]. 山西建筑. 2013(23)
關(guān)鍵詞:河道治理 清淤技術(shù) 淤泥處理
1.我國(guó)中小河道存在的普遍問(wèn)題
目前,我國(guó)中小河道存在一個(gè)普遍問(wèn)題,就是淤泥沉積。這種情況直接危害了河道原有的兩大功能:其一是河道的防災(zāi)減災(zāi)功能,其二是河道對(duì)于洪水的調(diào)蓄能力。河道這兩大功能的破壞,導(dǎo)致了自然災(zāi)害沒(méi)有緩沖的階段,直接威脅到人類的生命和財(cái)產(chǎn)安全。在農(nóng)村,中小河道的淤泥堵塞有可能會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)結(jié)果:一是農(nóng)村的飲用水遭到破壞。村民的飲用水如果以河水為主的話,那么河流淤泥的沉積必然會(huì)破壞水質(zhì),導(dǎo)致飲水疾病的發(fā)生;二是農(nóng)村的農(nóng)業(yè)灌溉嚴(yán)重受阻。在許多北方旱地,靠近河流的農(nóng)業(yè)土地,其灌溉用水也勢(shì)必取自河流,長(zhǎng)期的淤泥堵塞會(huì)導(dǎo)致河流水量減少,水位下降,如果不予及時(shí)治理,強(qiáng)行取水,那河流便存在斷流的風(fēng)險(xiǎn),一旦河流斷流,想要恢復(fù)那就是難上加難。在城市,中小河道的主要作用則是對(duì)城市環(huán)境有調(diào)控作用,河流可以增加城市的空氣濕度,減少一部分空氣粉塵,更可以美化城市環(huán)境。然而,目前我國(guó)許多工業(yè)城市河流污染現(xiàn)象及其嚴(yán)重,中小河道淤泥長(zhǎng)期得不到清理,河道本身凈化空氣的作用反倒成了污染空氣質(zhì)量的幫兇。因此,提高人們關(guān)于中小河道長(zhǎng)期清理淤泥的認(rèn)識(shí)變得越來(lái)越重要,提高河道淤泥處理技術(shù)也迫在眉睫。
2.我國(guó)中小河道治理中清淤技術(shù)的應(yīng)用
目前我國(guó)的清淤工程分為三個(gè)階段:前期的準(zhǔn)備調(diào)查階段,中期的測(cè)量和設(shè)備放樣階段,后期的清淤具體實(shí)施階段。在前期的準(zhǔn)備調(diào)查階段,主要是判斷淤泥是否具有污染性和危害性,然而實(shí)際情況是,許多施工人員不重視前期的準(zhǔn)備階段,直接按照具體施工步驟按部就班的來(lái),卻忽略的實(shí)事求是的處事原則,這就導(dǎo)致了清淤工作因?yàn)槌霈F(xiàn)的偏差而重復(fù)進(jìn)行,浪費(fèi)人力物力。在前期的測(cè)量指標(biāo)中,應(yīng)根據(jù)具體數(shù)據(jù)來(lái)判斷淤泥的性質(zhì),從而制定出合理的方案。
目前我國(guó)的清淤技術(shù)分為兩種:一種是水下清淤處理技術(shù),一種是環(huán)保清淤處理技術(shù)。
2.1水下清淤
水下清淤技術(shù)主要是在船上對(duì)清淤設(shè)備進(jìn)行安裝,整體清淤的平全依靠清淤船,在此前提下開(kāi)挖淤泥可以利用管道輸送到指定的位置。這種應(yīng)用方法可以劃分為幾種,絞吸式、抓斗式、斗輪式以及泵吸式等清淤方式。而每種方式都有各自的特點(diǎn),比如抓斗式清淤技術(shù),這種技術(shù)主要應(yīng)用與常年未清理的中小河道中,這些河道存在的普遍問(wèn)題是:障礙物多、淤泥泥層厚等情況。其工作原理是以油泵為動(dòng)力機(jī),使挖泥船抓取淤泥,并把淤泥在船上卸入,整個(gè)清淤工程以開(kāi)挖、回旋和卸載為主。這種技術(shù)操作簡(jiǎn)單,而且受制情況較少。但也存在一些弊端,由于淤泥在被抓起后直接卸到船內(nèi),如果船體沒(méi)有進(jìn)過(guò)特殊處理,那就很容易出現(xiàn)濕滑現(xiàn)象,撈起的淤泥很容易再次掉進(jìn)水里,清淤率不高。絞吸式處理技術(shù)應(yīng)用下,一般在中型河道清淤作業(yè)中被廣泛使用,主要的特點(diǎn)是施工精度比較高,清淤過(guò)程中不會(huì)發(fā)生泄漏等狀況,對(duì)通航不會(huì)帶來(lái)影響。但是由于絞刀開(kāi)挖具有一定的開(kāi)放性,所以比較容易造成回淤問(wèn)題。
2.2環(huán)保清淤
環(huán)保清淤一直是現(xiàn)代河流清淤處理技術(shù)中的重點(diǎn),是各個(gè)國(guó)家不斷發(fā)展和完善的清淤技術(shù)。之所以各個(gè)國(guó)家如此重視環(huán)保清淤,就是因?yàn)榄h(huán)保清淤不但保護(hù)水體環(huán)境,而且還可以改善水質(zhì)。這種清淤技術(shù)對(duì)清淤工程設(shè)備的要求很高,同時(shí)還要求淤泥棄場(chǎng)位置在河流下游,在下風(fēng)口方向,不能破壞周邊空氣質(zhì)量,還有在施工中對(duì)水體渾濁程度上進(jìn)行嚴(yán)密的控制。環(huán)保清淤技術(shù)主要是環(huán)保絞吸式處理技術(shù),通過(guò)設(shè)備的吸附性對(duì)淤泥進(jìn)行吸收和設(shè)備內(nèi)的處理,這就彌補(bǔ)了上述抓斗式的不足,有效控制了淤泥再次返回河道而造成的污染物擴(kuò)散,環(huán)保絞吸式處理技術(shù)的清淤率可以達(dá)到百分之九十以上,是許多中小河道用于清淤的主要技術(shù)。
3.中小河道淤泥處理技術(shù)
中小河道的淤泥處理技術(shù)根據(jù)淤泥的種類分為兩種:一種是污染淤泥和無(wú)污染淤泥的處理技術(shù);另一種是堆成淤泥處理技術(shù)。
3.1污染淤泥和無(wú)污染淤泥處理技術(shù)
有污染淤泥和無(wú)污染淤泥的處理方法不同,對(duì)于無(wú)污染淤泥,分為兩種處理方法:一N是直接將淤泥作為廢料清理,把河道里的淤泥直接放置在制定放置地點(diǎn),讓其隨時(shí)間自由揮發(fā)成為土壤;另一種處理方式是將淤泥作為農(nóng)業(yè)用的肥料進(jìn)行處理,無(wú)污染的淤泥本身就含有豐富的營(yíng)養(yǎng)元素,它是許多原料最終的形態(tài)。將這些淤泥打撈起后,通過(guò)簡(jiǎn)單的技術(shù)處理,拉往農(nóng)田,讓其作為農(nóng)作物的營(yíng)養(yǎng)的原料。有詩(shī)云:“落紅不是無(wú)情物,化作春泥更護(hù)花。”,說(shuō)的就是這個(gè)道理。對(duì)于有污染的淤泥,應(yīng)該是將污染物標(biāo)準(zhǔn)減少到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以下。例如淤泥中重金屬污染超標(biāo)可以采用的處理技術(shù)是鈍化穩(wěn)定技術(shù)。淤泥處理技術(shù)在選擇上應(yīng)該考慮其用途,例如對(duì)磷和氮營(yíng)養(yǎng)鹽含量比較高的淤泥,當(dāng)處理之后的淤泥可以用作普通填土和路堤而離水源地比較遠(yuǎn),磷和氮沒(méi)有辦法再一次進(jìn)入水源造成污染。
3.2 堆場(chǎng)淤泥處理技術(shù)
在清淤處理過(guò)程中,為了考慮到防止淤泥的污染物隨空氣擴(kuò)散或者其散發(fā)的氣味隨風(fēng)向飄到居民居住區(qū),施工方一般會(huì)設(shè)置專門(mén)的淤泥堆積場(chǎng)。堆場(chǎng)淤泥處理技術(shù)就是利用這個(gè)原理,從初填環(huán)節(jié)開(kāi)始,應(yīng)用一系列的清淤處理方式快速固結(jié)和快速促沉,并結(jié)合表層清淤處理技術(shù),將堆場(chǎng)周轉(zhuǎn)使用和淤泥堆場(chǎng)達(dá)到快速的復(fù)耕。
結(jié)語(yǔ)
我國(guó)中小河道的清淤技術(shù)和淤泥處理到現(xiàn)在已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展,但在筆者看來(lái),最重要的還是在于養(yǎng)成人們注重河道環(huán)保的意識(shí),從一開(kāi)始便減少淤泥的產(chǎn)生是最重要的。
參考文獻(xiàn)
辣椒系茄科辣椒屬一年生或多年生草本植物,全國(guó)各地均有栽培,是我國(guó)傳統(tǒng)蔬菜[1]。辣椒在粵西茂南區(qū)栽培面積較大,是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的拳頭產(chǎn)品,但是辣椒病蟲(chóng)害嚴(yán)重影響辣椒的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此,要想大力發(fā)展辣椒產(chǎn)業(yè),病蟲(chóng)害防治工作應(yīng)貫穿播種至果實(shí)收獲期整個(gè)辣椒種植過(guò)程,應(yīng)遵循“預(yù)防為主,綜合防治”的植保方針,制訂科學(xué)合理的病蟲(chóng)害防治方法,加大生產(chǎn)管理力度,改變耕作方式,改善栽培條件,才能保障辣椒產(chǎn)業(yè)較好的經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹辣椒病蟲(chóng)害的防治技術(shù),以為種植戶提供參考。
1合理輪作
合理輪作是病蟲(chóng)害防治的有效措施,辣椒種植時(shí)苗床和大田均應(yīng)選擇3年未種過(guò)茄科蔬菜(如辣椒、番茄、茄子)的土壤,或選用水旱輪作、不同科作物輪作的土壤,由于茂南區(qū)地處粵西,屬亞熱帶氣候,全年可種植作物。因此,在當(dāng)?shù)乜刹捎玫尽尽匪递喿鞣绞剑越档屯寥乐胁≡餁埩袅浚瑴p輕病害發(fā)生[1-2]。
2因地選種
品種選擇不僅要考慮辣椒自身的生理特性,也要考慮市場(chǎng)需求。15~30℃是辣椒生長(zhǎng)的適宜溫度范圍,如果過(guò)早播種,過(guò)高的氣溫條件不利于辣椒的生長(zhǎng)和坐果,同時(shí)市場(chǎng)需求也不旺盛;如果過(guò)遲播種,寒潮則會(huì)對(duì)辣椒的產(chǎn)量造成影響。因此,根據(jù)茂名市茂南區(qū)的實(shí)際情況,應(yīng)選擇中椒5、中椒105等園椒品種,在中秋節(jié)前后10d播種,可在元旦至春節(jié)期間銷售。
3消毒處理
3.1種子消毒
選用福爾馬林300倍液或1%高錳酸鉀浸種20~30min,撈出后清水洗凈,再用光合菌劑30倍液浸種4~6h,后放于25~30℃條件下催芽,每隔4~6h翻動(dòng)1次,同時(shí)清水濕潤(rùn)為宜,待種子萌齊時(shí)即可播種[3]。
3.2土壤消毒
可用硫磺37.5~45.0kg/hm2于前作晚稻黃熟期均勻撒施,再用生石灰750kg/hm2+碳銨225~375kg/hm2于晚稻收獲后撒施,后犁漚田達(dá)到土壤消毒的目的。
4農(nóng)業(yè)防治
4.1培育壯苗
選用塘底泥或火燒土作為苗床泥,并做好上述的種子和土壤消毒工作。當(dāng)幼苗長(zhǎng)至2葉時(shí)用土壤活化細(xì)菌菌劑30倍液噴施1次;移植前5d,用光合細(xì)菌劑噴施1次;在幼苗6片葉時(shí)進(jìn)行帶土移植,以免傷害植株根系。注意移植前6~8d要控制水肥進(jìn)行煉苗[4]。
4.2合理定植
園椒雙行種植行株距為40cm×25~27cm,栽植6萬(wàn)株/hm2左右;尖椒雙行種植行株距為40cm×30cm,栽植4.8萬(wàn)~5.1萬(wàn)株/hm2。種植時(shí)用竹棍打孔植苗,栽植后要隨即移回稻草將種植膜孔蓋住,以免地膜溫度過(guò)高灼燒幼苗。
4.3重施基肥
根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量確定辣椒的施肥量,一般目標(biāo)產(chǎn)量為75t/hm2需施純N375kg/hm2、P2O5450kg/hm2、K2O450kg/hm2,并注意重施基肥,基肥施用量占總施肥量的60%~80%,且應(yīng)注意多用有機(jī)肥,少用化學(xué)肥料。
4.4地膜覆蓋
于包溝起畦后覆蓋塑料地膜,地膜寬度1.2~1.3m,移植時(shí)在地膜上打直徑6cm的小孔,以利于保水、保肥、保溫,同時(shí)也有防止雜草滋生的作用。在寒潮來(lái)臨時(shí),可在地膜上覆蓋一層稻草。
4.5田間管理
(1)當(dāng)溝內(nèi)雜草長(zhǎng)至22cm左右時(shí)噴施草甘膦,并定期進(jìn)行,一般30d左右化除1次。(2)為防止椒苗早衰,可于第2、3、4批椒果拇指大時(shí)進(jìn)行追肥,用優(yōu)質(zhì)復(fù)合肥150~300kg/hm2結(jié)合灌水進(jìn)行。(3)辣椒生長(zhǎng)最適宜的土壤濕度為最大持水量的50%~70%,當(dāng)持水量高于80%時(shí)注意排水,當(dāng)持水量低于40%時(shí)注意灌水,平時(shí)要做到畦溝暢通,確保雨天不漬水。
5物理防治
根據(jù)害蟲(chóng)的趨光性采用高壓汞燈、黑光燈進(jìn)行誘殺,根據(jù)害蟲(chóng)的趨色性采用楊樹(shù)枝把、機(jī)油黃色板進(jìn)行誘殺,根據(jù)害蟲(chóng)的趨味性采用性誘劑進(jìn)行誘殺。物理防治方法具有經(jīng)濟(jì)、有效、安全等特點(diǎn)[5-6]。
6化學(xué)防治
辣椒病蟲(chóng)害種類很多,藥劑防治應(yīng)針對(duì)不同的病蟲(chóng)種類,選用不同的藥劑類型和施藥方法進(jìn)行防治。辣椒病害主要有疫病、枯萎病、白粉病、炭疽病、病毒病等,蟲(chóng)害主要有小地老虎、蚜蟲(chóng)等[2]。
6.1蟲(chóng)害防治
用10%吡蟲(chóng)啉3000倍液、50%抗蚜威3000倍液噴霧防治蚜蟲(chóng);用90%敵百蟲(chóng)800倍液、2.5%溴氰菊酯、50%辛硫磷800倍液于1~3齡幼蟲(chóng)期噴霧防治小地老虎[7-8]。
本文作者:曾志航作者單位:惠州市保家環(huán)境工程有限公司
各種IMC載休的性能比較
適用于廢水處理的理想的IMC載體應(yīng)該是對(duì)生物無(wú)毒,傳質(zhì)性能良好,機(jī)械強(qiáng)度高,壽命長(zhǎng),固定操作容易,且價(jià)格便宜。對(duì)按圖1制備的瓊脂、明膠、海藻酸鈣(簡(jiǎn)稱SA)、聚乙烯醇(簡(jiǎn)稱PVA)和丙烯酞餒(簡(jiǎn)稱ACRM)5種凝膠作為IMC載體時(shí)的機(jī)械強(qiáng)度、傳質(zhì)性能等比較結(jié)果如下:1)在5種包埋劑中,瓊脂機(jī)械強(qiáng)度極差,無(wú)實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值;2)ACRM凝膠中未聚合的單體對(duì)生物有毒,且在聚合過(guò)程中發(fā)熱,對(duì)細(xì)菌殺傷大;傳質(zhì)性能較差,IMC小球內(nèi)的微生物增殖不好;固定操作不易;3)明膠強(qiáng)度較低,內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實(shí),傳質(zhì)性能較差;4)SA凝膠和PVA凝膠,機(jī)械強(qiáng)度較好;電鏡觀察表明內(nèi)部呈多孔結(jié)構(gòu),對(duì)生物的毒性小,固定操作容易。5種IMC載體的各性能比較見(jiàn)表2。對(duì)SA凝膠和PVA凝膠進(jìn)一步的研究表明:PVA凝膠的機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)于SA凝膠,但SA凝膠的傳質(zhì)性能比PVA凝膠好。將兩種IMC小球置于紅墨水中,30min時(shí),紅墨水沿半徑5.Omm的PVA小球徑向僅擴(kuò)散進(jìn)入0.6mm~0.8mm,而SA小球幾乎全部變紅。在穩(wěn)定性方面,SA凝膠易在PO2溶液中溶解,pH>10時(shí),容易破碎;而PVA性能受pH變化影響甚微,但PVA由于交聯(lián)不徹底,有小量TOC溶出。通過(guò)用Na2:CO3:事先將硼酸溶液的pH調(diào)到6.7左右,再進(jìn)行交聯(lián),可減少TOC溶出,并可增加高溫時(shí)凝膠強(qiáng)度的穩(wěn)定性。綜合以上結(jié)果,目前較為合適的IMC載體為PVA,但需對(duì)傳質(zhì)性能進(jìn)一步改善。
IMC處理洗衣粉廢水效果
隨著運(yùn)行時(shí)間及LAS降解速率增加,運(yùn)行到第八天,降解速率達(dá)最大,在進(jìn)水LAS濃度40mg/L時(shí),在3h內(nèi)就可將LAS降解97.8%。當(dāng)進(jìn)水LAS濃度升高為70mg/L時(shí),LAS的降解速率并沒(méi)有因?yàn)槠錆舛鹊奶岣叨档秃芏唷5S著運(yùn)行時(shí)間的增加,PVA小球的活性有所下降。運(yùn)行到20天,3h的LAS去除率只有81%。這可能是由于LAS降解產(chǎn)物中有不利于LAS降解菌生長(zhǎng)的物質(zhì)產(chǎn)生,積累到一定量時(shí),導(dǎo)致PVA小球活性下降。采用低濃度LAS進(jìn)水對(duì)PVA小球進(jìn)行活化培養(yǎng),可恢復(fù)PVA小球的活性,反復(fù)使用。半連續(xù)試驗(yàn)進(jìn)行了幾個(gè)月,結(jié)果表明PVA小球一直保持了良好的強(qiáng)度,沒(méi)有破碎。
IMC處理四環(huán)素廢水效果
如圖3所示,在進(jìn)水COD濃度<3500mg/L,即產(chǎn)酸相出水COD<3000mg/L時(shí),IMC產(chǎn)甲烷相的COD去除率為65%~70%,以二相計(jì)時(shí),COD去除率為73%左右。而UASB產(chǎn)甲烷相的COD去除率為60%~65%,以二相計(jì)時(shí),COD去除率為69%左右。當(dāng)進(jìn)水COD濃度>3500mg/L時(shí),UASB受沖擊負(fù)荷的影響,COD去除率明顯下降,即使進(jìn)水COD濃度又下降到3000mg/L左右時(shí),其COD去除效果仍恢復(fù)較慢。相比之下,IMC反應(yīng)器受進(jìn)水沖擊負(fù)荷影響較小。由此可見(jiàn),IMC反應(yīng)器比UASB反應(yīng)器處理效率高,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)主要是因?yàn)樵赨ASB反應(yīng)器中,廢水中含有大量對(duì)微生物有抑制性的四環(huán)(COD=300Omg/L時(shí),四環(huán)素濃度約為20Omg/L),反應(yīng)器內(nèi)難以生成顆粒污泥,維持較高污泥濃度。經(jīng)觀察,UASB反應(yīng)器內(nèi)的污泥大部分集中在反應(yīng)器底部,污泥層占反應(yīng)器總體積的50%,污泥濃度約為15.6gVSS/L。而在IMC反應(yīng)器中,由于IMC的利用,可人為高濃度地維持反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度。IMC均勻分布在整個(gè)反應(yīng)器內(nèi),堆積體積占反應(yīng)器總體積的89%,污泥濃度約為17gVSS/L。此外,在抵抗四環(huán)素毒性方面,IMC也比UASB更具有優(yōu)勢(shì)。如圖4所示,在四環(huán)素濃度高達(dá)700mg/L時(shí),UASB污泥的甲烷產(chǎn)量已降低了50%,而IMC的甲烷產(chǎn)量變化卻不大,這主要是由于在非固定的懸浮污泥系統(tǒng)中,微生物與四環(huán)素直接接觸,受其毒性的影響較大。而在IMC系統(tǒng)中,廢水中的四環(huán)素必須先經(jīng)擴(kuò)散才能進(jìn)入IMC小球內(nèi)部。由于擴(kuò)散作用,從IMC小球外部到內(nèi)部,四環(huán)素濃度由高變低,其毒性減小。此外,在四環(huán)素?cái)U(kuò)散過(guò)程中,伴隨微生物對(duì)四環(huán)素的降解,使其毒性進(jìn)一進(jìn)減輕。IMC的這種抗有毒物毒性能力強(qiáng)的特點(diǎn)更增加了IMC反應(yīng)器抗沖擊負(fù)荷的能力及運(yùn)行的穩(wěn)定性。此外,IMC反應(yīng)器出水的SS比UASB反應(yīng)器少,在高負(fù)荷時(shí)UASB反應(yīng)器出水的SS明顯增加。試驗(yàn)兩個(gè)多月,IMC小球除個(gè)別破碎外,大部分完好。
摘要:環(huán)境監(jiān)測(cè)是人們認(rèn)識(shí)環(huán)境、評(píng)價(jià)環(huán)境、掌握環(huán)境質(zhì)量的重要手段,是環(huán)境治理的前提和依據(jù)。城市環(huán)境治理包括城市大氣污染治理、城市水污染治理、城市固體廢物污染治理和城市噪聲污染治理四類。不同類型的污染具有不同的特點(diǎn),其危害也不同,對(duì)此應(yīng)采取不同的治理途徑。本文就針對(duì)城市的環(huán)境污染特點(diǎn),分析城市環(huán)境監(jiān)測(cè)和治理技術(shù)在控制環(huán)境污染方面的內(nèi)容。
關(guān)鍵詞:城市環(huán)境;環(huán)境污染;污染治理;環(huán)境
環(huán)境監(jiān)測(cè)是運(yùn)用各種分析、測(cè)試手段,對(duì)影響環(huán)境質(zhì)量的因素值進(jìn)行測(cè)定,取得反映環(huán)境質(zhì)量或環(huán)境污染程度的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的過(guò)程。其目的是運(yùn)用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)表示環(huán)境質(zhì)量受損程度,進(jìn)而來(lái)探討污染的起因和變化趨勢(shì),結(jié)合環(huán)境治理技術(shù)從而更快速、準(zhǔn)確地控制和解決環(huán)境的核心問(wèn)題。
一、環(huán)境監(jiān)測(cè)和治理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)已初具規(guī)模體系基本完善,特別是十一五以來(lái)到三級(jí)站環(huán)境監(jiān)測(cè)站(縣級(jí)站)的能力建設(shè),無(wú)論是環(huán)境監(jiān)測(cè)能力、監(jiān)測(cè)管理或是物質(zhì)基礎(chǔ)等方面,都有了質(zhì)的飛躍。就技術(shù)方面而言,也取得了較大的發(fā)展。首先,環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)已發(fā)展有生物監(jiān)測(cè)、物理監(jiān)測(cè)、遙感、衛(wèi)星監(jiān)測(cè)等多種監(jiān)測(cè)技術(shù)的監(jiān)測(cè)體系。其次,環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器的生產(chǎn)也達(dá)到了一定的水平。
我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器的生產(chǎn)技術(shù)與水平也日益提高,如油份測(cè)定儀、電磁波監(jiān)測(cè)儀器等。我國(guó)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的儀器主要有空氣和廢氣監(jiān)測(cè)儀器、污染源和環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀器與便攜式現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急監(jiān)測(cè)儀器等。此外,我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)也逐漸向自動(dòng)連續(xù)性的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展,提高了環(huán)境監(jiān)測(cè)的效率。
2.環(huán)境治理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
針對(duì)于各種不同的污染指標(biāo),到目前已經(jīng)發(fā)明產(chǎn)生了相對(duì)應(yīng)的治理新技術(shù)、工藝及儀器。清潔的大氣環(huán)保技術(shù);固體廢物處理技術(shù);水凈化技術(shù)等近年都取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。對(duì)于大氣治理,各種除塵技術(shù),脫硫、脫氮技術(shù)等以及工業(yè)廢氣的凈化都取得一定效果;對(duì)于污水處理和凈化技術(shù)也在不斷地完善和發(fā)展;對(duì)于固體廢物處理,廢物的減量化明顯且回收率高。近年來(lái),我國(guó)的環(huán)境污染治理技術(shù)有了較大的發(fā)展,人們從僅注意少數(shù)幾種污染物的單項(xiàng)治理發(fā)展到用先進(jìn)的設(shè)備和投術(shù)進(jìn)行綜合治理,用物理化學(xué)及生物化學(xué)方法治理環(huán)境污染已取得較明顯的效果。
二、城市環(huán)境污染的監(jiān)測(cè)
1.環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)象
城市環(huán)境污染監(jiān)測(cè)主要圍繞水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)、大氣污染監(jiān)測(cè)、噪音污染監(jiān)測(cè)、生物指標(biāo)監(jiān)測(cè)。就城市監(jiān)測(cè)技術(shù)手段而言主要圍繞在實(shí)驗(yàn)室通用分析儀器、專用環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器和便攜式現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急監(jiān)測(cè)儀器等。
2.環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)及應(yīng)用
環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)在不同的使用條件下有不同的技術(shù)方法。
在實(shí)驗(yàn)室通用分析儀器中,主要使用一些原子吸收光譜法、紫外一可見(jiàn)分光光度計(jì)、紅外吸收光譜法、ICP等離子體發(fā)射光譜儀等。
在專用環(huán)境檢測(cè)時(shí)所使用的儀器主要有空氣和廢氣監(jiān)測(cè)儀器、污染源和環(huán)境水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)儀器。常用的COD測(cè)定儀在測(cè)定方法上有滴定法、庫(kù)侖法、分光光度法等,這些方法均有各自的特點(diǎn),可以滿足不同的需求。氰化物測(cè)定儀中,國(guó)外已有可以測(cè)定不同形態(tài)氰化物的儀器。測(cè)油儀中,主要以紅外法為主,其準(zhǔn)確性、可靠性較好。
便攜式現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急監(jiān)測(cè)儀器:體積小、重量輕、分析速度快、操作簡(jiǎn)便。國(guó)外環(huán)境常規(guī)污染物如CO、NO、COD等的便攜式儀器早已成熟,便攜式氣相色譜(GC)作為現(xiàn)場(chǎng)分析儀器也已使用多年。這些都是應(yīng)急監(jiān)測(cè)中不可缺少的工具。隨著國(guó)家十二五規(guī)劃對(duì)環(huán)境保護(hù)的加強(qiáng),能力建設(shè)投入的加大,監(jiān)測(cè)應(yīng)用技術(shù)和手段必將上一個(gè)新的臺(tái)階。
自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要有空氣和廢氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器、3S技術(shù)等。其簡(jiǎn)便及其長(zhǎng)效的監(jiān)測(cè)平臺(tái)也必將在我國(guó)十二五發(fā)展規(guī)劃發(fā)展中有更大的空間發(fā)展及應(yīng)用。3.我國(guó)城市環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)存在的問(wèn)題
我國(guó)城市環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)目前尚存在不足之處:首先,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體能力不強(qiáng),自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀器產(chǎn)品技術(shù)含量偏低,無(wú)法與國(guó)外產(chǎn)品進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。其次,監(jiān)測(cè)技術(shù)配套性差,可測(cè)項(xiàng)目不多;太精儀器、自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大多依靠進(jìn)口。第三,總體技術(shù)水平低,缺乏自己的核心技術(shù)。最后,在監(jiān)測(cè)分析技術(shù)上,一些污染物缺乏一些標(biāo)準(zhǔn)的分析方法,一些監(jiān)測(cè)技術(shù)尚不規(guī)范,應(yīng)進(jìn)一步提高應(yīng)用監(jiān)測(cè)分析技術(shù)。
三、城市環(huán)境污染的治理
城市環(huán)境污染治理主要包括大氣污染物治理、廢水治理、噪音污染治理以及固體廢棄物治理等。
1.城市環(huán)境治理技術(shù)及應(yīng)用
大氣污染物治理技術(shù)主要有顆粒污染物治理技術(shù)和氣態(tài)污染物治理技術(shù)。顆粒污染物治理技術(shù)包括機(jī)械除塵裝置、過(guò)濾除塵裝置、靜電除塵裝置。氣態(tài)污染物治理技術(shù)包括吸收法、吸附法、催化法、燃燒法、冷凝法、生物法、膜分離法等。
廢水處理技術(shù)可分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物處理法,生物技術(shù)逐漸運(yùn)用到污水處理上來(lái)了,且得到了很好的處理效果。這些方法運(yùn)用于廢水處理的三大類別:分離處理、轉(zhuǎn)化處理和稀釋處理。
噪音污染治理包括吸聲降噪、隔聲降噪、消聲降噪、減振降噪。
固體廢棄物治理是通過(guò)一定的技術(shù)處理和分離手段,來(lái)改變廢棄物的結(jié)構(gòu)和特性,已達(dá)到減量化、資源化和無(wú)害化的目的、主要的處理技術(shù)包括壓實(shí)、粉碎、分選、脫水干燥、化學(xué)處理、生物轉(zhuǎn)化處理和固化處理。
2.我國(guó)城市環(huán)境治理技術(shù)存在的問(wèn)題
我國(guó)城市環(huán)境治理技術(shù)存在的問(wèn)題主要有:中小城市的環(huán)境治理的設(shè)備的落后,環(huán)境污染處理效率、質(zhì)量低;關(guān)鍵治理設(shè)備還得需要進(jìn)口,國(guó)內(nèi)沒(méi)有相關(guān)的設(shè)備支持;綜合治理的能力較薄弱;我國(guó)制定的污染指標(biāo)比較寬松;污泥沒(méi)有真正達(dá)到無(wú)害化,沒(méi)有最終處置的途徑;新興技術(shù)(像生物治理技術(shù))的發(fā)展比較緩慢;對(duì)于廢棄物治理的回收再利用率低。這些問(wèn)題都在技術(shù)上限制了實(shí)踐過(guò)程中環(huán)境治理的實(shí)施與發(fā)展。
四、我國(guó)城市環(huán)境污染監(jiān)測(cè)及治理技術(shù)的發(fā)展方向
1.城市環(huán)境污染監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向
城市環(huán)境污染監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展方向應(yīng)落著在以下幾個(gè)方面:大力推廣實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)(LIMS),并加以廣泛應(yīng)用;創(chuàng)建和完善具有中國(guó)特色的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)體系,組建完善國(guó)家級(jí)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò);加強(qiáng)對(duì)突發(fā)污染事故預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究。另外,在環(huán)境污染物的分析項(xiàng)目上,以監(jiān)測(cè)有機(jī)污染物為主;在監(jiān)測(cè)分析的精度上,向痕量乃至超痕量分析的方向發(fā)展。其次,連續(xù)廣泛使用自動(dòng)化和現(xiàn)場(chǎng)快速分析技術(shù),監(jiān)測(cè)分析儀器趨于小型化和復(fù)合化,操作簡(jiǎn)便化。
2.城市環(huán)境污染治理技術(shù)發(fā)展方向
城市環(huán)境污染治理技術(shù)發(fā)展方向應(yīng)落著在以下幾個(gè)方面:水環(huán)境治理與水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)技術(shù);采用先進(jìn)的工藝技術(shù)和設(shè)備減少煙氣污染排放;加大綜合治理設(shè)備的發(fā)展;加大對(duì)特殊材料的研發(fā);對(duì)新興技術(shù)的研究,像生物治理方面的研究,也是一個(gè)重要的方向。
五、結(jié)語(yǔ)
我國(guó)在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面還處于發(fā)展階段,很多測(cè)試儀器、測(cè)試系統(tǒng)及數(shù)據(jù)分析儀器還處于不斷發(fā)展和完善階段,要大力推進(jìn)環(huán)境測(cè)試技術(shù)的發(fā)展,鼓勵(lì)測(cè)試儀器及系統(tǒng)的研發(fā),并在制度和管理上完善我國(guó)環(huán)境測(cè)試技術(shù)的落實(shí)和基本普及。對(duì)于城市環(huán)境的治理技術(shù),也要大力發(fā)展配套設(shè)備的研制和完善,發(fā)展新興污染處理技術(shù)和處理方法,同時(shí)將治理放在污染之前,做好預(yù)防,防患未然。(作者單位:仁壽縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站)
參考文獻(xiàn):
[1]李國(guó)剛,萬(wàn)本太.中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)科技發(fā)展需求分析[ J ] .中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè),2007,9(2).
[2]胡冠九,淺談我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2005;(5):