自燃煤矸石山表面温度场测量及覆压阻燃试验研究

自燃煤矸石山的综合治理是煤矿区土地复垦和生态环境修复的难点之一，其治理技术关键在于燃烧位置的确定及选择适宜的隔氧阻燃方法。《自燃煤矸石山表面温度场测量及覆压阻燃试验研究》针对煤矸石山的自燃防治，在前期探索煤矸石山地表温度场建立方法的基础上，联系实践，研究煤矸石山覆压阻燃技术。研究从构建有效隔氧阻燃隔离层人手，采用室内模拟、现场试验、数据分析及模型模拟等方法，运用土壤学、土力学、多孔介质渗流力学以及环境与岩土工程学等理论，对自燃煤矸石山覆土绿化实践中覆盖材料的选择、覆盖厚度的设计、煤矸石山碾压方法及碾压强度等进行了较系统的模拟试验及理论分析，后给出了具有实用意义的覆盖层构型方案及碾压工程参数，为煤矸石山绿化现场工程实践提供指导，也为进一步探讨自燃煤矸石山的综合治理丰富试验数据和研究基础。
　　《自燃煤矸石山表面温度场测量及覆压阻燃试验研究》可作为从事煤矸石山综合治理研究与实践的科研人员、工程技术人员及管理人员的参考书，也可供土地、生态、环保及固废处置相关领域的有关人员参考使用。

1 绪论
1．1 问题提出及研究意义
1．2 煤矸石山的自燃及危害
1．2．1 煤矸石山发生自燃的条件
1．2．2 煤矸石山自燃的特点
1．2．3 煤矸石山自燃的环境、社会问题
1．3 外相关研究综述
1．3．1 煤矸石山自燃机理及防治技术的研究
1．3．2 覆盖碾压法在固体废弃物处置中的运用
1．4 存在的问题及分析
1．5 研究内容和技术路线
1．5．1 研究内容
1．5．2 研究方法
1．5．3 技术路线
1．6 小结

2 自燃煤矸石山表面温度场测量技术
2．1 问题的提出
2．2 自燃煤矸石山表面温度场测量原理与方法
2．2．1 基本原理
2．2．2 自燃煤矸石山温度场的测量方法
2．3 自燃煤矸石山表面温度场测量试验设计
2．3．1 试验点煤矸石山概况
2．3．2 试验区的选择
2．3．3 布设标志点
2．4 自燃煤矸石山表面温度场外业测量
2．4．1 红外热像仪数据的采集
2．4．2 空间信息数据的采集
2．5 自燃煤矸石山表面温度场测量试验内业处理
2．5．1 温度试验数据分析处理
2．5．2 热红外图像的坐标转换与定位
2．5．3 热红外数据与全站仪数据融合
2．6 小结

3 自燃煤矸石山覆压阻燃原理
3．1 煤矸石山的自燃历程及临界温度
3．2 煤矸石山隔氧阻燃机理分析
3．2．1 煤矸石山不同区域的供氧条件
3．2．2 孔隙率对氧气传输的影响
3．2．3 煤矸石山发生自燃的临界风速
3．3 覆盖阻燃原理
3．3．1 覆盖阻燃效果的评价指标
3．3．2 覆盖阻燃效果的影响因素
3．3．3 覆盖材料与覆盖层厚度的选择
3．4 压实阻燃原理
3．4．1 压实效果与阻隔性
3．4．2 压实效果的影响因素
3．5 自燃煤矸石山治理中的覆盖系统剖面
3．6 小结

4 自燃煤矸石山覆压阻燃效果的检测试验设备研制
4．1 问题的提出及意义
4．2 设备研制的理论基础
4．2．1 覆盖层中空气的渗流理论
4．2．2 覆压阻燃效果测试的基本原理及方法
4．3 设备原理与装置
4．3．1 设备原理
4．3．2 设备装置
4．3．3 设备装置所测参数的分析研究
4．4 设备性能检测
4．4．1 气密性检测
4．4．2 精密度检验
4．5 设备可靠性试验
4．5．1 试样制备
4．5．2 数据采集及计算
4．5．3 结果及分析
4．6 小结

5 自燃煤矸石山覆盖阻燃试验研究
5．1 问题的提出
5．2 试验材料、方法与内容
5．2．1 试验材料
5．2．2 试验方法
5．2．3 试验内容
5．3 单一覆盖材料空气阻隔性试验
5．3．1 试样描述
5．3．2 结果分析
5．4 混合覆盖材料空气阻隔性试验
5．4．1 试样描述
5．4．2 结果分析
5．5 覆盖层厚度的推演与结果分析
5．5．1 覆盖层厚度的推演
5．5．2 结果与分析
5．6 小结

6 自燃煤矸石山压实阻燃试验研究
6．1 碾压材料的压缩及压实特性
6．1．1 碾压材料的界限含水率
6．1．2 碾压材料的压缩特性
6．1．3 碾压材料的压实特性
6．2 压实强度对阻燃效果的影响试验
6．2．1 试样准备
6．2．2 结果分析
6．3 煤矸石山现场碾压试验
6．3．1 实验方法
6．3．2 结果与分析
6．4 小结

7 结论与展望
7．1 研究结论与成果
7．2 创新点
7．3 需要进一步研究和解决的问题
7．3．1 自燃煤矸石山覆盖层空气阻隔性的研究
7．3．2 煤矸石山覆盖碾压工艺及参数的研究
7．3．3 自燃煤矸石山覆盖层长效性的研究
参考文献