[发明专利]地下气化污染物的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及地下气化领域，更具体地，涉及一种地下气化污染物的控制方法。

背景技术

煤炭地下气化技术工艺过程中，在地下燃空区会产生气化残留物，其中所含有害物质如：有机物、金属离子等易与随地下水迁移，对地下水产生污染危害，因此需要对气化过程中产生的残留物污染物的特性进行准确描述，包括污染物的影响范围和迁移变化浓度进行监测和控制处理。

气化后的残留物一般深埋于地下，目前常规的监测和控制方法有：（1）观测井监测水质变化。即以地下气化燃空区为核心，在其周围不同距离的位置设置观测井，通过观测井定期采集水样检测其不同指标，通过指标变化来反映地下残留污染物的迁移变化规律。（2）气化工艺调控。即通过气化工艺过程中调控工艺参数来实现控制地下残留污染物产生的量。但是这两种方法均有局限性，方法（1）只能实现对地下污染物监测点的浓度和范围的预测，并且根据监测频率，不能实时反映污染物的迁移变化情况，如果提高监测频率相应就会加大劳动量；方法（2）只能改变所产生的地下残留污染物的量，对污染物的迁移变化规律无法进行描述。

发明内容

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种地下气化污染物的控制方法，以实现对地下气化污染物迁移速率进行监控，同时通过调节气化压力对污染物的迁移速率进行控制。

为实现上述目的，本发明提供了一种地下气化污染物的控制方法，包括如下步骤：（S1）确定地下气化区的污染物的分配系数、地下气化区的气化压力、通过设置观测井监测获得的地下气化区的污染物的体积浓度差以及观测井底端距地下气化区边界的距离；（S2）根据上述确定的所有物理量，建立地下气化污染物迁移速率与地下气化压力的函数关系；（S3）以污染物临界迁移速率作为函数的输入值，获得临界气化压力；（S4）通过使地下气化区的气化压力不超过临界气化压力，以将污染物的扩散范围保持在地下气化区外的规定范围内。

根据本发明，地下气化污染物的控制方法包括如下步骤：确定地下气化区的地层条件测定值；根据地层条件测定值，确定地下气化区的污染物，以获得污染物的分配系数；根据分配系数以及地下气化区的气化压力，建立所染物的迁移模型，并计算污染物的理论迁移速率；根据地下气化区中地下水径流方向，设置至少两个观测井以获得相邻两个观测井之间的地下气化区的污染物的体积浓度差；根据体积浓度差以及上述距离，计算污染物的测量迁移速率；调整分配系数以及气化压力，以使得理论迁移速率与测量迁移速率相等；根据调整后的理论迁移速率与气化压力获得上述函数关系。

根据本发明，地层条件测定值包括：渗透系数、弥散度、初始水头、初始浓度和存贮系数。

根据本发明，上述的确定地下气化区的污染物种类，以获得污染物的分配系数的步骤包括：确定地下气化区中所有污染物；确定所有污染物中溶于水的污染物；确定溶于水的污染物中的有害污染物，作为的地下气化区的污染物；取地下气化区中未经燃烧的反应物研磨过筛；取地下气化区中废水，将过筛后的反应物溶于废水中，制成混合液；对混合液震荡并静置后取上层清液；分别检测上层清液中和废水中的污染物的体积浓度；重复上述步骤，以获得污染物的分配系数。

根据本发明，上述的建立污染物的迁移模型，并计算污染物的理论迁移速率的步骤包括：建立三维饱和地下水流模型，将地下气化区的气化压力、分配系数、以及地层条件测定值输入三维饱和地下水流模型中，以获得理论迁移速率。

根据本发明，上述的计算污染物的测量迁移速率按如下公式计算：

V=(C1-C0)L·d]]>

其中，C₁-C₀为上述的体积浓度差；L为观测井底端距地下气化区边界的距离；d为测得体积浓度差时的天数。

根据本发明，地下气化污染物迁移速率与地下气化压力的函数关系为：

V=f(P)=0.0025P+0.0008。