應(yīng)用氣象學(xué)第七章冶金、礦井和石油與氣象

2023/1/131第七章

冶金、礦井和石油與氣象2023/1/132概述冶金、礦井和石油工業(yè)屬基礎(chǔ)原材料和燃料工業(yè)，企業(yè)規(guī)模大、生產(chǎn)戰(zhàn)線長、綜合性強(qiáng)，露天作業(yè)占相當(dāng)比重，受天氣環(huán)境制約，生產(chǎn)過程中將遇到各種氣象問題，同時(shí)從設(shè)計(jì)、計(jì)劃、管理、設(shè)備等方面考慮如何應(yīng)用氣象信息，趨利避害，提高工效和經(jīng)濟(jì)效益，改善勞動(dòng)條件，具有很大的潛力和重大價(jià)值，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，科技含量的增進(jìn)，冶金、礦井和石油工業(yè)將會(huì)越來越感到氣象服務(wù)的迫切需求。

2023/1/133本章主要內(nèi)容§1冶金與氣象§2礦井與氣象§3石油與氣象2023/1/134本章重點(diǎn)、難點(diǎn)本章重點(diǎn)：大氣腐蝕、高溫作業(yè)環(huán)境、熱應(yīng)急效應(yīng)、礦井通風(fēng)、礦井瓦斯、煤炭自燃和采油適宜期等概念。金屬表面大氣腐蝕影響因子分析，礦井瓦斯爆炸氣象條件分析，氣象條件對(duì)石油勘探、鉆井和采、輸、煉的影響。本章難點(diǎn)：大氣腐蝕機(jī)制，自然壓力和礦井風(fēng)量的計(jì)算。2023/1/135冶金與氣象

冶金工業(yè)包括礦山開采、選礦、冶煉、加工等主要部門；作為連續(xù)性大生產(chǎn)，綜合性強(qiáng)，大氣污染物排放量大，是受氣象條件影響明顯的部門，生產(chǎn)調(diào)度要求充分掌握氣象信息，進(jìn)行長期生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃，短期不失時(shí)機(jī)地安排作業(yè)計(jì)劃，進(jìn)行正確的指揮、決策，充分利用有利天氣，規(guī)避不利天氣或事先采取防御措施。冶金工業(yè)是指對(duì)金屬礦物的勘探、開采、精選、冶煉、以及軋制成材的工業(yè)部門。包括黑色冶金工業(yè)（即鋼鐵工業(yè)）和有色冶金工業(yè)兩大類。2023/1/136冶金與氣象一、冶金工業(yè)大氣污染二、冶金企業(yè)專業(yè)氣象服務(wù)三、大氣腐蝕四、高溫作業(yè)環(huán)境對(duì)人的影響和防護(hù)2023/1/137冶金工業(yè)大氣污染冶金工業(yè)廢氣（包括氣溶膠）主要分為三類：

生產(chǎn)工業(yè)過程中-----化學(xué)反應(yīng)排放的廢氣；燃料在爐窯中燃燒-----產(chǎn)生煙氣和有害氣體；

原料和燃料在運(yùn)輸、裝卸、儲(chǔ)、加工、清理精整過程中-----產(chǎn)生煙塵。2023/1/138冶金工業(yè)大氣污染廢氣治理難度大，原因是：※

廢氣溫度高（400-1000℃），對(duì)管道材料，組件結(jié)構(gòu)以及凈化方式的選擇有特殊要求?！?/p>

冷卻處理技術(shù)難度大，煙氣中含有硫、水分和一氧化碳，必須解決水汽結(jié)露，粉塵防火防爆問題?！?/p>

煙氣陣發(fā)性強(qiáng)，且無組織排放（廠房、天窗）量大。廢煙氣同時(shí)具有一定的回收利用價(jià)值。“濕、蝕、變”在各種工業(yè)爐窯的能量支出中，廢氣余熱約占15%～35%2023/1/139冶金工業(yè)大氣污染在勞動(dòng)保護(hù)和環(huán)境保護(hù)方面，冶金企業(yè)面臨著艱巨的任務(wù)。其中充分利用氣象信息進(jìn)行合理排放、科學(xué)治理是氣象專業(yè)服務(wù)工作的重要方面。2023/1/1310冶金企業(yè)專業(yè)氣象服務(wù)冶金企業(yè)的主要生產(chǎn)過程一般對(duì)天氣不太敏感，總的來說，天冷和微風(fēng)氣候條件比較適宜，高溫、高濕下工作效率易受影響，妨礙職工健康，加重負(fù)荷和空調(diào)功率。2023/1/1311冶金企業(yè)專業(yè)氣象服務(wù)降水：入爐原料、燃料的含水量、因大量吸熱而影響冶煉強(qiáng)度的提高和燃料比的降低、煉鋼廠整模、工程進(jìn)度、保證質(zhì)量、新建高爐、焦?fàn)t的開工投產(chǎn)及大修、中修、暴漏在外的爐體。

直接影響生產(chǎn)過程的天氣、因素環(huán)境濕度：無噴吹燃料技術(shù)---加濕鼓風(fēng)噴吹燃料技術(shù)---脫濕鼓風(fēng)大風(fēng)高爐噴吹燃料(fuelinjectionintoblastfurnace)，將氣體、液體或固體燃料通過專門的設(shè)備從風(fēng)口噴入高爐，以取代高爐爐料中部分焦炭的一種高爐強(qiáng)化冶煉技術(shù)。2023/1/1312冶金企業(yè)專業(yè)氣象服務(wù)為了對(duì)冶金企業(yè)全面深入地開展專業(yè)氣象服務(wù)工作，必須深入到冶金企業(yè)各個(gè)生產(chǎn)部門、生產(chǎn)環(huán)節(jié)和具體生產(chǎn)工序，與生產(chǎn)管理和調(diào)度部門密切配合，建立起冶金企業(yè)專業(yè)氣象服務(wù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，著重進(jìn)行專業(yè)氣象檢索、氣象咨詢服務(wù)、災(zāi)害性危險(xiǎn)性天氣警報(bào)服務(wù)，把氣象服務(wù)與生產(chǎn)調(diào)度，管理融為一體，對(duì)重要天氣進(jìn)行自動(dòng)輸入、警報(bào)提示，各種預(yù)報(bào)隨機(jī)文件處理以及調(diào)度值班管理層層落實(shí)，防患于未然。主要影響天氣包括：大風(fēng)、暴雨、高溫、大雪、低溫、雷暴等，做到安全渡汛，不停爐，不停電，不水淹，運(yùn)輸暢通，料場(chǎng)不流失，防風(fēng)、防寒、防暑降溫。2023/1/1313大氣腐蝕大氣腐蝕:大氣腐蝕主要是大氣中的氧和水分的作用。在污染大氣中，硫化物、氯化物，二氧化碳等氣體和煤煙、鹽粒、塵埃會(huì)加劇大氣腐蝕的進(jìn)程。我國1993年因腐蝕造成的損失達(dá)一千多億元，其中以金屬腐蝕為主。每年因腐蝕報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于金屬年產(chǎn)量的20%-40%，而大氣腐蝕約占總金屬腐蝕的一半。2023/1/1314大氣腐蝕金屬表面大氣腐蝕的機(jī)制金屬表面大氣腐蝕的影響因子大氣腐蝕的分類大氣腐蝕的防護(hù)2023/1/1315金屬表面大氣腐蝕的機(jī)制金屬表面的大氣腐蝕起因于大氣溫度、濕度條件下表面形成電解液膜引起的電化學(xué)腐蝕。降水、相對(duì)濕度較高環(huán)境金屬表面形成水膜電解質(zhì)溶液so2、no2、co2等酸性氣體和鹽類2023/1/1316金屬表面大氣腐蝕的機(jī)制由于液膜很薄，它不同于浸沒在電解液中的電化學(xué)腐蝕過程，雖然氧在水中溶解度很低，但空氣中的氧可以不斷地向液膜供給，并通過液膜到達(dá)金屬表面。這時(shí)液膜中的陰極過程主要表現(xiàn)為氧的去極化作用。酸性介質(zhì)中性或堿性介質(zhì)當(dāng)金屬表面干濕交替時(shí)，腐蝕率特別大。瞬時(shí)腐蝕速率隨溫濕條件而明顯變化。2023/1/1317金屬表面大氣腐蝕的機(jī)制1、鋼試片半浸在水中，為什么“水線”部分最容易腐蝕？這在實(shí)際中有何重要意義？

討論：2023/1/1318金屬表面大氣腐蝕的機(jī)制對(duì)于干燥的空氣，雖然其中的氧及少量硫蒸氣和氯氣，仍可產(chǎn)生化學(xué)腐蝕，但并無通常意義下的電極反應(yīng)，此時(shí)在金屬表面形成氧化物反應(yīng)過程。2023/1/1319金屬表面大氣腐蝕的影響因子空氣濕度---空氣中的相對(duì)濕度f是決定金屬表面大氣腐蝕的基本因子。

空氣溫度大氣中的污染氣體大氣氣溶膠2023/1/1320金屬表面大氣腐蝕的影響因子---相對(duì)濕度

f在10%-30%之間時(shí)：金屬表面電化學(xué)反應(yīng)受抑制，不可能發(fā)生溶液電極反應(yīng)，只能出現(xiàn)輕度的干燥氧化作用；f在40%-60%之間時(shí)：在表面可形成2-3個(gè)分子層厚的吸附水分子膜，相應(yīng)的大氣腐蝕很弱，并局限于吸附的污染點(diǎn)上；

f＞65%時(shí)：表面可形成水膜，其性質(zhì)與水相同，可發(fā)生明顯的腐蝕作用。對(duì)許多金屬來說，通常把fc=60%作為產(chǎn)生大氣腐蝕的臨界相對(duì)濕度。2023/1/1321金屬表面大氣腐蝕的影響因子---相對(duì)濕度鋼鐵腐蝕速度與相對(duì)濕度的關(guān)系圖2023/1/1322金屬表面大氣腐蝕的影響因子---空氣溫度氣溫升高，因化學(xué)反應(yīng)增強(qiáng)而使腐蝕速率增加，一般氣溫低于0℃，腐蝕速率可忽略。但由于大氣中水分含量不變時(shí)，隨氣溫增高，相對(duì)濕度減小，相應(yīng)又將使腐蝕速率減緩，故存在相應(yīng)于最大腐蝕速率的溫濕度條件。有資料證明：溫度每提高10℃，鋼鐵的腐蝕就增加1倍。2023/1/1323金屬表面大氣腐蝕的影響因子---空氣溫度brooks（1950）建立腐蝕損傷經(jīng)驗(yàn)公式：a為腐蝕指數(shù)，我國黃河秦嶺以南a值在0.4--0.5之間，7月普遍增大，比1月增1—2倍，黃淮平原、長江中下游、南嶺以南和四川盆地最為嚴(yán)重。2023/1/1324金屬表面大氣腐蝕的影響因子---空氣溫度2023/1/1325金屬表面大氣腐蝕的影響因子---大氣中的污染氣體城市工業(yè)區(qū)的大氣中含有so2、h2s、no2、nh3、co2、cl2、o3等有害污染氣體，他們可形成稀酸，對(duì)鐵、銅、鋅等產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕。在大氣腐蝕中，大氣酸沉降的影響最為顯著。大氣腐蝕與污染氣體的濃度密切相關(guān)。2023/1/1326金屬表面大氣腐蝕的影響因子---大氣氣溶膠

主要是煙灰、鹽粒和塵埃。它們通過吸濕和毛細(xì)凝聚作用在金屬表面維持濕潤和形成酸性溶液，促進(jìn)金屬表面的電化學(xué)腐蝕作用。有些煙灰還可以引起電偶腐蝕作用（不同金屬材料接觸形成原電池作用引起）。2023/1/1327大氣腐蝕的分類干大氣腐蝕（無液膜）；潮濕大氣腐蝕（f＜100%，肉眼看不見水膜）；濕大氣腐蝕（表面出現(xiàn)可見凝結(jié)水膜）。按相對(duì)濕度可把大氣腐蝕分為：按不同環(huán)境大氣的污染成分和含量變化，可把大氣的腐蝕性分成三種類型：鄉(xiāng)村大氣；城市大氣；海洋大氣。2023/1/1328大氣腐蝕的分類

氯化物沉積率高，5-50mg/（m2·d），海岸附近高達(dá)150mg/（m2·d）鄉(xiāng)村大氣：二氧化硫的沉積率≤10mg/（m2·d），氯化物（主要是nacl）沉積率≤5mg/（m2·d）；城市大氣：二氧化硫的沉積率10-80mg/（m2·d），其中工業(yè)區(qū)尤其是污染源（煙囪）附近可高達(dá)200mg/（m2·d）；海洋大氣：2023/1/1329大氣腐蝕的分類如何解釋鋼樁在海水環(huán)境中不同區(qū)段腐蝕速率分布？2023/1/1330大氣腐蝕的分類深水鹽溶液中鋼腐蝕速率在通常大氣條件下，3-6%的nacl水溶液的腐蝕性是最強(qiáng)的。一般做腐蝕試驗(yàn)，常用3-5%的nacl水溶液。海水含鹽量為3-3.5%，因此具有強(qiáng)腐蝕性。2023/1/1331大氣腐蝕的分類不同腐蝕性大氣對(duì)主要金屬的大氣腐蝕率

鋼鋅鋁*銅鄉(xiāng)村大氣5-100.5-1＜0.1＜1海洋大氣10-300.5-20.4-0.61-2城市或工業(yè)區(qū)10-601-1011-3*點(diǎn)腐蝕，常較均勻腐蝕更具危害性，大多數(shù)金屬都可產(chǎn)生點(diǎn)腐蝕，尤以鋁表面最為顯著。2023/1/1332大氣腐蝕的防護(hù)把金屬設(shè)備和材料置于遮蔽或覆蓋之下，以避免雨淋；降低使用和貯存環(huán)境的空氣相對(duì)濕度至臨界值以下，減少環(huán)境污染氣體濃度，及時(shí)清除金屬表面灰塵（主要用于對(duì)倉儲(chǔ)金屬制品的保護(hù)）；針對(duì)性地使用大氣緩蝕劑；對(duì)精密儀器和設(shè)備，還可采取干潔空氣封存；使用鋁塑薄膜、厚聚乙烯薄膜封套包裝。2023/1/1333大氣腐蝕的防護(hù)氣象部門根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣?，考慮金屬設(shè)備和材料的使用貯存條件，提供中長期濕度資料和預(yù)報(bào)服務(wù)，還應(yīng)包括降水量分布變化及其ph值，so2和cl-沉積率估計(jì)等，并為涂刷緩沖劑提供有關(guān)大氣環(huán)境的氣象咨詢服務(wù)，如大氣成分，空氣溫、濕度，降水量和日照（接觸性緩蝕劑常受日光退化影響）。2023/1/1334高溫作業(yè)環(huán)境對(duì)人的影響和防護(hù)冶金企業(yè)的煉鐵、煉鋼、軋鋼、鍛壓等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，常處于高溫強(qiáng)輻射環(huán)境下作業(yè)，產(chǎn)業(yè)工程中將熱源散熱量＞89.72kj/(m2·h)的環(huán)境稱為高溫作業(yè)環(huán)境。

在高溫作業(yè)環(huán)境下，人體通過呼吸、出汗和體表血管的擴(kuò)散等方式向體外散熱調(diào)節(jié)體溫以適應(yīng)作業(yè)環(huán)境。若人體產(chǎn)熱量仍大于散熱量時(shí)，將導(dǎo)致體內(nèi)熱積蓄，促使呼吸和心率加快，皮膚表面血管和血流量急劇增加，有時(shí)可達(dá)至常值的7倍之多，此現(xiàn)象稱為熱應(yīng)急效應(yīng)。2023/1/1335高溫作業(yè)環(huán)境對(duì)人的影響和防護(hù)產(chǎn)業(yè)工程中遇到的高溫作業(yè)環(huán)境，一般可分為三種基本類型：（1）高溫強(qiáng)輻射作業(yè)（2）高溫高濕作業(yè)（3）夏天露天作業(yè)環(huán)境有效溫度：17-22.5℃，以此為基數(shù)，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)25.3℃時(shí)，男性事故率上升為140%，女性增至108%。2023/1/1336高溫作業(yè)環(huán)境對(duì)人的影響和防護(hù)為改善熱環(huán)境的影響，必須從生產(chǎn)技術(shù)、工藝過程、生產(chǎn)組織和保健措施等各方面積極控制和改進(jìn)。盡量將熱源布置在車間外部或天窗下或夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)；在熱源和操作者之間設(shè)置屏障。當(dāng)相對(duì)濕度超過50%時(shí)，人體通過蒸發(fā)汗液的散熱功能降低，若遇某些作業(yè)環(huán)境限制氣溫調(diào)解，則可采用降濕調(diào)解，在通風(fēng)器中設(shè)置去濕劑或適當(dāng)提高氣流速度，合理布置自然通風(fēng)的門窗、進(jìn)風(fēng)排風(fēng)的風(fēng)口。2023/1/1337礦井與氣象礦井空氣成分變化和通風(fēng)調(diào)節(jié)要求礦井氣候礦井自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)露天礦氣象煤礦瓦斯爆炸的氣象條件分析和預(yù)報(bào)煤炭自燃及其預(yù)報(bào)煤塵爆炸2023/1/1338基礎(chǔ)知識(shí)介紹我國原煤產(chǎn)量是世界產(chǎn)量的35%，卻占了世界煤礦工人死亡人數(shù)的80%。中國煤礦百萬噸死亡率2.041，現(xiàn)在發(fā)展中的煤炭大國，比如印度、南非、波蘭，他們?cè)?.5左右，我們是2.04，他們是0.5，也就是他們的4倍。先進(jìn)國家，像美國、澳大利亞就更低了，大概是0.01--0.05，我們現(xiàn)在是它的40倍--150倍，英國礦工自2002年至今一直保持0死亡率。

全世界每年重大礦難（死亡人數(shù)在10人以上）90％都發(fā)生在中國，可見中國在煤礦管理上存在的很大的問題。還有，下面只是列舉了有記錄的死亡數(shù)據(jù)，還存在的很多沒有記錄的死亡數(shù)據(jù)，估計(jì)每年中國因礦難死亡的礦工近1萬人?。?！

2023/1/1339基礎(chǔ)知識(shí)介紹中美兩國官方公布的礦難死亡數(shù)據(jù)是：

中國礦難死亡人數(shù)

美國礦難死亡人數(shù)

中國死亡比美國多

2002年6995人，

27人

259倍

2003年6683人、

30人

223倍

2004年6027人、

28人

215倍

2005年5986人、

22人

272倍

2006年5770人，

47人

123倍

2007年3758人

37人

101倍

2008年3215人

52人

62倍

2009年2630人

34人

77倍2023/1/1340基礎(chǔ)知識(shí)介紹---煤的開采由于煤炭資源的埋藏深度不同，一般相應(yīng)的采用礦井開采（埋藏較深）和露天開采（埋藏較淺）兩種方式?？陕短扉_采的資源量在總資源量中的比重大小，是衡量開采條件優(yōu)劣的重要指標(biāo)，我國可露天開采的儲(chǔ)量僅占7.5%，美國為32%，澳大利亞為35%；礦井開采條件的好壞與煤礦中含瓦斯的多少成反比，我國煤礦中含瓦斯比例高，高瓦斯和有瓦斯突出的礦井占40%以上。我國采煤以礦井開采為主，如山西、山東、徐州及東北地區(qū)大多數(shù)采用這一開采方式，也有露天開采，如內(nèi)蒙古霍林河煤礦就是我國最大的露天礦區(qū)。2023/1/1341基礎(chǔ)知識(shí)介紹地殼內(nèi)部或表面富集的有用礦物，在質(zhì)和數(shù)上達(dá)到工業(yè)要求和開采條件的部位叫做礦床。礦床的空間范圍包括礦體和圍巖。礦床：礦床中達(dá)到工業(yè)要求的含礦部分，是直接開采的對(duì)象。

礦體周圍無開采價(jià)值的巖石。

2023/1/1342基礎(chǔ)知識(shí)介紹劃歸一個(gè)礦井開采的礦床或礦床的一部分叫做井田。井田：為開發(fā)地下礦床，首先要掘鑿一系列井巷，使地面與礦床之間形成完整的提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、行人、供電、供水、供壓風(fēng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些井巷工程的建立稱為礦床開拓。礦床開拓：2023/1/1343基礎(chǔ)知識(shí)介紹礦塊、礦壁：為了有計(jì)劃、有步驟地開采礦床，將井田再按開采范圍、采礦工藝、投資狀況等因素劃分若干開采單元。在緩傾斜、傾斜和急傾斜的礦床中，按井田范圍，沿垂直方向用平巷劃分成階段，在階段內(nèi)再分割成若干礦塊。在水平和近水平的礦床中，按井田范圍，由平巷與沿傾斜方向的斜巷分割成盤區(qū)，在盤區(qū)內(nèi)再劃分成礦壁。礦塊和礦壁則是最基本的開采單元，是開采活動(dòng)的場(chǎng)所。2023/1/1344基礎(chǔ)知識(shí)介紹為礦床開拓而掘鑿的各種井巷叫做開拓巷道。根據(jù)開拓巷道在礦床開采中所發(fā)揮的作用，可分為主要開拓巷道和輔助開拓巷道。開拓巷道：是指如何安全、經(jīng)濟(jì)地采出礦塊或礦柱內(nèi)礦石的方法，包括礦塊的采準(zhǔn)切割、回采、采空區(qū)處理等工作。采礦方法：2023/1/1345基礎(chǔ)知識(shí)介紹地面的空氣進(jìn)入礦井后，成分就要發(fā)生變化，這種變化主要是氧含量減少，二氧化碳、沼氣、一氧化碳、硫化氫、水蒸氣增加。沒有被井下作業(yè)地點(diǎn)污染、成分與地面空氣基本相同或相差不大的風(fēng)流，稱為新鮮風(fēng)流。新鮮風(fēng)流：經(jīng)過采掘工作面以及其它用風(fēng)地點(diǎn)，成分與地面空氣差別較大的風(fēng)流稱為乏風(fēng)。乏風(fēng)：2023/1/1346基礎(chǔ)知識(shí)介紹

平硐是一種水平或接近水平的隧道，開掘于水平或傾斜煤層在地表露出處，常隨著煤層開掘，它允許采用任何常規(guī)方法將煤從工作面連續(xù)運(yùn)輸?shù)降孛?。?duì)埋藏過深不適于用露天開采的煤層，可用3種方法取得通向煤層的通道，即豎井、斜井、平硐。豎井是一種從地面開掘以提供到達(dá)某一煤層或某幾個(gè)煤層通道的垂直井。從一個(gè)煤層下掘到另一個(gè)煤層的豎井稱盲井。在井下，開采出的煤倒入豎井旁側(cè)位于煤層水平以下的煤倉中，再裝入豎井箕斗從井下提升上來。斜井是用來開采非水平煤層或是從地面到達(dá)某一煤層或多煤層之間的一種傾斜巷道。斜井中裝有用來運(yùn)煤的帶式輸送機(jī)，人員和材料用軌道車輛運(yùn)輸。2023/1/1347基礎(chǔ)知識(shí)介紹2023/1/1348基礎(chǔ)知識(shí)介紹礦井空氣的溫度、濕度、熱輻射和氣流直接關(guān)系到礦井生產(chǎn)效率和安全。一些主要礦井災(zāi)害如礦井水災(zāi)、礦井火災(zāi)、煤瓦斯爆炸和煤塵爆炸都與氣象條件密切相關(guān)。水、火、瓦斯、煤塵、頂板是礦井五大自然災(zāi)害。2023/1/1349基礎(chǔ)知識(shí)介紹2023/1/1350基礎(chǔ)知識(shí)介紹2023/1/1351基礎(chǔ)知識(shí)介紹又叫礦內(nèi)火災(zāi)或井下火災(zāi)。是指發(fā)生在煤礦井下巷道、工作面、硐室、采空區(qū)等地點(diǎn)的火災(zāi)。能夠波及和威脅井下安全的地面火災(zāi)，也叫礦井火災(zāi)。礦井火災(zāi)外因火災(zāi)是由于外部火源如明火、放炮、電流短路、機(jī)械磨擦和撞擊等原因引燃可燃物造成的礦井火災(zāi)。

內(nèi)因火災(zāi)是易燃物（煤、坑木等）接觸空氣氧化發(fā)熱，因熱量積聚而導(dǎo)致易燃物著火的礦井火災(zāi)(占75%）。2023/1/1352基礎(chǔ)知識(shí)介紹礦井在建設(shè)和生產(chǎn)過程中，地面水和地下水通過各種通道涌入礦井，當(dāng)?shù)V井涌水超過正常排水能力時(shí)，就造成礦井水災(zāi)。礦井水災(zāi)是煤礦常見的主要災(zāi)害之一。一旦發(fā)生透水，不但影響礦井正常生產(chǎn)，而且有時(shí)還會(huì)造成人員傷亡，淹沒礦井和采區(qū)，危害十分嚴(yán)重。礦井水災(zāi)（透水）2023/1/1353基礎(chǔ)知識(shí)介紹

2007年12月6日王家?guī)X透水事故死亡38人，獲救115人，搶險(xiǎn)搜尋耗資已經(jīng)遠(yuǎn)超1個(gè)億。這個(gè)原定于2010年10月投入運(yùn)營的煤礦項(xiàng)目，預(yù)計(jì)年產(chǎn)原煤千萬噸，煤種是優(yōu)質(zhì)瘦煤，是極好的煉焦配煤，每噸價(jià)格可達(dá)一千多元，是一般取暖用煤的三倍以上，投產(chǎn)后可望年利稅10億元。

為了盡快讓這筆巨大的收益變成現(xiàn)實(shí)，王家?guī)X煤礦承建方中煤一建63處一直致力于提高工程進(jìn)度，今年以來，共收到項(xiàng)目甲方的賀信達(dá)14次之多，直到突然打通與老空井的礦壁，釀成這起事故。而目前判斷王家?guī)X礦恢復(fù)建設(shè)至少要幾個(gè)月的時(shí)間。2023/1/1354基礎(chǔ)知識(shí)介紹礦井的一通三防----通風(fēng)，防治瓦斯，防治粉塵，防火。電氣設(shè)備中的三專兩閉鎖和三無----專用變壓器，專用開關(guān)，專用線路；風(fēng)電閉鎖，瓦斯電閉鎖；無雞爪子，羊尾巴，明接頭。2023/1/1355礦井空氣成分變化和通風(fēng)調(diào)節(jié)要求礦井空氣成分變化礦井空氣中含氧減少，二氧化碳含量增加，生產(chǎn)過程中釋放和排出的各種有害有毒氣體和粉塵。通風(fēng)調(diào)節(jié)方式主要采取通風(fēng)方法，不斷向井下作業(yè)點(diǎn)供給足量的新鮮空氣；還可采取防止進(jìn)風(fēng)污染，加強(qiáng)采空區(qū)密閉，防止有害氣體涌出等有效方式。/view/4a5cd6da50e2524de5187e47.html2023/1/1356礦井空氣成分變化和通風(fēng)調(diào)節(jié)要求供給的新鮮空氣一般每人不得少于4m3/min，以稀釋和排出各種有毒有害氣體，放射性、爆炸性氣體以及粉塵，確保作業(yè)點(diǎn)良好的空氣質(zhì)量。通風(fēng)調(diào)節(jié)要求通常要求進(jìn)風(fēng)流中的空氣成分中，氧含量不得低于20%（體積），co2含量不得高于0.5%，總回風(fēng)流中不得超過0.75％；當(dāng)采掘工作面風(fēng)流中二氧化碳濃度達(dá)到1.5％或采區(qū)、采掘工作面回風(fēng)道風(fēng)流中二氧化碳濃度超過1.5％時(shí)，必須停工處理。含塵量不得超過0.5mg/m3。2023/1/1357礦井空氣成分變化和通風(fēng)調(diào)節(jié)要求氧的濃度%人體的癥狀反應(yīng)17靜止?fàn)顟B(tài)無影響，工作時(shí)引起喘息、呼吸困難、心跳。10--12失去知覺、對(duì)人的生命有嚴(yán)重威脅。9以下在短時(shí)間內(nèi)窒息死亡。2023/1/1358礦井空氣成分變化和通風(fēng)調(diào)節(jié)要求co濃度/％主要征狀0.022~3小時(shí)內(nèi)可能會(huì)引起輕微頭痛0.0840分鐘內(nèi)出現(xiàn)頭痛，暈眩和惡心。2小時(shí)內(nèi)發(fā)生體溫和血壓下降，脈搏微弱，出冷汗，可能出現(xiàn)昏迷。0.325~10分鐘內(nèi)出現(xiàn)頭痛，暈眩。半小時(shí)內(nèi)可能出現(xiàn)昏迷并有死亡危險(xiǎn)。1.28幾分鐘內(nèi)出現(xiàn)昏迷死亡。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定井下空氣中一氧化碳的濃度不得超過0.0024%。2023/1/1359礦井空氣成分變化和通風(fēng)調(diào)節(jié)要求礦井內(nèi)有害氣體濃度限成分體積濃度（ppm）質(zhì)量濃度（mg/m3）co2430nox（換算成no2）2.55so2515h2s6.6102023/1/1360礦井空氣成分變化和通風(fēng)調(diào)節(jié)要求在鈾礦井下空氣中氡的子體潛能值不應(yīng)大于8.3μj/m2。嚴(yán)格控制游離sio2含量超過10%的礦塵量。使用柴油及設(shè)備的礦井井下作業(yè)點(diǎn)，有毒有害氣體應(yīng)符合：co＜50ppm，co2＜5ppm，甲醛＜5ppm，丙烯醛＜0.12ppm。2023/1/1361礦井氣候井下氣溫、濕度主要決定于礦物與巖層的物理化學(xué)性質(zhì)、開采深度、生產(chǎn)工藝、地理地質(zhì)因素等。

礦井生產(chǎn)最適宜的溫度取為15-20℃，最適宜濕度為50—70%，若不滿足時(shí)，可在一定程度上影響生產(chǎn)作業(yè)和礦工身體健康。2023/1/1362礦井氣候

一般礦井內(nèi)熱源較多，包括地?zé)?、壓縮熱、巖面散熱、巖層下沉摩擦熱，機(jī)電設(shè)備散熱和廢氣排熱，氧化生熱，人體散熱，而且隨著礦井延深，生產(chǎn)擴(kuò)大，熱量還會(huì)增加。緯度較高的丘陵山區(qū)，冬季低溫，尤其是寒潮侵襲，常使井筒、井口冰凍，對(duì)提升礦石、原煤，上下材料器件和人員輸送均有妨礙，冰溜斷裂下掉可危機(jī)人身安全。

礦井濕度隨礦巖自然濕度以及噴霧、灑水等濕式鑿巖防塵作業(yè)方式而異。2023/1/1363礦井氣候溫度（℃）礦井類別和工作段煤礦金屬礦化學(xué)礦鈾礦干球采掘工作面26272626機(jī)電設(shè)備30

特殊條件下采取補(bǔ)充措施

3030濕球熱水型礦井和高硫礦井

27．5

我國現(xiàn)行礦井熱環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)---礦石空氣最高允許溫度2023/1/1364礦井氣候

一般礦巖濕度越大，粉塵濃度越低，存在一最佳濕度值，超過此值后，粉塵下降趨勢(shì)減緩，若再取人工增濕方法，經(jīng)濟(jì)效益甚低，而且過渡增高礦井相對(duì)濕度不利于礦工健康。從降低粉塵考慮，單純濕式作業(yè)并非良策，灑水噴霧對(duì)細(xì)微粉塵的捕獲效果較差，必須同時(shí)采用干式捕塵措施以及通風(fēng)等方法進(jìn)行綜合防治。2023/1/1365礦井氣候礦井粉塵允許濃度礦塵類別最大允許濃度（mg/m3）含游離sio2≥10%的礦塵2含游離sio2＜10%的礦塵10含游離sio2＜10%的滑石粉塵4含石棉≥10%的礦塵22023/1/1366礦井氣候礦井氣候條件三要素是：溫度、濕度和風(fēng)速。（1）溫度：溫度是構(gòu)成井下氣候條件的主要因素，最適宜于人們勞動(dòng)的溫度是15～20℃。金屬和化學(xué)礦山安全規(guī)程規(guī)定井下采掘地點(diǎn)溫度一般不超過27℃；《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定采掘工作面的空氣溫度不得超過26℃，機(jī)電硐室的空氣溫度不得超過30℃。2023/1/1367礦井氣候以目前的氣候標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，國內(nèi)外研究統(tǒng)計(jì)表明，氣溫每增加1℃，礦井生產(chǎn)效率則降低6-8%。氣溫每增加1℃，礦工勞保醫(yī)療費(fèi)增加8—10%；根據(jù)南非的最新統(tǒng)計(jì)，在濕球溫度32.8—33.8℃下工作的工人，千人中暑死亡率為0.57，《中國大百科全書.礦冶.礦山安全與衛(wèi)生》對(duì)此也有記載。氣溫每增加1℃，井下機(jī)電設(shè)備的故障率增加1倍以上。

2023/1/1368礦井氣候（2）濕度：空氣濕度指空氣中所含水蒸氣量的多少。它分為絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度。礦井空氣的濕度一般指相對(duì)濕度。相對(duì)濕度的大小直接影響水分蒸發(fā)的快慢，因此，能影響人體的出汗蒸發(fā)和對(duì)流散熱。人體最適宜的相對(duì)濕度一般為50%～60%。（3）風(fēng)速。風(fēng)速除對(duì)人體散熱有著明顯影響外，還對(duì)礦井有毒有害氣體積聚、粉塵飛揚(yáng)有影響。風(fēng)速過高或過低都會(huì)引起人的不良生理反應(yīng)。2023/1/1369礦井自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)礦井通風(fēng)的目的在于消煙、排毒、降塵。首先應(yīng)分析研究礦山自然通風(fēng)規(guī)律，充分利用自然風(fēng)流的有效作用，控制其不利影響，輔以機(jī)械強(qiáng)制通風(fēng)以滿足礦井對(duì)總供風(fēng)量及各作業(yè)點(diǎn)需風(fēng)量的要求。

礦井通風(fēng)系統(tǒng)是由扇風(fēng)機(jī)和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)兩部分組成。風(fēng)流由入風(fēng)井口進(jìn)入礦井后，經(jīng)過井下各用風(fēng)場(chǎng)所，然后進(jìn)入回風(fēng)井，由回風(fēng)井排出礦井，風(fēng)流所經(jīng)過的整個(gè)路線稱為礦井通風(fēng)系統(tǒng)。2023/1/1370礦井自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)自然通風(fēng)：進(jìn)風(fēng)井與排風(fēng)井因標(biāo)高差、空氣受熱條件不同，出現(xiàn)溫差，引起壓差，可形成自然通風(fēng)。自然風(fēng)壓一般都比較小，且不穩(wěn)定，所以《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：每一礦井都必須采用機(jī)械通風(fēng)。

強(qiáng)制通風(fēng)：

機(jī)械通風(fēng)方法。利用扇風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的通風(fēng)動(dòng)力，致使空氣在井下巷道流動(dòng)的通風(fēng)方法叫做機(jī)械通風(fēng)。

2023/1/1371礦井自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)是指風(fēng)流經(jīng)過用風(fēng)地點(diǎn)或區(qū)域后，不排入回風(fēng)系統(tǒng)而進(jìn)入另一用風(fēng)地點(diǎn)的通風(fēng)方式。串聯(lián)通風(fēng)：通風(fēng)方式：中央式，對(duì)角式，混合式

通風(fēng)方法：壓入式，抽出式，混合式。一般采用抽出式，防止礦井停電時(shí)瓦斯不超線/view/435170.htm?fr=ala0_12023/1/1372礦井自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)

礦井風(fēng)量具體計(jì)算主要考慮人的額定風(fēng)量，ch4或co2的涌出量，還要考慮炸藥用量，排塵風(fēng)速要求，內(nèi)燃機(jī)功率，必須保證作業(yè)點(diǎn)有害氣體濃度、氣溫和風(fēng)速符合安全規(guī)程規(guī)定。

一般最優(yōu)排塵風(fēng)速：掘進(jìn)工作面為0.4-0.7m/s，回采工作面為1.5-4m/s；當(dāng)煤中含水分3%-4%時(shí)，最優(yōu)排塵風(fēng)速為2.3-2.5m/s，水分每增加1%，最優(yōu)排塵風(fēng)速增加0.01-0.15m/s。當(dāng)風(fēng)速大于4.5m/s時(shí)，風(fēng)流中礦塵濃度反而增大。2023/1/1373最適礦井氣候最小風(fēng)速不同相對(duì)濕度下適宜氣溫（℃）60%-70%70%-90%＞90%0.252423220.52524231.02625242.02626252023/1/1374露天礦氣象露天礦大氣污染露天礦的溫度場(chǎng)一般年降水量小，平均風(fēng)速低，冰凍期長，干旱、蒸發(fā)量較大礦區(qū)，由于穩(wěn)定層結(jié)概率高，逆溫梯度大，通常大氣污染嚴(yán)重，延續(xù)時(shí)間長；露天礦的溫度場(chǎng)決定于露天礦內(nèi)太陽輻射分布和底板巖層的地?zé)釥顟B(tài)。2023/1/1375露天礦氣象露天礦的自然通風(fēng)露天礦的自然通風(fēng)決定于露天礦平面尺度與深度之比。露天礦的水淹災(zāi)害---大氣降水尤其是暴雨。2023/1/1376露天礦氣象露天礦污染氣象監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)：在采坑口和坑內(nèi)分設(shè)觀測(cè)場(chǎng)，監(jiān)測(cè)參數(shù)包括兩部分：氣象參數(shù)---風(fēng)向風(fēng)速、氣溫、濕度、氣壓、日照時(shí)間、地表溫度、降水量和蒸發(fā)量；污染物濃度參數(shù)---粉塵，co，co2，nox，so2，醛類3.4苯并芘等濃度和自然沉降量。建立當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)站與采場(chǎng)坑口、坑內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)氣象資料相關(guān)。2023/1/1377煤礦瓦斯爆炸的氣象條件分析和預(yù)報(bào)是井下有害氣體的總稱，其主要成分是沼氣（ch4，占83.4%--96.5%），它不溶于水，對(duì)空氣的相對(duì)密度為0.554，具很強(qiáng)的滲透性。礦井瓦斯當(dāng)瓦斯對(duì)空氣的濃度達(dá)5%--16%，且空氣中的含氧量在12%以上，遇高溫（600-750℃）或明火所引起爆炸。瓦斯爆炸2023/1/1378煤礦瓦斯爆炸的氣象條件分析和預(yù)報(bào)礦井瓦斯?jié)舛阮A(yù)報(bào)瓦斯?jié)舛扰c高壓（脊）或冷鋒（靜止鋒）控制有關(guān)。同時(shí)考慮氣壓和氣溫可獲得瓦斯爆炸信號(hào)。礦井瓦斯?jié)舛冗€與煤層瓦斯含量、圍巖地質(zhì)、采煤生產(chǎn)方式、日采煤量和通風(fēng)條件有關(guān)。2023/1/1379煤礦瓦斯爆炸的氣象條件分析和預(yù)報(bào)預(yù)防瓦斯爆炸的技術(shù)措施（1）防止瓦斯積聚。所謂瓦斯積聚是指局部瓦斯?jié)舛瘸^2%，體積超過0.5m3的現(xiàn)象。為了防止瓦斯積聚，每一礦井必須從生產(chǎn)技術(shù)管理上盡量避免出現(xiàn)盲巷，臨時(shí)停工地點(diǎn)不準(zhǔn)停風(fēng)，并加強(qiáng)通風(fēng)系統(tǒng)管理，嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯檢查制度，及時(shí)安全地處理積聚瓦斯。

2023/1/1380（2）防止瓦斯引燃。防止瓦斯引燃的措施是嚴(yán)禁和杜絕一切火源；嚴(yán)格管理和控制生產(chǎn)中可能發(fā)生的火、熱源，防止它的產(chǎn)生或限制其引燃瓦斯的能力。因而嚴(yán)禁攜帶煙草和點(diǎn)火物品下井；礦燈應(yīng)完好，否則不得發(fā)放，礦燈嚴(yán)禁被拆開、敲打、撞擊；加強(qiáng)電氣設(shè)備管理和維護(hù)，采用防爆型的電氣設(shè)備，井下供電還應(yīng)做到無雞爪子、無羊尾巴、無明接頭、堅(jiān)持使用煤電鉆綜合保護(hù)；堅(jiān)持局扇使用風(fēng)電閉鎖煤礦瓦斯爆炸的氣象條件分析和預(yù)報(bào)2023/1/1381（3）防止瓦斯爆炸范圍擴(kuò)大。萬一發(fā)生爆炸，應(yīng)使災(zāi)害限制在盡可能小的范圍，并盡可能減少損失，為此通風(fēng)系統(tǒng)力求簡單，采用并聯(lián)通風(fēng)，禁止大串聯(lián)通風(fēng)。

煤礦瓦斯爆炸的氣象條件分析和預(yù)報(bào)2023/1/1382煤炭自燃及其預(yù)報(bào)

煤炭自燃為一復(fù)雜的理化和生物過程。一般煤炭粉碎程度越烈，因表面積大，易受氧化，易自燃。煤齡短，吸附性強(qiáng)，易發(fā)熱，剛開采的煤層，因表面活性大，易氧化放熱，煤中少量水分，利于黃鐵礦（fes2）生成硫酸亞鐵（feso4）使之粉化而增強(qiáng)氧化作用。煤炭低溫氧化，煤堆的大小決定了散熱條件，若不易散熱，煤堆散熱量小于煤體產(chǎn)生的熱量，是熱量聚集，溫度升高加速氧化，達(dá)煤的自燃點(diǎn)，即可引起煤堆自燃。2023/1/1383煤炭自燃及其預(yù)報(bào)品種化學(xué)成分（%）自燃性（℃）揮發(fā)物不飽和化合物硫化物自然危險(xiǎn)溫度碳化點(diǎn)自燃點(diǎn)褐煤41-6020-258-1060-65100-120250-450煙煤12-405-150.5-6.365150-250400-500泥煤-----50------70-80100-105205-300無煙煤3.5--------------200-400＞500煤的化學(xué)成分及自燃性2023/1/1384煤炭自燃及其預(yù)報(bào)煤炭自燃必須滿足的三個(gè)基本條件：具有自燃傾向的呈碎裂狀堆積的煤炭；有一定的供氧條件以維持煤的氧化過程；在煤氧化過程中生成并積蓄的熱量難以及時(shí)散發(fā)。其中有關(guān)煤炭氧化的氣象指標(biāo)十分重要，并可用針對(duì)性的控制氧氣濃度的方法加以防治。礦內(nèi)空氣成分變化，主要是氧含量減小，co2，co含量增加，預(yù)示將發(fā)生煤層自燃，煤層流出的水溫增高，出現(xiàn)霧氣，也是煤層自燃的前奏。2023/1/1385煤塵爆炸2005年11月27日，黑龍江省龍煤集團(tuán)七臺(tái)河分公司東風(fēng)煤礦發(fā)生特別重大煤塵爆炸事故，事故造成171人死亡。

“大躍進(jìn)”年代，中外采礦史上最悲慘的煤塵大爆炸在我國最大的煤炭生產(chǎn)基地——大同礦務(wù)局發(fā)生了。事故死亡677人，連同被救出的228人中又死亡5人，共死亡682人，這一世界最高死亡紀(jì)錄一直保持至今。

2023/1/1386煤塵爆炸懸浮煤塵達(dá)一定濃度，在熱源作用下，被干餾生成可燃?xì)怏w，再與空氣中的氧混合，遇火源燃燒并放熱，傳輸至附近煤塵，不斷循環(huán)燃燒，反應(yīng)加快，最終導(dǎo)致爆炸。煤塵粒度（平均直徑）從0.75μm-1mm都能參與爆炸，但爆炸性最強(qiáng)的粒度在75μm以下，煤塵爆炸的濃度下限約45g/m3，一般112g/m3，爆炸力最強(qiáng)的濃度為300-400g/m3。

煤的揮發(fā)分越高，爆炸危險(xiǎn)性越大。而煤塵中的水分和灰分越高時(shí)（30%--40%），可使煤塵的爆炸性迅速下降。2023/1/1387煤塵爆炸2023/1/1388煤塵爆炸礦井煤塵爆炸的三要素是什么?可燃物氧氣燃點(diǎn)

2023/1/1389石油與氣象參考書：《石油與氣象》新疆石油管理局編著，1993

簡介:論述了應(yīng)用氣象學(xué)原理、氣象、氣候資料及其解決石油勘探和油田建設(shè)中的有關(guān)問題石油勘探與氣象、鉆井與氣象、煉油與氣象等9章。/v_playlist/f1067694o1p1.html2023/1/1390石油與氣象石油多集中在被不透水巖層包圍或限制的砂巖內(nèi)，一般位于構(gòu)造凸起處。在多孔的巖石中石油浮在鹽水層的上面，采用鉆孔進(jìn)行開采；在環(huán)繞大陸的淺海底有許多產(chǎn)油地層，在這里可以架起支柱固定在大陸架巖石上的海上鉆井平臺(tái)；但是在較深的地方，必須采用系于固定位置的海上浮動(dòng)鉆臺(tái)。但是全世界開采剩下的許多石油資源---重油和瀝青砂，不那么容易開采。2023/1/1391石油與氣象1998年11月6日《人民日?qǐng)?bào)》的第7版有一篇題為《重油——下世紀(jì)重要能源》的文章中介紹：

1998年時(shí)，常規(guī)原油的可采儲(chǔ)量僅剩1500億噸，而當(dāng)時(shí)全球原油年產(chǎn)量已達(dá)30億噸，而重油和瀝青砂，這種儲(chǔ)量高達(dá)4000億噸的烴類資源日益引起人們的關(guān)注。

稠油是世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要資源，其儲(chǔ)量約有4000億-6000億立方米。我國據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，探明和控制儲(chǔ)量已達(dá)16億噸，重點(diǎn)分布在勝利、遼河、河南、新疆等油田。在全球大約10萬億桶剩余石油資源中，70%以上是重油資源。我國對(duì)稠油油藏的研究、開發(fā)和加工已日趨成熟，并形成相當(dāng)大的開采規(guī)模，而且產(chǎn)量也占全國石油總產(chǎn)量的1/10。2023/1/1392石油與氣象當(dāng)傳統(tǒng)開采石油的油田產(chǎn)量逐漸萎縮時(shí)，需要采用新的方法來開采石油，目前石油開采技術(shù)主要包括：四維地震勘探法注氣抽油定向鉆探2023/1/1393石油與氣象四維地震勘探石油1927年，地質(zhì)學(xué)家根據(jù)反射聲波轉(zhuǎn)換成地殼的詳盡剖面圖，并據(jù)此拼合成一種3維模型，它能揭示多孔巖層中的石油蘊(yùn)藏狀況，從而將石油的發(fā)現(xiàn)率和收獲率提高20%。

現(xiàn)在已能將反復(fù)地震法勘測(cè)的結(jié)果組合成4維模型，該模型不僅能勘測(cè)出油田中石油、氣體和水之所在，還能預(yù)測(cè)出它們下一步的流向。但它對(duì)埋藏在極硬巖層中或鹽床下的油田則無能為力。主要通過不同物質(zhì)具有不同反射聲波特點(diǎn)，將反射回來的聲波經(jīng)計(jì)算機(jī)處理轉(zhuǎn)換成圖像，最終便形成一個(gè)能指導(dǎo)鉆井操作的模型。2023/1/1394石油與氣象注氣抽油傳統(tǒng)對(duì)油井進(jìn)行抽油，直到油流漸漸枯竭的方法，時(shí)常使得60%或更多的油未被采不出來。

一種更為有效的方法是將天然氣、蒸汽或液態(tài)二氧化碳注入枯井。然后，注入物便通過巖石上的微孔向下擴(kuò)散，若是計(jì)劃周密，注入物還會(huì)將被遺棄的石油推向相鄰的油井。另一個(gè)辦法是時(shí)常將水注到石油的下面以增大其壓力，從而幫助它向上流到地表。2023/1/1395石油與氣象定向鉆探“定向鉆探”是石油開采的第三大技術(shù)進(jìn)展，其可以開發(fā)被遺忘的儲(chǔ)油層，而成本卻比注入法來得低。石油工程技術(shù)人員可以利用各種新設(shè)備使油井在地下數(shù)千米處的儲(chǔ)油層內(nèi)從垂直走向變?yōu)橥耆阶呦?。傳統(tǒng)上，鉆探工要轉(zhuǎn)動(dòng)長長的鉆桿，即“鉆具組”，鉆具組將地表的鉆機(jī)同油井底部的鉆頭連為一體。當(dāng)鉆桿必須拐彎時(shí)，這種方法就不行了。因此，要使鉆探方向改變，并不是使鉆具組改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向，而是讓安裝在靠近鉆頭處的泥漿驅(qū)動(dòng)電機(jī)只轉(zhuǎn)動(dòng)起挖掘作用的帶尖頭的金剛石鉆齒，從而使安在泥漿驅(qū)動(dòng)電機(jī)與鉆頭之間的彎管接頭，控制鉆探方向。2023/1/1396石油與氣象國際上一些公司已研制出先進(jìn)的傳感器，其精確度大為提高。傳感器負(fù)責(zé)測(cè)定鉆井周圍巖石的電阻，其它一些傳感器則發(fā)射出中子和射線，然后對(duì)被巖石和孔隙流體散射回來的中子和射線進(jìn)行計(jì)數(shù)。上述測(cè)量結(jié)果以及鉆頭當(dāng)前所在位置通過用來驅(qū)動(dòng)電機(jī)和潤滑井筒的泥漿流中的脈沖被發(fā)送回地表。工程技術(shù)人員于是就能調(diào)整鉆探的路徑，從而使鉆頭迂回前進(jìn)到達(dá)構(gòu)造帶中最富油的部分。2023/1/1397石油與氣象在石油開發(fā)生產(chǎn)中，遇到許多應(yīng)用氣象問題。石油氣象就是氣象為石油生產(chǎn)進(jìn)行專業(yè)服務(wù)的產(chǎn)物。石油工業(yè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，生產(chǎn)管理需要當(dāng)?shù)丨h(huán)境的氣象參數(shù)和指標(biāo)，以便適應(yīng)大氣環(huán)境，有效的利用有利的氣象條件，避免和預(yù)防災(zāi)害性天氣，提高石油生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。2023/1/1398石油與氣象石油勘探與氣象---地震勘探、重力勘探、地磁勘探鉆井與氣象---井場(chǎng)氣象條件、井架基礎(chǔ)、井架安裝和井架風(fēng)荷載、鉆井作業(yè)采油與氣象管道輸油作業(yè)與氣象煉油與氣象近海油田開發(fā)與氣象2023/1/1399石油勘探與氣象野外石油勘探受氣象條件制約，影響其進(jìn)程和質(zhì)量，表現(xiàn)為惡劣天氣直接影響人員的生活、行動(dòng)和作業(yè)，甚至危及安全。異常天氣和氣象要素突變影響勘探儀器的性能，產(chǎn)生干擾訊號(hào)，造成觀測(cè)誤差增大，勘探精度降低，甚至使勘探中斷。因此在物探網(wǎng)點(diǎn)設(shè)計(jì)中。必須考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件，掌握主要?dú)庀鬄?zāi)害的一般規(guī)律，選擇有利的勘探作業(yè)季節(jié)。2023/1/13100石油勘探與氣象

在南方和東部地區(qū)---預(yù)防夏季暴雨、洪水、高溫、臺(tái)風(fēng)的影響；

在北方、高原冬季---針對(duì)可能出現(xiàn)的寒潮、強(qiáng)降溫和暴風(fēng)雪采取對(duì)策；

沿海---會(huì)出現(xiàn)海霧、海涌、風(fēng)暴潮、結(jié)冰等惡劣天氣；

沙漠地區(qū)---常年要考慮基點(diǎn)和控制位的標(biāo)志的防風(fēng)蝕和沙埋，對(duì)夏季高溫強(qiáng)日射采取有效的防護(hù)措施并調(diào)整作業(yè)時(shí)間，宿營地不能設(shè)在風(fēng)線、風(fēng)口和洪積扇區(qū)；

考慮到主要是野外作業(yè)，冬季取暖和夏季防暑一般應(yīng)比所在地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)放寬要求。2023/1/13101石油勘探與氣象地震勘探---地震儀降水、風(fēng)、雷暴、低溫（冬季）重力勘探---重力儀氣溫日變化、氣壓地磁勘探溫度、降水、雷電、大氣電磁波以及高層大氣電離作用2023/1/13102鉆井與氣象鉆井是石油開采的基本生產(chǎn)方式，在野外作業(yè)受自然環(huán)境、天氣氣候條件的影響和制約。井場(chǎng)氣象條件井架基礎(chǔ)井架安裝和井架風(fēng)荷載鉆井作業(yè)2023/1/13103鉆井與氣象井場(chǎng)氣象條件（1）避開易受洪水、泥石流沖擊的谷地和易受暴雨洪水淹沒的洼地。（2）井場(chǎng)至少要有1/100的坡度，井口位于井場(chǎng)高處，以防洪水、廢水侵入，并使污水廢泥漿暢通排泄。（3）在地質(zhì)技術(shù)條件許可的情況下，井場(chǎng)建在背風(fēng)區(qū)，以減少風(fēng)對(duì)鉆井生產(chǎn)的危害。2023/1/13104鉆井與氣象井場(chǎng)設(shè)備的合理布局（1）在鉆井區(qū)繪制風(fēng)玫瑰圖，無實(shí)測(cè)資料時(shí)應(yīng)根據(jù)調(diào)查、考察、考慮植被生態(tài)、地形地貌、大氣環(huán)流背景定出常年主導(dǎo)風(fēng)向。（2）鍋爐房、發(fā)電設(shè)置應(yīng)設(shè)在主導(dǎo)風(fēng)下風(fēng)距井口至少50m，以防井噴引發(fā)火災(zāi)；水罐、油罐等大型設(shè)備應(yīng)順主導(dǎo)風(fēng)方向排列安裝，以免產(chǎn)生局地風(fēng)口效應(yīng)。（3）泥漿循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)在較高處，要求管線有一定坡度，以保證冬季停泵后放空泥漿，避免凍結(jié)。（4）為避免陽光直射，影響司鉆操作，井場(chǎng)大門不宜朝南。2023/1/13105鉆井與氣象井架基礎(chǔ)井架基礎(chǔ)是安裝井架底座，承受井架負(fù)荷的基石。

影響井架基礎(chǔ)的氣象條件：在澆注混凝土基礎(chǔ)時(shí)，溫度、濕度、降水等將引起混凝土某些特性變化；凍土對(duì)基礎(chǔ)有凍脹抬升和凍融沉降作用，故井架基礎(chǔ)的最小埋深應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥佬再|(zhì)和凍土深度決定。2023/1/13106鉆井與氣象井架安裝和井架風(fēng)荷載井架安裝屬于高空作業(yè)，對(duì)氣象條件要求比較嚴(yán)格。雨、雪、霧凇、雨凇影響較大，一般應(yīng)避免在此類天氣下裝卸。風(fēng)對(duì)井架的影響主要指吊車作業(yè)和焊接，井架裝卸作業(yè)風(fēng)力不能超過4級(jí)。整體拖移時(shí)要根據(jù)天氣預(yù)報(bào)選擇晴好天氣，風(fēng)力限制視地表土層結(jié)構(gòu)和風(fēng)向而定。2023/1/13107鉆井與氣象鉆井作業(yè)（1）大風(fēng)的影響（2）沙塵暴、吹雪、雪暴和山洪對(duì)鉆井的危害（3）低溫凍結(jié)對(duì)鉆井的影響2023/1/13108采油與氣象冬季生產(chǎn)階段：適宜期生產(chǎn)階段：以連續(xù)5天平均氣溫＜10℃為準(zhǔn)；防止油溫過低，油溫過低，粘度迅速增大，致結(jié)蠟嚴(yán)重，油井生產(chǎn)受影響，對(duì)日最低氣溫≤-20℃的嚴(yán)寒期，若維持較長時(shí)間，則被迫關(guān)井。