煤炭地下气化酚污染迁移数值模拟

刘淑琴¹，董贵明²，杨国勇²，李金刚³，高宝平³，梁杰¹，陈峰³

1. 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院2. 中国矿业大学资源与地球科学学院3. 煤基低碳能源国家重点实验室新奥气化采煤有限公司

摘 要：基于我国西部某煤炭地下气化试验,以气化特征污染物之一——挥发酚为例,建立地下水流运动和污染物迁移数学模型,对气化炉闭炉后的污染物迁移规律进行了数值模拟。结果表明:20 a预测期内,挥发酚具有极弱的向煤层隔水顶板上覆咸水含水层的迁移倾向,水动力弥散是其迁移的主要方式;煤层内部挥发酚的迁移只发生在燃空区附近,在气化后20 a,污染晕为以燃空区为中心的椭圆形,长轴方向大约500 m,短轴方向大约300 m,煤层的低渗透性、水力坡度小和介质的吸附作用是阻碍挥发酚在煤层内扩展的主要原因;煤层与含水层之间的水头差、燃空区上下方隔水层的破坏程度和范围以及水动力弥散作用是含水层污染评价的关键因素。地下水污染风险须通过科学选址、气化过程控污、煤层燃空区污染处理等措施进行综合防治。

关键词：煤炭地下气化;污染物迁移;挥发酚;