矸石山防火

防止矸石山自燃所採取的工程技術措施。主要包括清除煤矸石中的可燃物、降低煤矸石的化學活性、減少或隔絕空氣滲入矸石堆等。

基本介紹

• 中文名：矸石山防火
• 外文名：fire prevention of waste heap
• 目的：防止矸石山自燃
• 學科：礦山工程
• 方法：清除可燃物等
• 可燃物：煤矸石

防火措施

回收可燃物主要回收煤矸石堆中的煤炭和硫鐵礦。煤炭開採及洗選時排出的矸石中，其含碳量可達10%～20%。回收其中的碳可降低可燃物含量，獲得廉價的煤。中國煤矸石中硫鐵礦一般占煤總含硫量的60%，回收的硫鐵礦可作為化工原料。

煤和硫鐵礦回收採用重介旋流流程、全搖床流程、跳汰搖床、聯合流程、跳汰-螺旋溜槽聯合流程或跳汰-搖床-螺旋溜槽聯合流程等工藝。

降低煤矸石的氧化活性噴灑阻燃劑，可降低煤矸石的氧化活性。當煤矸石氧化放熱速率低於矸石向外部環境散熱速率時，矸石山不會自燃。阻燃劑有石灰乳、氯化鈉溶液、氯化鎂、氯化鈣或硫酸鈣溶液等。也可將煤矸石與電石渣混合排放，借電石渣阻燃，同時達到充填孔隙和膠結的作用，有利於矸石山防火。

降低矸石堆的透氣性降低或隔絕空氣滲入矸石堆，是防止矸石山自燃的重要措施，主要方法有：①降低矸石山高度，減小斜面坡度。將錐形或脊椎形矸石山改造成平頂，高度降至20m以下，坡角降到10°以下，可降低風壓，增加散熱面積，防止自燃;②矸石分層排放，分層壓實。分層排放可減少其離析作用和透氣性。若在層間鋪粘土，砂土等透氣性差的物料並加以壓實，效果則更好;③矸石和選煤尾礦混合排放。矸石與選煤尾礦混合排放的摻合比例為3：1，但要求尾礦水分應低於1%，灰分高於80%;④設計和建造封閉型的矸石山。

堆積法

封閉型矸石山的堆積法包括分層堆積法和平麵條帶堆貯法。

分層堆積法用分層堆積法堆積成的煤矸石山結構如下圖所示。

矸石山的基礎由緻密的不透水材料構成，矸石分層堆積，並用推土機或壓路機壓實。矸石每層厚度在1～3m之間，層間用砂土、過火矸、粘土等惰性材料隔離，矸石山表面用粘土封閉並綠化。

平麵條帶堆貯法首先在排矸場上除去植被，將表土堆成條帶形平頂土堆，然後將矸石置於堆上並壓實，形成平麵條帶狀矸石堆。條帶狀矸石堆間做成溝槽，深度為1m，邊坡角度為4°～6°。矸石堆成條帶後，在溝槽的邊坡、溝底及矸石帶頂部覆蓋一層惰性材料並壓實。第二層矸石堆積在第一層的溝槽內，分層壓實。堆到一定厚度時，第一層矸石帶的頂部成為溝槽的底部。如此循環達到設計高度後，將全部表面用粘土封閉，並植被綠化。這種堆積法在堆積的過程中形成的溝槽可以容納矸石山面積上的自然降水，並將雨水疏導到矸石的自燃點，浸泡易燃物質，防止矸石山自燃。

矸石山管理加強

加強矸石山的管理，組織專門的監測隊伍，定期監測與矸石山自燃發火有關的物理參數。監測分預報和預測2種。預報除日常巡視外，應配套矸石山鑽孔裝備和測溫儀等儀器，定期測溫。一旦發現矸石的溫度超過臨界溫度，立即採取散熱或冷卻措施，防止自燃。測溫儀器可採用熱電偶或紅外測溫儀等，也可採用紅外照相技術。預測是指在矸石的堆積過程中定期測定與矸石山自燃有關的物理參數，綜合處理後作出預報。