煤矸石是采煤和洗煤過程中的排棄物，通常占采煤量的15%～20%。煤矸石山對環(huán)境最大的危害除占地外就是自燃。自燃時釋放出大量二氧化硫、一氧化碳、硫化氫等有害氣體，嚴重污染周圍大氣環(huán)境，危害人們身體健康。

煤矸石山自燃的特征有如下兩點：

（1）從矸石山內(nèi)部先燃燒

煤矸石山的自燃取決于供氧條件，供氧是沿著矸石之間的空隙和孔道向內(nèi)部補給的。矸石山內(nèi)的中部有利于氧化反應(yīng)生成熱的積聚，所以燃燒首先在這里開始。自燃后，燃燒地帶具有燃燒中心的特性。燃燒中心（燃燒溫度最高點）一般不超過矸石山表面下2.5m深。平面堆積的矸石山，燃燒只發(fā)生在有裂隙的地帶。

觀察到的冒煙處，往往并不能說明燃燒區(qū)就在其下部，而可能在斜坡下部，離矸石山表面1～2m深的地區(qū)。這是因為空氣是從斜坡的下部進入，并沿著斜坡的表面向上流動；熱對流使進入的空氣量增加而加劇燃燒，從而形成裂隙或空洞。

（2）不完全燃燒

煤矸石的礦物成分和化學(xué)成分非常復(fù)雜，但是能夠成為可燃物質(zhì)的主要是由C、H、S等組成的物質(zhì)，如硫化物、碳質(zhì)沉積物、油頁巖、殘存煤和雜物等。煤矸石在堆積時，顆粒的形狀和大小是不規(guī)則的，從而在煤矸石之間形成孔隙和孔道。在自燃之前，這些孔隙和孔道為黃鐵礦和碳質(zhì)可燃物的氧化提供空氣；在自燃之后，又為可燃物質(zhì)燃燒補給空氣。由于煤矸石的燃燒在煤矸石山的中部開始，因此通過孔隙和孔道輸送空氣的速度比較緩慢。另外，孔隙和孔道所占容積較小，煤矸石內(nèi)可燃物質(zhì)就再也不能與氧充分化合，也就是不能充分燃燒。所以，從整體上說，煤矸石燃燒是在供氧量不足情況下進行的，其燃燒性質(zhì)屬于不完全燃燒。

不完全燃燒的結(jié)果，除產(chǎn)生和釋放SO2和CO2外，還產(chǎn)生和釋放大量的CO、H2S和碳氫化合物，從而造成大氣的嚴重污染。不完全燃燒，使得煤矸石山燃燒速度緩慢，燃燒時間長。一座大型的煤矸石山往往要燃燒十多年，甚至幾十年的時間，即使是不再繼續(xù)堆放的煤矸石山，還能繼續(xù)燃燒許多年。煤矸石中的可燃物和黃鐵礦基本燃燒完后，矸石山自燃才逐漸熄滅。

徐州吉安礦業(yè)科技的技術(shù)團隊結(jié)合十年來井工煤火治理經(jīng)驗，提出矸石山火災(zāi)治理整套技術(shù)，包括高溫區(qū)域精準探測與劃定，精準定向注漿降溫，邊坡快速護理。整套技術(shù)具備動靜小、工期短、效果持久的顯著特點。通過山西、江西、新疆等多個地區(qū)多個不同類型的項目實踐，充分驗證了該技術(shù)體系的高效性。

參考文獻：

[1]張健.東榮二礦矸石山自燃規(guī)律及治理技術(shù)研究[D].西安科技大學(xué),2010.