煤矸石山自燃原因及滅火措施-徐州吉安礦業(yè)科技
煤矸石山具有一定的蓄熱能力,煤矸石中含有的遺煤會(huì)在常溫下發(fā)生氧化還原反應(yīng),放出的熱量如果不能及時(shí)散發(fā)到周?chē)h(huán)境,會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部?jī)?chǔ)熱量大于散熱量,引發(fā)矸石山內(nèi)部熱量積聚,溫度升高,高溫促使內(nèi)部繼續(xù)發(fā)生氧化還原反應(yīng),加劇反應(yīng)速率。矸石山內(nèi)部溫度持續(xù)升高,當(dāng)溫度達(dá)到其他可燃物的燃點(diǎn)時(shí),引發(fā)自燃,最終會(huì)導(dǎo)致整個(gè)煤矸石山的自燃。
煤矸石的粒度大小是影響連通孔隙率的重要因素,而連通孔隙是影響氧氣進(jìn)入和熱量散發(fā)的關(guān)鍵通道,煤矸石山內(nèi)部在風(fēng)流和溫度的影響下會(huì)引發(fā)“煙囪效應(yīng)”?!盁焽栊?yīng)”是指熱壓作用下的自然通風(fēng),由于煤矸石山內(nèi)外空氣溫度不同,會(huì)產(chǎn)生空氣密度差,密度差導(dǎo)致內(nèi)外空氣壓力差,壓力差驅(qū)使煤矸石山內(nèi)外空氣進(jìn)行流動(dòng)。煤矸石山內(nèi)部溫度較高的空氣,因比重小而上升,沿著矸石山向上走,此時(shí)矸石山底部空氣密度較低的地方會(huì)形成一個(gè)負(fù)壓區(qū),促使比重大的新鮮空氣從矸石山底部孔隙率較大的地方進(jìn)入矸石山內(nèi)部,這樣煤矸石山內(nèi)外的空氣會(huì)源源不斷地進(jìn)行流動(dòng)。這種由熱壓而引起的自然通風(fēng)現(xiàn)象被稱為“煙囪效應(yīng)”。
對(duì)于矸石山火災(zāi),常用的滅火方法是注漿法。通過(guò)將漿液注入矸石層,降低矸石表面溫度,達(dá)到降溫的作用,并且填充矸石間的空隙,阻斷矸石與空氣的接觸。徐州吉安研發(fā)的MAG-Ⅰ型復(fù)合膠體防滅火材料與黃泥漿或粉煤灰漿復(fù)配使用,可以顯著提高漿體濃度,減少管路堵塞幾率,提高灌漿效率和灌漿質(zhì)量,屬灌漿增強(qiáng)型防滅火材料。在灌漿中的應(yīng)用,最大程度上避免了灌漿用于矸石山火災(zāi)防治時(shí)的諸多弊端,比如最大化減少了拉溝現(xiàn)象,提高了填充效果,提高了水在空隙的留滯時(shí)間,同時(shí)也顯著降低了單位灌漿成本,是灌漿技術(shù)的一個(gè)重要進(jìn)步。