煤矸石自燃受多種因素共同影響，包括矸石中黃鐵礦的含量、矸石粒徑、堆積方式、水分、風壓等因素。

1、可燃物含量

煤矸石自燃是可燃物發(fā)生氧化反應(yīng)放熱導致的，可燃物含量制約著反應(yīng)的持續(xù)時間，熱量只有不斷積聚才會導致自燃，黃鐵礦集中的區(qū)域往往是自燃的中心。研究表示，黃鐵礦中硫含量為2%時，自燃傾向性最高。

2、堆積孔隙率

堆積孔隙率受矸石粒徑與堆積方式的制約。

（1）煤矸石粒徑

煤矸石中的粒徑大小代表與氧氣的接觸程度，粒徑小的矸石比表面積相對較大，反應(yīng)較為充分，活性有所增強，并且導致堆積孔隙率降低，易于儲存熱量，但粒徑太小會影響氧氣的流通。研究表示，矸石顆粒粒徑在6mm～13mm范圍內(nèi)，自燃可能性最高。

（2）堆積方式

矸石堆積有三種類型：自然傾倒、輕度壓實和分層壓實。不同的堆積方式孔隙率不同，自然傾倒堆積松散，堆積孔隙率最大，有良好的透氣性，氣流速度也最大，為氧化反應(yīng)創(chuàng)造了有利條件，自燃可能性最高。因此，對煤矸石進行壓實處理可有效緩解矸石自燃。

3、風壓

矸石山未發(fā)生自燃時，空氣在自然風壓的作用下流入，并在邊界處形成部分靜壓。當矸石山發(fā)生自燃時，矸石山受到熱浮力的影響，內(nèi)外壓力差越來越大，空氣不斷進入矸石山。風壓的大小影響著氧氣的供給，主要與風速和堆積角度有關(guān)。

（1）風速

風速的變化影響煤矸石外部邊界壓力的大小，自然風向矸石山內(nèi)部流動，進一步影響矸石山內(nèi)部的壓力，導致內(nèi)部氣體滲流狀態(tài)發(fā)生變化。

（2）堆積角度

矸石的堆積角度也會影響坡面靜壓，靜壓越大，空氣越易于進入矸石山。靜壓隨著堆積角度的增大而增大。因此，降低堆積角度會減緩矸石自燃。

4、水分

水分可以催化黃鐵礦和碳的氧化，增加煤矸石的吸收的氧氣量，加快反應(yīng)速率，產(chǎn)生吸附熱，使矸石溫度提高10-15℃；水分的作用會使得風化作用加劇，煤矸石風化后，粒徑變小，物理外形的變化使得比表面積增大，促進放熱速率；在一定范圍內(nèi)，水分可降低著燃點，加劇矸石山自燃，水分含量過高也會降低可燃物的燃點。研究表示，水分含量在12%~17%范圍內(nèi)自燃可能性最高。

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]楊娜. 蔭營煤礦自燃矸石山溫度分布及動態(tài)演變規(guī)律研究[D]. 山西:太原理工大學,2021.