煤礦在進行開采過程中會產(chǎn)生固體廢棄物——煤矸石，主要包括選煤廠尾礦、煤巖巷剝離矸石等。目前，基于我國能源的結(jié)構(gòu)煤田富余而油氣缺乏的基本特征，煤礦仍是我國主體能源；一般情況下，煤矸石約占原煤產(chǎn)量的10%左右，在天然煤凈化后可達到12-18%。由于煤礦地處位置、排矸機等基礎(chǔ)條件的差異造成煤矸石山堆積工藝、粒度結(jié)構(gòu)也不同；地處平原地區(qū)煤礦大部分將煤矸石直接堆積在未墾荒地，形成脊形或者錐形煤矸石山，有的間接被充填至礦井塌陷區(qū)。而地處山區(qū)的煤礦將煤矸石直接排至山坡自由滾落，填至山溝內(nèi)。對于目前煤矸石山的安置，造成了大量土地的浪費和各類環(huán)境污染，而對人類生態(tài)生活與環(huán)境的直接危害是煤矸石自燃。煤矸石自燃將產(chǎn)生大量SO2、CO、H2S等多種有毒有害氣體和大量煙塵，而且易發(fā)生煤矸石山坍塌和爆炸等事故，對煤礦工作人員及周邊民眾生命安全造成嚴重的威脅。

影響煤矸石自燃的影響因素主要有硫鐵礦、含水率、矸石山內(nèi)外溫差、殘存煤變質(zhì)、粒徑、漏風(fēng)強度與孔隙率等。而煤矸石的自燃離不開燃燒三要素：①煤矸石具備自燃傾向性，黃鐵礦和水分等因素起到了重要作用；②堆積起來的煤矸石山內(nèi)部的疏松程度，較大的孔隙率給內(nèi)、外部的氣體交換提供了通道；③煤矸石山內(nèi)部良好的蓄熱條件，初期內(nèi)部溫度不高，但隨著時間推移熱量的不斷集聚，溫度持續(xù)升高又推動了氧化放熱，最后造成了煤矸石發(fā)生自燃現(xiàn)象。煤矸石山的自燃成因是物理、化學(xué)變化相結(jié)合的結(jié)果，如果在其初期以上三種條件任意一個達不到，就不會發(fā)生煤矸石山自燃。煤矸石發(fā)生自燃過程中，溫度的影響可分為3個不同的階段，即緩慢氧化、加速升溫、燃燒。初始情況下硫鐵礦燃燒溫度較低，遇到氧氣后會產(chǎn)生熱量致使煤矸石山內(nèi)溫度的升高，加之煤矸石堆積過程中產(chǎn)生的孔隙，使煤矸石山內(nèi)外氣體的交換，造成煤矸石山內(nèi)部溫度繼續(xù)升高，一定時間的積累造成內(nèi)部溫度達到燃燒的臨界值，產(chǎn)生煤矸石山的自燃。升溫過程中伴隨著地表水分、煤矸石山內(nèi)含水率、內(nèi)外受熱溫差等因素的輔助推動，提供了更加良好的升溫環(huán)境，致使煤矸石山自燃的發(fā)生概率。

對于矸石山火災(zāi)，常用的滅火方法是注漿法。通過將漿液注入矸石層，降低矸石表面溫度，達到降溫的作用，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間，同時也顯著降低了單位灌漿成本，是灌漿技術(shù)的一個重要進步。

參考文獻：

[1]李宵琳.煤矸石山內(nèi)部溫度場無線監(jiān)測系統(tǒng)研究[D].中國礦業(yè)大學(xué),2022.DOI:10.27623/d.cnki.gzkyu.2022.002404.