作為采煤、洗煤以及煤后續(xù)加工過程中產(chǎn)生的固體廢棄物，煤矸石一般由碳質(zhì)、泥質(zhì)和砂質(zhì)頁巖混合組成，排放量大。這些數(shù)量巨大的煤矸石山約有1/4會自燃，釋放出大量的H2S，CO2，NOx，SO2等有害氣體，躋身于煤炭企業(yè)主要污染源之列，嚴重污染了周邊的大氣環(huán)境，致使人畜中毒。

水分是影響矸石山自燃的一個重要因素，其對矸石山自燃影響有以下幾個方面：

（1）水分能加快煤矸石的氧化自燃反應(yīng)。當(dāng)煤矸石中的煤質(zhì)、碳質(zhì)吸附空氣中的水分或雨水時，表面會產(chǎn)生吸附熱和濕潤熱，進一步推動可燃有機物氧化。對黃鐵礦質(zhì)量分數(shù)為5%的煤矸石樣品進行實驗，設(shè)定實驗環(huán)境溫度為60℃，經(jīng)過8h的反應(yīng)后，對煤矸石吸氧量進行測定，發(fā)現(xiàn)煤矸石吸氧量與濕度在一定范圍內(nèi)成正相關(guān)。當(dāng)煤矸石濕度增大至15%左右時，吸氧量達到峰值，是干燥煤矸石樣品實驗吸氧量的70多倍，而吸氧量的增加無疑會加劇煤矸石自燃。這說明水分含量越高，催化效應(yīng)越強，但這局限于一定的范圍內(nèi)。

（2）水分能降低煤矸石的著火點。當(dāng)煤矸石濕度在20%時，著火點只為干燥狀態(tài)下的20%。因此在采用注水法澆滅煤矸石自燃時，務(wù)必確保水供應(yīng)充足，否則會適得其反，不足量的水分會加快煤矸石自燃。

（3）水分能加快煤矸石的風(fēng)化進程。水分能減小煤矸石塊的粒徑，從而增大煤矸石的比表面積，增強了煤矸石整體的透氣性，使空氣中的O2更易進入煤矸石山內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)，增大了煤矸石山自燃的概率。

（4）水分還能成為煤矸石山內(nèi)部燃燒的原料。煤矸石山內(nèi)部是一個高溫高壓的環(huán)境，當(dāng)有水分從煤矸石山表面縫隙流進內(nèi)部時，與空氣發(fā)生反應(yīng)，瞬間被高溫分解成H2和水煤氣等可燃氣體，進而加劇燃燒。但是，部分溫度低的雨水會流向煤矸石山底部，吸收矸石山底部的熱量，導(dǎo)致矸石山底部溫度不斷降低，最終使煤矸石山內(nèi)外形成一定的溫度差。煤矸石山內(nèi)外溫差導(dǎo)致的壓力差使更多的空氣進入煤矸石山，進一步加劇了高溫自燃區(qū)域的反應(yīng)，周而復(fù)始，增大了矸石山爆炸的風(fēng)險。

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]朱閏勤,劉永團. 煤矸石自燃機理及防治[J]. 能源與節(jié)能,2023(4):109-111.