煤矿矸石山自燃的原因危害及防治措施.PDF

· 76 · 露天采矿技术 2013年第6期 煤矿矸石山自燃的原因、危害及防治措施 贺永军 (中国煤炭科工集团沈阳设计研究院，辽宁 沈阳 110015) 摘 要：分析了矿山生产过程 中产生的矸石 自燃起火的原因，论述 了不同的防治措施及其优缺点，生产 当中应综合考虑，选择适应本地区的防治措施 ，对矿 山安全生产具有重要的现实意义。 关键词：矸石山；自燃 ；危害；防治措施 中图分类号：X752 文献标识码：B 文章编号：1671—9816(2013)06—0075—03 1 概 述 程中的各种垃圾。空气和降水可以将氧元素带入矸 石山内部，矸石山自燃起火的主要原因是碳元素的 伴随着煤炭工业的快速发展，煤矿生产的附属 氧化反应，当放热的氧化反应所放出的热量无法正 产品煤矸石的产量不断增加，相比之下，只有很少一 常排出、发生热堆积时，矸石山内部的温度会不断升 部分的煤矸石作为有用资源被利用，绝大部分只能 高，直到达到甚至超过煤的着火点(500。C)，发生 自 堆积在地面。由于生产过程中对矸石的无序堆放以 燃。矸石山内部从变热到发生 自燃起火的过程是以 及对矸石山管理的不善，长时间的堆放，矸石山内部 下3个不同过程共同作用的结果。 热量无法正常排出，久而久之矸石中的可燃成分就 3．1 放 热反 应 会发生 自燃甚至起火 ，对周围生活的人群及周边环 热量的主要来源为碳元素氧化反应放 出的热 境造成伤害和污染。因此，为了防止煤矸石的起火燃 量，其次是黄铁矿氧化放出的热量，其放热量为碳氧 烧 ，必须对其进行处理、监控及预防。 化放出热量的十分之一。两种物质的放热反应化学 2 煤矸石的来源及岩性组成 方程式如下 ： Cl00}王74O1l+ 17．5O2_+C1 74046 在煤炭开采过程 中，特别是在高度机械化的大 (+2．5·105J／otolO2) 型井工矿山，矸石不可避免地连同煤炭一起被采出， Clo0H74OIl+113O2_+ 100CO2+37H2O 其中大部分来 自煤层顶底板，还有一部分是来 自煤 (+4．2·105J／molO2) 层 自身的含矸。煤炭经过洗选后，矸石被分离出来， 2FeS2+702+2H2O 2HzSO4+2FeSO4 其 中极小部分被用作建筑材料，或作为回填材料复 (+0．37·105J／molO2) 用于井下，绝大部分被堆放在矸石山上 。 4FeS2+15O2+2H2O_ 2HzSO4+2Fe2(SO4)3 煤矸石的岩性组成取决于煤层的围岩岩性及成 (+O．56·10J／molO2) 煤过程 ，主要成分为泥岩 、砂岩及可燃