廣元市旺蒼縣唐家河煤礦(矸石山)鉆孔注漿試驗(yàn)研究.pdf

1、煤矸石是與煤層伴生的一種含碳量低、比煤堅(jiān)硬的黑灰色巖石，是煤工業(yè)的主要廢棄物，也是目前我國排放量最大的工業(yè)固體廢棄物之一。煤矸石產(chǎn)量約占煤產(chǎn)量的10％-15％，而且，隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模的擴(kuò)大和對能源需求的不斷增長，以及煤炭儲(chǔ)量的逐年減少和產(chǎn)量的不斷提高，煤矸石占煤炭產(chǎn)量的比例呈不斷上升趨勢。再加上我國目前多采用錐形或平面形堆積方式，即把矸石拉到殲石山的最高處后，再讓其自然滾落。這種堆積方式斜坡暴露面積大，推進(jìn)速度慢，矸石堆積疏松，供氧

2、條件好，極易自燃。煤矸石的長期存放，一方面侵占了大量土地，另一方面，含硫量大的矸石山會(huì)自燃產(chǎn)生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有毒氣體，嚴(yán)重污染大氣和水體，甚至引起火災(zāi)，直接威脅礦區(qū)職工和周圍群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。目前國內(nèi)外廣泛運(yùn)用的煤礦矸石山滅火的主要方法有挖除火源法、鉆孔注漿法和覆蓋法。但我國的矸石山滅火技術(shù)起步較晚，技術(shù)還不成熟。主要存在的主要問題有：對矸石山自燃機(jī)理的研究很少，滅火工藝參數(shù)的制定缺乏依據(jù)，影響滅火效果；滅火工藝不夠完

3、善；排矸方式不合理等方面的問題。煤矸石山的自燃是一個(gè)極其復(fù)雜的物理化學(xué)過程，它必須同時(shí)具備三個(gè)條件：有可燃物質(zhì)和自燃傾向；有氧氣流通通道；矸石有良好的蓄熱條件和供燃燒的溫度。當(dāng)?shù)蜏匮趸磻?yīng)放出熱量不能及時(shí)消散于周圍環(huán)境中，就會(huì)導(dǎo)致局部升溫，若煤矸石中有足夠的可燃物，且仍能得到充分的氧氣供應(yīng)，環(huán)境溫度的升高又會(huì)促使矸石的氧化反應(yīng)加速。在達(dá)到臨界溫度點(diǎn)(80℃～90℃)后，氧化反應(yīng)速度迅速提高，矸石很快由自熱狀態(tài)進(jìn)入自燃狀態(tài)。