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《《安全技術》之紅陽三礦新煤矸石山自燃的預防措施.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、紅陽三礦新煤矸石山自燃的預防措施 1概況 沈陽煤業(yè)集團紅陽三礦位于紅陽煤田西部，地質儲量1.58億t，煤種主要是貧煤、瘦煤和貧瘦煤。紅陽三礦為低瓦斯礦井。礦井設計年生產(chǎn)能力150萬t，服務年限55.6a。礦井排矸量為87萬t/a，以1999年產(chǎn)矸量為110萬t2000年產(chǎn)矸量87萬t的實際情況，現(xiàn)產(chǎn)矸量大約2500t/d。2001年的產(chǎn)矸量預計為91.25萬t。對原矸石山測定，山類高度62m，面積為79.762m2。如果按垂直高度100m計算，能存300萬t矸石，實際還能儲存125萬t，服務
2、礦井生產(chǎn)能力年限太短，已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)要求，需要另建一座300萬t儲量的矸石山。新建矸石山在原矸石山北側，在選煤廠手選膠帶排矸倉半中心線以北，傾角41.2°。緊靠原矸石山，占地面積78畝；其南側為礦區(qū)工礦區(qū)域，另外三側界面為附近農(nóng)田，地屬平原特征?！ ?自燃原因分析 紅陽三礦排矸方式，采用雙向索道排矸，這種工藝排矸形成的煤矸石山為圓錐形。因矸石自上而下自然滾落形成坡度較大，往往可達到數(shù)十米乃至上百米。因煤矸石的偏析作用，大塊的矸石滾落到矸石山底層，較細顆粒的矸石則留在矸石山的頂部，中等粒度的煤
3、矸石則分布在矸石山的中部層，形成邊坡安息角為40°左右的斜面?！ ∵@種排矸方式暴露面積極大，非常疏松并且斜坡進速度慢。所以錐形矸石山空氣滲透性最好，很容易為矸石山的自燃創(chuàng)造必要的條件。因此表層矸石可以在較長的時間內(nèi)不被新傾斜的矸石掩埋，基一，保持較好的供氧條件，其二、一旦超過矸石自燃臨界滲透風速懷臨界溫度，引起矸石的物理化學反應加速自燃。傾倒的薄薄一層矸石正好為添加燃料，形成不斷燃燒的惡性循環(huán)，加地上處常年主導風向西南風，四季氣候變化明顯，很容易形成“因囪效應”。因此提示我們對排矸方式及堆積方式
4、貫穿施工工藝方案中，重點放在預防矸石山自燃?！ 〖t陽三礦原矸石山已燃燒多年，目前因生產(chǎn)環(huán)節(jié)不能影響采煤，現(xiàn)仍繼續(xù)排矸，燃燒點主要分布在斜坡部分及頂部卸矸區(qū)。燃燒區(qū)內(nèi)煙霧彌漫，釋放出大量的有毒氣體，嚴重污染礦區(qū)周圍的大氣環(huán)境，惡化排矸場區(qū)作業(yè)條作，影響生態(tài)景觀。 3煤矸石山自燃預防方案的確定原則 矸石山自燃是一種比較特殊的燃燒系統(tǒng)，它的起燃和維持燃燒，火區(qū)的轉移同一般滅火有很大差別。在采取措施進行預防自燃時，不僅需要考慮常規(guī)滅火的一般規(guī)律，還要考慮矸石山的特殊規(guī)律。由于影響矸石山自燃的因素比較
5、多，所以在實施預防工程之前，必須先了解矸石山的自燃條件、特征及燃燒的特殊因素，確保預防工程的可靠性。 3.1煤矸石自燃的條件 分析煤矸石自燃的條件是為了能有針對性地采取措施進行防治。煤矸石山要生自燃，必須具國備4個條件：①含有能夠在常溫下氧化的物質或可燃物即煤矸石具有自燃八傾向性；②有氧氣存在；③有使熱量積聚的環(huán)境；④上述條件應維持足夠的時間以達到自燃點。其中條件①為煤矸石自燃的內(nèi)部特征，②③為其自燃的外部條件。對于某一確定的煤矸石山（即其組成、含量及分布情況已確定），當分析其自燃時，可著重
6、分析煤矸石山自燃的外部條件?！ ?.2煤矸石自燃的特征 矸石山是大量顆粒矸石堆積形成的，具有大體積多孔介質的特性。由于煤矸石組成比較復雜，可燃物質和惰性物南的分布、粒度大小等不均勻，造成自燃后燃燒強度不均勻，自熱和自燃的不均勻反過來又加強了溫度和空氣流動分布的不均勻，而且由于氧氣供應不足，具有不完全燃燒的特點。燃燒發(fā)展過程十分緩慢而隱蔽，在自燃的初期階段，一般從內(nèi)部先燃燒，燃燒涉及的矸石數(shù)量很少，燃燒強度不大，釋放熱量很少，自燃區(qū)溫度也不高，處于緩慢引燃狀態(tài)時間較長。因此，矸石山自燃的早期發(fā)現(xiàn)
7、和自燃區(qū)的準確定位都很困難。預防矸石山的自燃是一項綜合性系統(tǒng)工程，從方案設計到工程實施的每一個環(huán)節(jié)，需十分緊密才能確保施工質量?！ ?.3煤矸石自燃預防遵循原則 煤矸石山自燃預防就是通過某種手段，消除自燃的條件，使煤矸石山自燃的各條件之間不能連續(xù)做出反應，達到阻斷煤矸石自燃的目的。而且煤矸石山的自燃還與矸石山的堆積形式、黃鐵礦的含量、水分的存在、矸石山的透氣性、氧化時間等因素有關。歸納起來，預防煤矸石山自燃可參遵循以下的原則： （1）減少矸石中可燃物的含量?！ 。?）減少矸石的活化能，即提高
8、矸石的臨界溫度，采取阻燃劑可以達到此目的。 ?。?）降低矸石山堆積高度。矸石山高度低于臨界高則不會發(fā)生自燃。如采用分層堆積（并壓實）的方式，每層矸石的層厚亦不要超過其臨界高度（即5m）?！ 。?）降低矸石山斜坡的坡度，如安息角可由原來的40°降至15°。 ?。?）對矸石山表面進行封閉，采用分層壓實或溝帶法建造全封閉的煤矸石山?！ 。?）盡量防止水浸入矸石山、 ?。?）建立溫度測試點，以判斷該地段是否有自燃的傾向?！ τ诩t陽三礦新建的矸石山，上述（1）、（3）、（4）項難以執(zhí)行，主要是由于紅陽三
