煤矸石山自燃原因及灭火措施-徐州吉安矿业科技

煤矸石山具有一定的蓄热能力，煤矸石中含有的遗煤会在常温下发生氧化还原反应，放出的热量如果不能及时散发到周围环境，会导致内部储热量大于散热量，引发矸石山内部热量积聚，温度升高，高温促使内部继续发生氧化还原反应，加剧反应速率。矸石山内部温度持续升高，当温度达到其他可燃物的燃点时，引发自燃，最终会导致整个煤矸石山的自燃。

煤矸石的粒度大小是影响连通孔隙率的重要因素，而连通孔隙是影响氧气进入和热量散发的关键通道，煤矸石山内部在风流和温度的影响下会引发“烟囱效应”。“烟囱效应”是指热压作用下的自然通风，由于煤矸石山内外空气温度不同，会产生空气密度差，密度差导致内外空气压力差，压力差驱使煤矸石山内外空气进行流动。煤矸石山内部温度较高的空气，因比重小而上升，沿着矸石山向上走，此时矸石山底部空气密度较低的地方会形成一个负压区，促使比重大的新鲜空气从矸石山底部孔隙率较大的地方进入矸石山内部，这样煤矸石山内外的空气会源源不断地进行流动。这种由热压而引起的自然通风现象被称为“烟囱效应”。

对于矸石山火灾，常用的灭火方法是注浆法。通过将浆液注入矸石层，降低矸石表面温度，达到降温的作用，并且填充矸石间的空隙，阻断矸石与空气的接触。徐州吉安研发的MAG-Ⅰ型复合胶体防灭火材料与黄泥浆或粉煤灰浆复配使用，可以显著提高浆体浓度，减少管路堵塞几率，提高灌浆效率和灌浆质量，属灌浆增强型防灭火材料。在灌浆中的应用，最大程度上避免了灌浆用于矸石山火灾防治时的诸多弊端，比如最大化减少了拉沟现象，提高了填充效果，提高了水在空隙的留滞时间，同时也显著降低了单位灌浆成本，是灌浆技术的一个重要进步。