红阳三矿新煤矸石山自燃的预防措施完整版.docx

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红阳三矿新煤矸石山自燃的预防措施完整版

编号：

TQC/K324

红阳三矿新煤歼石山自燃

的预防措施完整版

ThroughtheproposedmethodsandCountermeasurestodealwith；commontypessuchas

planningscheme,designscheme,constructionscheme,theessenceistobuildaccessiblebridge

betweenpeopleandproducts,realizematchingproblems；correctproblems・

【适用制定规则/统一目标/规范行为/增强沟通等场景】

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红阳三矿新煤肝石山自燃的预防措

施完整版

下载说明：

本解决方案资料适合用于解决齐类问题场景，通过提出的方法与对策来应付，常见种类如计划方案、设计方案、施工方案、技术措施，本质是人和产品之间建立可触达的桥梁，实现匹配问题，修正问题，预防未来出现同类问题。

可直接应用日常文档制作，也可以根据实际需要对其进行修改」

1概况

沈阳煤业集团红阳三矿位于红阳煤田西部,地质储量1.58亿t,煤种主要是贫煤、瘦煤和贫瘦煤。

红阳三矿为低瓦斯矿井。

矿井设计年生产能力150万t,服务年限55.6a。

矿井排肝量为87万t/「以1999年产召干量为110万t20xx年产召干量87万t的实际情况,现产肝量大约2500t/do20xx年的产召干量预计为91.25万t0对原肝石山测定,山类高度62m,面积为79.762m2o如果按垂直高度100m计算,能存300万t歼石，实际还能储存125万t,服务矿井生产能力年限太短,已经不能满足生产要求,需要另建一•座300万t储量的砰石山。

新建砰石LU在原砰石111北侧,在选煤厂手选胶带排歼仓半中心线以北，倾角41.2。

。

紧靠原肝石山，占地面积78亩；其南侧为矿区工矿区域,另外三侧界面为附近农田,地属平原特征。

2自燃原因分析

红阳三矿排肝方式,采用双向索道排肝,这种工艺排肝形成的煤肝石山为圆锥形。

因召干石自上而下自然滚落形成坡度较大,往往可达到数十米乃至上百米。

因煤肝石的偏析作用,大块的召干石滚落到召干石山底层,较细颗粒的召干石贝II留在召干石山的顶部,中等粒度的煤召干石则分布在召干石山的中部层,形成边坡安息角为40。

左右的斜面。

这种排歼方式暴露面积极大,非常疏松并且斜坡进速度慢。

所以锥形肝石山空气渗透性最好,很容易为肝石山的自燃创造必要的条件。

因此表层肝石可以在较长的时间内不被新倾斜的歼石掩埋,基一,保持较好的供氧条件,其二一旦超过歼石自燃临界渗透风速怀临界温度,弓I起召干石的物理化学反应加速自燃。

倾倒的薄薄—层召干石正好为添加燃料,形成不断燃烧的恶性循环,加地上处常年主导风向西南风,四季气候变化明显,很容易形成"因囱效应"。

因此提示我们对排肝方式及堆积方式贯穿施工工艺方案中，重点放在预防五干石山自燃。

红阳三矿原肝石山已燃烧多年,目前因生产环节不能影响采煤,现仍继续排肝,燃烧点主要分布在斜坡部分及顶部卸肝区。

燃烧区内烟雾弥漫,释放出大量的有毒气体,严重污染矿区周围的大气环境，恶化排歼场区作业条作,影响生态景观。

3煤肝石山自燃预防方案的确定原则召干石山自燃是一种比较特殊的燃烧系统,它的起燃和维持燃烧,火区的转移同—般灭火有很大差别。

在采取措施进行预防自燃时,不仅需要考虑常规灭火的一般规律,还要考虑肝石山的特殊规律。

由于影响召干石山自燃的因素比较多，所以在实施预防工程之前,必须先了解歼石山的自燃条件、特征及燃烧的特殊因素，确保预防工程的可靠性。

3.1煤肝石自燃的条件

分析煤砰石自燃的条件是为了能有针对性地采取措施进行防治。

煤砰石山要生自燃，必须具国备4个条件：

①含有能够在常温下氧化的物质或可燃物即煤肝石具有自燃八倾向性；②有氧气存在；③有使热量积聚的环境；④上述条件应维持足够的时间以达到自燃点。

其中条件①为煤歼石自燃的内部特征,②③为其自燃的夕卜部条件。

对于某一确定的煤肝石山（即其组成、含量及分布情况已确定）,当分析其自燃时,可着重分析煤歼石山自燃的外部条件。

3.2煤肝石自燃的特征

召干石山是大量颗粒肝石堆积形成的,具有大体积多孔介质的特性。

由于煤召干石组成比较复杂,可燃物质和惰性物南的分布、粒度大小等不均匀，造成自燃后燃烧强度不均匀,自热和自燃的不均匀反过来又加强了温度和空气流动分布的不均匀,而且由于氧气供应不足,具有不完全燃烧的特点。

燃烧发展过程十分缓慢而隐蔽,在自燃的初期阶段,—般从内部先燃烧,燃烧涉及的肝石数量很少,燃烧强度不大,释放热量很少,自燃区温度也不高,处于缓慢引燃状态时间较长。

因此,召干石山自燃的早期发现和自燃区的准确定位都很困难。

预防歼石山的自燃是一项综合性系统工程,从方案设计到工程实施的每一个环节,需十分紧密才能确保施工质量。

3.3煤肝石自燃预防遵循原则

煤肝石山自燃预防就是通过某种手

段,消除自燃的条件，使煤歼石山自燃的各条件之间不能连续做出反应,达到阻断煤肝石自燃的目的。

而且煤肝石山的自燃还与召干石山的堆积形式、黄铁矿的含量、水分的存在、召干石山的透气性、氧化时间等因素有关。

归纳起来,预防煤召干石山自燃可参遵循以下的原则：

（1）减少砰石中可燃物的含量。

（2）减少肝石的活化能,即提高肝石的临界温度,采取阻燃剂可以达到此目的。

（3）降低肝石山堆积高度。

召干石山高度低于临界高则不会发生自燃。

如采用分层堆积（并压实）的方式,每层肝石的层厚亦不要超过其临界高度（即5m）o

（4）降低肝石山斜坡的坡度，如安息角可由原来的40°降至15%

（5）对歼石山表面进行封闭,采用分层压实或沟带法建造全封闭的煤肝石山。

（6）尽量防止水浸入肝石山、

（7）建立温度测试点,以判断该地段是否有自燃的倾向。

对于红阳三矿新建的召干石山,上述

（IX（3X（4）项难以执行,主要是由于红阳三矿的排召干量很大，召干石占地堆积量降低就不能适应生产的需要,从而增加投资费用。

在确保科学预防肝石山自燃的同时也考虑与生产相适应的原则。

3.4预防肝石山自燃工程方案原则

预防肝石山自燃是一项长期的战略任务,应具有一套科学的施工工艺,同时为更经济有效地搞好歼石山自燃预防与治理工程能扩大可供选择的范围,满足技术的匕!

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指导预防召干石山自燃工程方案的原

则：

（1）方案的合理性。

根据肝石山的特性,并借鉴以往治理肝石山自燃的经验,通过对红阳三矿实地考察,并与原肝石山自燃的实际情况相结合，使肝石中的酸性物质溶合成一种碱性环境,有一定的阻化作用和稳定性,减少歼石山吸氧能力和隔氧作用。

（2）施工的严密性。

由于红阳三矿新排召干系统座落在原召干石山北侧,距离短,在实施预防工程中,要保持正常的生产能力,施工中相互之间的工艺都要求流畅,形成动态的工作方式。

（3）工程的经济性。

在预防肝石山自燃工程中,适合科学实施方案对于经济投入合理,选材得当,配置合理,效果明显,因地制宜,降低投资费用。

（4）工艺的科学性。

通过检索国内外各种相关资料，借鉴治理煤肝石山自燃的经验,分析硏究各顶测试数据,引进较成功的预防和治理煤肝石山自燃的技术,并结合红阳三矿召干石山面貌和现状,制定预防肝石山自燃施工方案,形成整套较先进的工艺流程。

（5）实施效果。

环境保护是我国的一项基本国策,良好的生态环境是经济发展的基本条件,改变召干石山的生态环境,有利于生产发展。

抑制煤肝石自燃主要产生的特征污染物H2S、SO?

、CO、TSP等释放的有毒有害气体。

4新召干石山自燃预防措施

根据预防肝石山自燃遵循原则和预防肝石山自燃工程方案原则,结合红阳三矿

的肝石山的预算和实地规划,并满足排肝量为300万t的堆积能力。

通过大量的文献资料及实验室硏究工和,实事求是,行之有效地综合性以预防为主,治理为辅,—种科学的经济的预防肝石的自燃,并在预防肝石山自燃的工作中,逐渐建立歼山生态环境的综合措施如下。

（1）将陈旧自燃堆积方式改变成推进倾倒肝石平整层，使排肝面保持一定主

度/采用黄土覆盖碾压工艺。

艺具备施工速度快z机械化程度高z效果明显。

（3）砰石山边超植被生物化，做到逐

步还原生态平衡环境。

5新肝石山自燃预防工程实施

工程实施方案：

在了解歼石山自然状态条件下,首选阻碍歼石山自燃最基本条件,并结合红阳三矿的排肝工艺，依操作可行,施工简单,施工成本控制在最低限度,动态流动作业,满足排肝要求,实施肝石山堆积分层,动态流动长期作业方法。

召干石边界平面区域（宽5in）碾压为主,边界区域注浆,浇灌为辅；召干石山底部三层斜坡黄土覆盖,振动压实的综合性预防治理目的，隔离"空气呼吸"因素,阻止煤歼石氧化反应作用。

从储藏煤歼石仓（20t）的胶带中心线,用推土机推出宽10m.深1.5m的抗,用黄土堆积高度6m,两侧黄土坝为自然堆积（取出部分黄土用于注浆材料）;其后继续用推土机推出宽20m、深1.5m的坑,坑内堆积召干石高5.5m，召干石的输送采取可移动伸缩性运输胶带,然后用推土机推平,直到肝石山边界止。

并尽可能把肝石两侧黄土坝的黄土推入肝石层平面上振动碾压（一般碾压7遍），歼石山底咅B—层边界斜坡30°,采取黄土覆盖碾压，干石外侧边界为黄土围墙。

应尽可能多推出黄土来,以储存上部几层肝石层斜坡用黄土。

新召干石山施工平面图如图1戶斤ZF；施工剖面图如图2所示。

图1施工平面图

1-黄土围墙；2-覆盖300-500mm厚3-预埋直径50mm无缝钢管（注浆孔口管）

4-同时注入黄土、生石灰、阻燃剂混合浆液

图2施工剖面图

6结论

本方案引进其他煤矿的实施工程碾压覆盖法和注浆法相结合，经实验硏究,并结合红阳三矿现场排肝方式实际,而使方案完整具有更经济的预防煤肝石山自燃的方法。

这种方法的特点是：

底层分隔断区域推进,可用就地黄土隔离（黄土坝）,底三层召干石堆积边界限区域平面、斜坡面黄土覆盖碾压/后期施工召干石边界注浆、碾压工艺综合处理煤歼石山自燃预防措施。

具有良好机械作业配置,施工方法较为灵活，适合动态作业,根据原理能解决预防自燃的目的,并设立温度临界点检测,预防歼石山自燃的目标，出现问题可以得到及时处理的灵活性,为防止矿区大气环境污染的有效手段。

（贾宝山）

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