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煤矸石山自燃如何選擇注漿材料

2019-12-31 14:02
煤矸石是在成煤過程中與煤共同沉積的有機化合物和無機化合物混合在一起的巖石,通常呈薄層夾在煤層中或煤層頂、底板巖石,是在煤炭采掘、洗選加工過程中產生的數量較大的礦山固態排棄物。
煤矸石易自燃。根據成礦地質條件的不同,一些礦區的煤矸石中含有較高的硫鐵礦,一些礦區的煤矸石中還含一定量的重金屬和氟化物。煤矸石長期大量堆放,占用大量的土地,并能引起泥石流、滑坡、坍塌等地質災害。煤矸石自燃,嚴重污染周圍的環境空氣。
常用的矸石山滅火方法主要有:挖除火源法、覆蓋法、表面澆灌法和注漿法。挖除火源法是當著火范圍不大且在表層時,挖出著火矸石,使其在自然環境中自然冷卻,只能用于自燃初期或作為其他滅火方法的輔助措施。覆蓋法是在矸石山表面覆蓋黃土等惰性物質,來隔絕空氣防治自燃,關鍵是必須將覆土壓實。表面澆灌法是向燃燒表面噴灑滅火漿液降低燃燒區溫度,阻止矸石進一步氧化燃燒。注漿法是將滅火漿液借助于機械注入矸石山內部,通過降溫與隔氧兩方面的作用來達到滅火的目的。注漿利用石灰和黏土按1:2的比例,加入清水,制成20%左右的泥漿,然后用泵供給已經插入煤矸石燃燒區內的泥漿管,對自燃矸石堆實施滅火。
徐州吉安研發的MAG-Ⅰ型復合膠體防滅火材料與黃泥漿或粉煤灰漿復配使用,可以顯著提高漿體濃度,減少管路堵塞幾率,提高灌漿效率和灌漿質量,屬灌漿增強型防滅火材料。在灌漿中的應用,最大程度上避免了灌漿用于采空區火災防治時的諸多弊端,比如最大化減少了拉溝現象,提高了填充效果,提高了水在采空區的留滯時間,同時也顯著降低了單位灌漿成本,是灌漿技術的一個重要進步。
MAG-Ⅰ型復合膠體防滅火材料顯著提升了黃泥灌漿的防滅火效果,與黃泥灌漿系統配合使用,綜合效能數倍于單純黃泥灌漿:
1)固液比高,固液質量比最高可達1.5,是單純黃泥漿固液比的7倍,顯著提高注漿效率;
2)保水量大,黃泥漿沉積物固水率超過50%,相比單純黃泥漿具備更好的降溫性能;
3)固水性好,將易流動的常態水螯合成水凝膠,并與黃土吸附在一起,顯示出良好的固水特性,在采空區可以長久保水,顯著延長漿體有效期。
4)熱穩定性好,水凝膠和黃土形成的沉積物可以耐受1000℃以上的高溫不坍塌,不融化。
5)充填堵漏效果好:水凝膠和黃土形成的沉積物固含量高,粘結性好,相比單純黃泥漿具備更好的充填性能。
6)安全性高:與水混合反應過程不產生熱量,游離水被水凝膠纖維固結并與黃土吸附在一起,遇到高溫明火時不會出現急劇汽化的現象,可以杜絕水煤氣爆炸的危險。
7)產品無毒、無腐蝕性、安全環保。

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