论文部分内容阅读
煤矸石是与煤层伴生的一种含碳量低、比煤坚硬的黑灰色岩石,是煤工业的主要废弃物,也是目前我国排放量最大的工业固体废弃物之一。煤矸石产量约占煤产量的10%-15%,而且,随着我国经济发展规模的扩大和对能源需求的不断增长,以及煤炭储量的逐年减少和产量的不断提高,煤矸石占煤炭产量的比例呈不断上升趋势。再加上我国目前多采用锥形或平面形堆积方式,即把矸石拉到歼石山的最高处后,再让其自然滚落。这种堆积方式斜坡暴露面积大,推进速度慢,矸石堆积疏松,供氧条件好,极易自燃。煤矸石的长期存放,一方面侵占了大量土地,另一方面,含硫量大的矸石山会自燃产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有毒气体,严重污染大气和水体,甚至引起火灾,直接威胁矿区职工和周围群众的生命财产安全。目前国内外广泛运用的煤矿矸石山灭火的主要方法有挖除火源法、钻孔注浆法和覆盖法。但我国的矸石山灭火技术起步较晚,技术还不成熟。主要存在的主要问题有:对矸石山自燃机理的研究很少,灭火工艺参数的制定缺乏依据,影响灭火效果;灭火工艺不够完善;排矸方式不合理等方面的问题。煤矸石山的自燃是一个极其复杂的物理化学过程,它必须同时具备三个条件:有可燃物质和自燃倾向;有氧气流通通道;矸石有良好的蓄热条件和供燃烧的温度。当低温氧化反应放出热量不能及时消散于周围环境中,就会导致局部升温,若煤矸石中有足够的可燃物,且仍能得到充分的氧气供应,环境温度的升高又会促使矸石的氧化反应加速。在达到临界温度点(80℃~90℃)后,氧化反应速度迅速提高,矸石很快由自热状态进入自燃状态。
本文主要是结合单位生产任务,结合现代施工、测试和分析技术,系统、完善地对各类煤矸石山钻孔注浆施工技术及相关的参数选取进行了分析与研究,充分全面地了解在煤矸石山灭火钻孔注浆时,煤矸石温度在纵横方向上随时间的变化情况,从而得出钻孔注浆时的最佳浆液配比、最佳注浆点、最佳浆液影响半径等参数,可较好的为研究煤矸石山灭火治理提供科学的理论依据。