一種自燃煤矸石山滅火方法與流程

本發明涉及一種滅火方法，具體涉及一種自燃煤矸石山滅火方法。

背景技術：

在內蒙古、山西、陜西、寧夏、新疆等我國北方主要產煤區由于煤矸石產生自燃，自燃氣體中含有大量的粉塵，二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物以及揮發性有機物，對當地大氣質量產生嚴重威脅。目前國內外常見的煤矸石山滅火方法主要是覆蓋法、挖除法、注漿法、注漿密閉和泡沫滅火法、控制燃燒法和低溫惰性氣體法等。

覆蓋法往往主要采用煤矸石分層堆放、分層壓實法。而采用黃土覆蓋法治理自燃的煤矸石山，已熄滅的煤矸石山往往會出現復燃，這種方法往往受黃土來源的限制以及治理要在煤矸石堆放時分層堆放、分層壓實效果較好。

挖除法只適用于剛發生自燃的煤矸石山，且環境條件需要允許設備和人員接近燃燒區域，且對于燃燒范圍大或燃燒強度大的煤矸石山不適用，因此這種方法適用范圍小，一般僅作為其他滅火法的一種輔助措施。

注漿法是目前國內外廣泛采用的一種滅火方法，在國內很多煤矸石山的滅火中都取得了良好的效果。但此種方法處理成本高，火區鉆孔比較困難。注漿法和泡沫滅火法效果雖好，但處理成本較高。

控制燃燒法是在可控的條件下保持燃燒，對燃燒過程中產生的熱量進行回收，燃燒產生的煙氣經處理后排放。此種方法中，燃燒產生的煙氣溫度高，腐蝕性大，管道、設備的防腐處理成本高，難度大。

地溫惰性處理法，與傳統的處理方法相當。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明旨在提供一種自燃煤矸石治理方法，由堵變成疏通，由可活動的密封蓋控制壓力，便于釋放產生的煙氣，并通過對廢氣進行處理，減少了對大氣的污染。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種自燃煤矸石山滅火方法，包括如下步驟：

S1待滅火自然煤矸石山的每個冒煙區分別作為一個處理單元，每個處理單元內埋設導熱管；

S2每個處理單元的導熱管均通過軟管連通有陶瓷缸，且導熱管和所述軟管的連接處設置一個可活動的密封蓋；所述密封蓋由進入導熱管內的煙氣所產生的氣壓打開，煙氣經由導熱管通入到所述陶瓷缸內進行煙氣濕式處理，所述陶瓷缸內裝有石灰水；

S3在每個處理單元內圍繞導熱管鋪設沙子，然后在所述沙子上鋪設黃土和聚丙烯酰胺混合物并進行人工壓實；

S4圍繞每一個處理單元挖溝，所述溝圍成一個圍格；在溝里填充粉煤灰和黃土。

需要說明的是，步驟S1中，地表溫度低于70℃的處理單元中導熱管采用PPR管，地表溫度高于70℃的處理單元中導熱管采用銅管。

需要說明的是，步驟S1中，所述處理單元圍成的面積為50m²，每個處理單元均分別埋設3-5根導熱管；所述導熱管管徑為20cm，導熱管埋設到地下0.5m處。

需要說明的是，步驟S3中，圍繞導熱管鋪設的沙子的直徑范圍為3.6-4.7m，厚度為30cm，采用的沙子單粒粒徑范圍為0.5-1.0cm；所述黃土和聚丙烯酰胺混合物的厚度為20cm。

需要說明的是，步驟S4中，具體在每一個處理單元外延1m處挖溝。

需要說明的是，步驟S4中，所述溝的深度為1.0m，寬為0.5m。

需要說明的是，步驟S4中，在所述溝里填充的粉煤灰厚度為80cm，黃土的厚度為20cm。

本發明的有益效果在于：

1、由堵變成疏通。通過設置導熱管，并由可活動的密封蓋控制壓力，便于釋放產生的煙氣，并通過對廢氣進行處理，減少了對大氣的污染。

2、在每個處理單元內圍繞導熱管鋪設沙子，然后在所述沙子上鋪設黃土和聚丙烯酰胺混合物并進行人工壓實，可以減少雨水引起自然煤矸石山再次復燃的幾率。黃土主要是阻隔雨水和空氣進入煤矸石層，聚丙烯酰胺主要時吸雨水膨脹，進一步防止空氣雨水進入煤矸石，因為雨水和煤矸石硫鐵礦反應產生熱，有空氣進入時就會引起煤矸石自燃。

3、每一個處理單元外延1m處挖溝，所述溝圍成一個圍格；在溝里填充粉煤灰和黃土，可以切斷近地表矸石山裂隙通道，防止煙囪效應的發生，此外也迫使導熱管周圍煤矸石已產生的熱和廢氣從導熱管排出。

附圖說明

圖1為本發明的實施流程圖；

圖2為本發明實施結構示意圖；

圖3為單個導熱管連通陶瓷缸的示意圖。

具體實施方式

以下將結合附圖對本發明作進一步的描述，需要說明的是，本實施例以本技術方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍并不限于本實施例。

如圖1-3所示，一種自燃煤矸石山滅火方法，包括如下步驟：

S1待滅火自然煤矸石山5的每個冒煙區分別作為一個處理單元1，每個處理單元1內埋設導熱管2；

S2每個處理單元1的導熱管2均通過軟管連通有陶瓷缸3，且導熱管2和所述軟管7的連接處設置一個可活動的密封蓋6；所述密封蓋6由進入導熱管2內的煙氣所產生的氣壓打開，煙氣經由導熱管通入到所述陶瓷缸3內進行煙氣濕式處理，所述陶瓷缸3內裝有石灰水；

S3在每個處理單元內圍繞導熱管鋪設沙子，然后在所述沙子上鋪設黃土和聚丙烯酰胺混合物并進行人工壓實，從而形成填充8。

S4圍繞每一個處理單元1挖溝4，所述溝圍成一個圍格；在溝4里填充粉煤灰和黃土。

需要說明的是，步驟S1中，低于70℃的處理單元的導熱管采用PPR管，高于70℃的的處理單元的導熱管采用銅管。

需要說明的是，步驟S1中，每個處理單元均分別埋設3-5根導熱管；所述導熱管管徑為20cm，導熱管埋設到地下0.5m處。

需要說明的是，步驟S3中，圍繞導熱管鋪設的沙子的直徑范圍為3.6-4.7m，厚度為30cm；采用的沙子單粒粒徑范圍為0.5-1.0cm；所述黃土和聚丙烯酰胺混合物的厚度為20cm。

需要說明的是，步驟S4中，具體在每一個處理單元外延1m處挖溝。

需要說明的是，步驟S4中，所述溝的深度為1.0m，寬為0.5m。

需要說明的是，步驟S4中，在所述溝里填充的粉煤灰厚度為80cm，黃土的厚度為20cm。

對于本領域的技術人員來說，可以根據以上的技術方案和構思，作出各種相應的改變和變形，而所有的這些改變和變形都應該包括在本發明權利要求的保護范圍之內。