CN106237564B - 一种自燃煤矸石山灭火方法 - Google Patents

一种自燃煤矸石山灭火方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自然煤矸石山灭火方法，包括待灭火自然煤矸石山的每个冒烟区分别作为一个处理单元，每个处理单元内埋设导热管；每个处理单元的导热管均通过软管连通有陶瓷缸，且导热管和所述软管的连接处设置一个可活动的密封盖；密封盖由进入导热管内的烟气所产生的气压打开，烟气经由导热管通入到陶瓷缸内进行烟气湿式处理，陶瓷缸内装有石灰水；在每个处理单元内围绕导热管铺设沙子，然后在沙子上铺设黄土和聚丙烯酰胺混合物并进行人工压实；围绕每一个处理单元挖沟，沟围成一个围格；在沟里填充粉煤灰和黄土。本发明由可活动的密封盖控制压力形成烟囱效应，便于释放产生的烟气，并通过对废气进行处理，减少了对大气的污染。

Description

一种自燃煤矸石山灭火方法
技术领域
本发明涉及一种灭火方法，具体涉及一种自燃煤矸石山灭火方法。
背景技术
在内蒙古、山西、陕西、宁夏、新疆等我国北方主要产煤区由于煤矸石产生自燃，自燃气体中含有大量的粉尘，二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物以及挥发性有机物，对当地大气质量产生严重威胁。目前国内外常见的煤矸石山灭火方法主要是覆盖法、挖除法、注浆法、注浆密闭和泡沫灭火法、控制燃烧法和低温惰性气体法等。
覆盖法往往主要采用煤矸石分层堆放、分层压实法。而采用黄土覆盖法治理自燃的煤矸石山，已熄灭的煤矸石山往往会出现复燃，这种方法往往受黄土来源的限制以及治理要在煤矸石堆放时分层堆放、分层压实效果较好。
挖除法只适用于刚发生自燃的煤矸石山，且环境条件需要允许设备和人员接近燃烧区域，且对于燃烧范围大或燃烧强度大的煤矸石山不适用，因此这种方法适用范围小，一般仅作为其他灭火法的一种辅助措施。
注浆法是目前国内外广泛采用的一种灭火方法，在国内很多煤矸石山的灭火中都取得了良好的效果。但此种方法处理成本高，火区钻孔比较困难。注浆法和泡沫灭火法效果虽好，但处理成本较高。
控制燃烧法是在可控的条件下保持燃烧，对燃烧过程中产生的热量进行回收，燃烧产生的烟气经处理后排放。此种方法中，燃烧产生的烟气温度高，腐蚀性大，管道、设备的防腐处理成本高，难度大。
地温惰性处理法，与传统的处理方法相当。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种自燃煤矸石治理方法，由堵变成疏通，由可活动的密封盖控制压力，便于释放产生的烟气，并通过对废气进行处理，减少了对大气的污染。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种自燃煤矸石山灭火方法，包括如下步骤：
S1待灭火自燃煤矸石山的每个冒烟区分别作为一个处理单元，每个处理单元内埋设导热管；
S2每个处理单元的导热管均通过软管连通有陶瓷缸，且导热管和所述软管的连接处设置一个可活动的密封盖；所述密封盖由进入导热管内的烟气所产生的气压打开，烟气经由导热管通入到所述陶瓷缸内进行烟气湿式处理，所述陶瓷缸内装有石灰水；
S3在每个处理单元内围绕导热管铺设沙子，然后在所述沙子上铺设黄土和聚丙烯酰胺混合物并进行人工压实；
S4围绕每一个处理单元挖沟，所述沟围成一个围格；在沟里填充粉煤灰和黄土。
需要说明的是，步骤S1中，地表温度低于70℃的处理单元中导热管采用PPR管，地表温度高于70℃的处理单元中导热管采用铜管。
需要说明的是，步骤S1中，所述处理单元围成的面积为50m2，每个处理单元均分别埋设3-5根导热管；所述导热管管径为20cm，导热管埋设到地下0.5m处。
需要说明的是，步骤S3中，围绕导热管铺设的沙子的直径范围为3.6-4.7m，厚度为30cm，采用的沙子单粒粒径范围为0.5-1.0cm；所述黄土和聚丙烯酰胺混合物的厚度为20cm。
需要说明的是，步骤S4中，具体在每一个处理单元外延1m处挖沟。
需要说明的是，步骤S4中，所述沟的深度为1.0m，宽为0.5m。
需要说明的是，步骤S4中，在所述沟里填充的粉煤灰厚度为80cm，黄土的厚度为20cm。
本发明的有益效果在于：
1、由堵变成疏通。通过设置导热管，并由可活动的密封盖控制压力，便于释放产生的烟气，并通过对废气进行处理，减少了对大气的污染。
2、在每个处理单元内围绕导热管铺设沙子，然后在所述沙子上铺设黄土和聚丙烯酰胺混合物并进行人工压实，可以减少雨水引起自燃煤矸石山再次复燃的几率。黄土主要是阻隔雨水和空气进入煤矸石层，聚丙烯酰胺主要时吸雨水膨胀，进一步防止空气雨水进入煤矸石，因为雨水和煤矸石硫铁矿反应产生热，有空气进入时就会引起煤矸石自燃。
3、每一个处理单元外延1m处挖沟，所述沟围成一个围格；在沟里填充粉煤灰和黄土，可以切断近地表矸石山裂隙通道，防止烟囱效应的发生，此外也迫使导热管周围煤矸石已产生的热和废气从导热管排出。
附图说明
图1为本发明的实施流程图；
图2为本发明实施结构示意图；
图3为单个导热管连通陶瓷缸的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
如图1-3所示，一种自燃煤矸石山灭火方法，包括如下步骤：
S1待灭火自燃煤矸石山5的每个冒烟区分别作为一个处理单元1，每个处理单元1内埋设导热管2；
S2每个处理单元1的导热管2均通过软管连通有陶瓷缸3，且导热管2和所述软管7的连接处设置一个可活动的密封盖6；所述密封盖6由进入导热管2内的烟气所产生的气压打开，烟气经由导热管通入到所述陶瓷缸3内进行烟气湿式处理，所述陶瓷缸3内装有石灰水；
S3在每个处理单元内围绕导热管铺设沙子，然后在所述沙子上铺设黄土和聚丙烯酰胺混合物并进行人工压实，从而形成填充8。
S4围绕每一个处理单元1挖沟4，所述沟围成一个围格；在沟4里填充粉煤灰和黄土。
需要说明的是，步骤S1中，地表温度低于70℃的处理单元的导热管采用PPR管，地表温度高于70℃的处理单元的导热管采用铜管。
需要说明的是，步骤S1中，每个处理单元均分别埋设3-5根导热管；所述导热管管径为20cm，导热管埋设到地下0.5m处。
需要说明的是，步骤S3中，围绕导热管铺设的沙子的直径范围为3.6-4.7m，厚度为30cm；采用的沙子单粒粒径范围为0.5-1.0cm；所述黄土和聚丙烯酰胺混合物的厚度为20cm。
需要说明的是，步骤S4中，具体在每一个处理单元外延1m处挖沟。
需要说明的是，步骤S4中，所述沟的深度为1.0m，宽为0.5m。
需要说明的是，步骤S4中，在所述沟里填充的粉煤灰厚度为80cm，黄土的厚度为20cm。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，作出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自燃煤矸石山灭火方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1待灭火自燃煤矸石山的每个冒烟区分别作为一个处理单元，每个处理单元内埋设导热管；
S2每个处理单元的导热管均通过软管连通有陶瓷缸，且导热管和所述软管的连接处设置一个可活动的密封盖；所述密封盖由进入导热管内的烟气所产生的气压打开，烟气经由导热管通入到所述陶瓷缸内进行烟气湿式处理，所述陶瓷缸内装有石灰水；
S3在每个处理单元内围绕导热管铺设沙子，然后在所述沙子上铺设黄土和聚丙烯酰胺混合物并进行人工压实；
S4围绕每一个处理单元挖沟，所述沟围成一个围格；在沟里填充粉煤灰和黄土。
2.根据权利要求1所述的自燃煤矸石山灭火方法，其特征在于，步骤S1中，所述处理单元围成的面积为50m2，每个处理单元均分别埋设3-5根导热管；所述导热管管径为20cm，导热管埋设到地下0.5m处。
3.根据权利要求1所述的自燃煤矸石山灭火方法，其特征在于，步骤S3中，围绕导热管铺设的沙子的直径范围为3.6-4.7m，厚度为30cm，采用的沙子单粒粒径范围为0.5-1.0cm；所述黄土和聚丙烯酰胺混合物的厚度为20cm。
4.根据权利要求1所述的自燃煤矸石山灭火方法，其特征在于，步骤S4中，具体在每一个处理单元外延1m处挖沟。
5.根据权利要求1所述的自燃煤矸石山灭火方法，其特征在于，步骤S4中，所述沟的深度为1.0m，宽为0.5m。
6.根据权利要求1所述的自燃煤矸石山灭火方法，其特征在于，步骤S4中，在所述沟里填充的粉煤灰厚度为80cm，黄土的厚度为20cm。
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