古拉本煤田火灾烧变岩固体废料充填新技术研究与应用.pdfVIP

2010年2月 矿 业安全 与环保 第37卷第1期 古拉本煤田火灾烧变岩固体废料充填 新技术研究与应用 翟小伟 一，张辛亥 一，王亚超 (西安科技大学a．能源学院；b．西部矿井开采与灾害防治教育部重点实验室，陕西 西安 710054) 摘 要：煤 田火灾烧毁了大量的煤炭资源，不但造成 巨大经济损失 ，同时还造成地面植物枯萎、大气 有害气体增加、地表下沉等环境破环现象。针对古拉本矿区煤 田火灾产生的烧变岩 固体废物利用的新 技术进行讨论，介绍了煤 田火灾烧变岩的来源及对环境的危害，并结合火区处理过程 中的特点和方法， 成功地将 固体废物烧变岩利用到矿区的充填中，起到治理煤田火灾和充填烧变裂隙作用，具有较大的应 用价值。 关键词：烧变岩；环境影响；充填；煤 田火灾 中图分类号 ：TD752；TD88 文献标志码 ：B 文章编号 ：1008—4495(2010)01—0027—03 古拉本矿区地处贺兰山中部，所产太西无烟煤 1 煤田火灾对环境的危害 以其低灰、低硫、低磷、高发热量、高块煤率、高比电 阻、高化学活性、高机械强度、高精煤产率，即 “三低 古拉本矿区火灾使大量煤炭资源被 白白地烧 六高”的特点而享誉 国内外。古拉本煤 田自明末清 掉，同时造成火区下方 1．2亿 t价值 180亿元的精煤 初以来就有开采活动，均为沿煤层露头布置小窑开 无法安全开采。不仅严重影响了矿区生产建设、污 采 ，强度不大，煤炭开采矿井规模小、生产工艺简单， 染环境，给企业生产和人民生活造成极大危害，还使 早在清朝同治年间就已出现过煤 田火灾。至20世 本来就脆弱的地区生态环境受到破坏…。 纪80年代末，该煤 田形成了走向总长为4700m，平 1．1 环境影响 均斜长200多m，总面积达 96．32万 m 的太阳山、 煤田火灾在燃烧过程 中会产生大量的SO：，CO， 炭窑沟和大岭山三大煤 田火区，如图1所示。 CO：及 NO气体排向空中，通过对火区周围环境指 标进行监测，其有害气体均超过国家相关标准，对大 气环境破坏严重。同时煤 田火灾对地表环境破坏也 很严重，火区范围内地面裂隙发育，塌陷坑随处可 见，沿煤层露头、废弃坑 口、地裂缝和塌陷坑等处布 满热蒸汽孔，黄色、白色硫磺结晶物分布在火区裂隙 附近，地表温度高，火区范围内地表植被盖度非常 低。几年来，浅部煤层被小窑开采破坏形成地表的 “蜂窝”，再加上 自燃的侵蚀 ，地表大面积下沉，条带 状的地缝裂隙成组出现 。 1．2 火烧岩固体废料来源及危害 古拉本矿区地质条件复杂，煤层赋存条件差，绝 图1 古拉本矿区三大火区分布示意图 大部分为急倾斜煤层，火势发展范围较大。在火区 燃