CN114917507B - 一种利用粉煤灰对矸石山灭火的方法 - Google Patents

一种利用粉煤灰对矸石山灭火的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114917507B
CN114917507B CN202210346970.1A CN202210346970A CN114917507B CN 114917507 B CN114917507 B CN 114917507B CN 202210346970 A CN202210346970 A CN 202210346970A CN 114917507 B CN114917507 B CN 114917507B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fly ash
fire
area
layer
trench
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210346970.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114917507A (zh
Inventor
孙挪亚
鲁平
***
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhai Hengchuang Engineering Co ltd
China Coal Geology Group Co Ltd
Original Assignee
Wuhai Hengchuang Engineering Co ltd
China Coal Geology Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhai Hengchuang Engineering Co ltd, China Coal Geology Group Co Ltd filed Critical Wuhai Hengchuang Engineering Co ltd
Priority to CN202210346970.1A priority Critical patent/CN114917507B/zh
Publication of CN114917507A publication Critical patent/CN114917507A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114917507B publication Critical patent/CN114917507B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/06—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places of highly inflammable material, e.g. light metals, petroleum products
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • A62C99/0009—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames
    • A62C99/0045—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using solid substances, e.g. sand, ashes; using substances forming a crust

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明提供了一种利用粉煤灰对矸石山灭火的方法，属于资源利用技术领域。本发明利用粉煤灰的不燃性和可隔绝空气特性，通过铺设粉煤灰层将煤矸石与空气彻底隔绝，并利用壕沟填充粉煤灰实现密封，达到将矸石山彻底灭火的效果；本发明的方法能够消耗大量粉煤灰，消除固废垃圾；由于使用了粉煤灰，间接减少了黄土的用量，保护了耕地资源，减少了经济支出。

Description

一种利用粉煤灰对矸石山灭火的方法
技术领域
本发明涉及资源利用技术领域，尤其涉及一种利用粉煤灰对矸石山灭火的方法。
背景技术
粉煤灰主要来源于燃煤发电厂的固体废物，属于大宗工业固体废渣之一。粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中捕收下来的细粉，一般为银灰色或灰色，颜色较黑的粉煤灰含碳量较高，粗颗粒所占的比例较大。近年来，粉煤灰的排量呈现逐年增加的趋势。每年产生大量的粉煤灰，势必需要占用较大的场所来堆放这些粉煤灰；粉煤灰的贮灰场多建在沟谷或者平地，连年增加的粉煤灰排放，使原有的贮灰场已经无法满足排放要求；如果遇到极端天气，贮灰场很容易受到影响，造成不可逆转的后果。
煤矸石是煤矿开采过程中的产物，煤矸石的大量排放和自燃以及矸石山酸性淋溶水的超标排放等不仅使矿区生态环境日趋恶化，而且严重污染了煤矿和周边环境的江河水体，直接影响农业、林业等生产。
矸石山对人类生产生活及生态环境最直接的危害是其自燃，矸石山自燃过程中产生大量烟尘及SO2、CO2、CO、H2S、NO和NO2等毒害性气体，影响矿区人员及其周边居民生命健康，破坏植被、影响大气环境、水资源环境、影响生态平衡。研究表明，煤矸石已经成为大气污染的潜在来源。
现有煤矸石山灭火主要以黄土为原料，采取表面封闭法、注浆灭火法、覆盖法等进行治理。但使用大量的黄土会对耕地造成危机；且会收取较高的费用，经济不合理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用粉煤灰对矸石山灭火的方法，所述方法能够将矸石山彻底灭火，且能够充分消耗粉煤灰，避免使用大量黄土。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种利用粉煤灰对矸石山灭火的方法，包括以下步骤：
对矸石山进行测量，确定火区的位置；
将所述火区降温后，剥离着火物，得到着火物；
将所述着火物与粉煤灰混合，将所得混合物回填至无火异地区域后，进行分层碾压，在所得每层物料的碾压表面铺设粉煤灰层；
在所述无火异地区域的边部堆砌不燃烧岩石，与所述无火异地区域形成壕沟，在所述壕沟中填充粉煤灰。
优选的，所述测量的方法包括红外测温、测氡和地质勘查。
优选的，所述降温的方式包括覆盖粉煤灰；所述覆盖粉煤灰的厚度为50～200cm；所述降温的方式还包括洒水。
优选的，所述着火物与粉煤灰的质量比为(3～4):1。
优选的，所述分层碾压所形成每层物料的层厚独立为250～1000mm。
优选的，所述粉煤灰层的厚度为30～60cm。
优选的，所述不燃烧岩石包括粉砂岩、砂岩、灰岩或泥岩。
优选的，所述无火异地区域的边部为距离所述无火异地区域的边坡10～15m处；所述壕沟的长度为10～15m，宽度为5～10m，深度为5～20m。
优选的，在所述壕沟中填充粉煤灰后，还包括将所述无火异地区域依次进行整平修坡、建立排水设施和布设监测设施。
本发明提供了一种利用粉煤灰对矸石山灭火的方法，包括以下步骤：对矸石山进行测量，确定火区的位置；将所述火区降温后，剥离着火物，得到着火物；将所述着火物与粉煤灰混合，将所得混合物回填至无火异地区域后，进行分层碾压，在所得每层物料的碾压表面铺设粉煤灰层；在所述无火异地区域的边部堆砌不燃烧岩石，与所述无火异地区域形成壕沟，在所述壕沟中填充粉煤灰。本发明利用粉煤灰的不燃性和可隔绝空气特性，在着火物的层间铺设粉煤灰层将煤矸石与空气彻底隔绝，并利用壕沟填充粉煤灰实现无火异地区域的整体密封，从而达到将矸石山彻底灭火的效果；本发明的方法主要针对着火矸石山治理；也可用于矿山开采过程，排土场的建立。
本发明的方法能够消耗大量粉煤灰，消除固废垃圾；由于使用了粉煤灰，间接减少了黄土的用量，保护了耕地资源，减少了经济支出。
本发明将固废材料粉煤灰用于矿山治理，变废为宝；代替传统黄土灭火，减少治理矿山过程采购黄土费用支出；对于产生粉煤灰的企业来说，能够减少贮存粉煤灰的压力，减轻负担。
进一步，由于粉煤灰中含有N、P、K和Mg等植物所需的元素，在矸石山治理后，本发明将粉煤灰与土壤混合，进行绿化，充分消耗粉煤灰，减少粉煤灰贮存量。
具体实施方式
本发明提供了一种利用粉煤灰对矸石山灭火的方法，包括以下步骤：
对矸石山进行测量，确定火区的位置；
将所述火区降温后，剥离着火物，得到着火物；
将所述着火物与粉煤灰混合，将所得混合物回填至无火异地区域后，进行分层碾压，在所得每层物料的碾压表面铺设粉煤灰层；
在所述无火异地区域的边部堆砌不燃烧岩石，与所述无火异地区域形成壕沟，在所述壕沟中填充粉煤灰。
本发明对矸石山进行测量，确定火区的位置。本发明对所述矸石山没有特殊的限定，现存需要治理的自燃矸石山均可。
在本发明中，所述测量的方法优选包括红外测温、测氡和地质勘查；本发明对所述红外测温、测氡和地质勘查的具体过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的相应方法测量即可。
确定火区的位置后，本发明将所述火区降温后，剥离着火物，得到着火物。在本发明中，所述降温的方式优选包括覆盖粉煤灰；所述覆盖粉煤灰的厚度优选为50～200cm，更优选为100cm；所述降温的方式优选还包括洒水。本发明对所述洒水的具体用量没有特殊的限定，根据实际降温需求进行调整即可。本发明利用洒水对着火区域进行降温，降至工作温度。
本发明对所用粉煤灰的来源没有特殊的限定，按照本领域熟知的方式获取即可；所述粉煤灰优选为重金属含量合格的粉煤灰，所述重金属优选包括铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金和银；所述重金属含量合格的标准优选参照现行规范(《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618-2018))。本发明优选对所用粉煤灰进行重金属含量测量，将重金属含量合格的粉煤灰用于本发明方案。
本发明对所述剥离着火物的方法没有特殊的限定，按照本领域熟知的方法剥离即可，在本发明的实施例中，具体为采用挖掘机将着火物挖出。
得到着火物后，本发明将所述着火物与粉煤灰混合，将所得混合物回填至无火异地区域后，进行分层碾压，在所得每层物料的碾压表面铺设粉煤灰层。在本发明中，所述着火物与粉煤灰的质量比优选为(3～4):1，更优选为3:1。本发明对所述着火物与粉煤灰混合的过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程混合即可。
在本发明中，所述无火异地区域具体是非着火区域。本发明对所述回填的过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程进行即可。
在本发明中，所述分层碾压的方式优选为机械碾压；所述分层碾压所形成每层物料的层厚独立优选为250～1000mm，更优选为300～800mm。本发明对所述机械碾压的具体过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程进行即可。本发明通过
本发明对所述铺设粉煤灰层的过程没有特殊的限定，能够铺设得到所需厚度的粉煤灰层即可。在本发明中，所述粉煤灰层的厚度优选为30～60cm，更优选为50cm。本发明通过分层碾压和铺设粉煤灰层将煤矸石与空气彻底隔绝。
本发明在所述无火异地区域的边部堆砌不燃烧岩石，与所述无火异地区域形成壕沟，在所述壕沟中填充粉煤灰。在本发明中，所述不燃烧岩石优选包括粉砂岩、砂岩、灰岩或泥岩；本发明对所述不燃烧岩石的具体来源和规格没有特殊的限定，按照本领域熟知的方式获取的对应岩石即可。
在本发明中，所述无火异地区域的边部为距离所述无火异地区域的边坡10～15m处。本发明对所述堆砌的具体过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程堆砌即可。
在本发明中，所述壕沟的长度优选为10～15m，宽度优选为5～10m，更优选为8m；深度优选为5～20m，更优选为10m。
在本发明中，所述填充壕沟所用粉煤灰的用量优选为将壕沟完全填充即可。本发明在所述壕沟中填充粉煤灰，保证无火异地区域边部具有良好的密封性能。
在所述壕沟中填充粉煤灰后，本发明优选还包括将所述无火异地区域依次进行整平修坡、建立排水设施和布设监测设施。本发明对所述建立排水设施和监测设施的过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程进行即可。
在本发明中，所述整平修坡优选为将粉煤灰与土壤混合，将所得混合物替代土壤，对边坡及平台进行覆土后，栽种绿植。
在本发明中，完成整个灭火工程后，优选对矸石山进行后期检测，监测温度和沉降情况，防止矸石山复燃或者发生滑坡、泥石流等灾害。本发明对所述检测的过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程进行即可。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例中，所用粉煤灰的物质含量如表1所示：
表1粉煤灰的组成
样号 Pb As Hg Cd Cr
1 0.002 6.83 0.36 0.058 0.0045
2 0.0023 7.15 0.5 0.065 0.0036
3 0.0024 8.98 0.38 0.086 0.0041
4 0.003 9.69 0.46 0.093 0.0042
5 0.0031 13.7 0.29 0.08 0.0049
平均值 0.00256 9.27 0.398 0.0764 0.00426
备注：其中Pb、Cr的单位为10-2，其余元素单位为10-6。
实施例1
乌海市海勃湾区旧洞沟矿区无主排渣场着火点治理工程：
采用红外测温、测氡和地质勘查，对矸石山进行测量，确定火区的位置；
将所述火区覆盖粉煤灰降温，粉煤灰的覆盖厚度为100cm，采用挖掘机将着火物挖出；
按照着火物与粉煤灰的质量比为3:1，将所述着火物与粉煤灰混合，将所得混合物回填至无火异地区域后，采用机械方式进行分层碾压，碾压所形成每层物料的层厚为300mm，在所得碾压表面铺设粉煤灰层，粉煤灰层的厚度为50cm；
在距离所述矸石山的边坡15m处堆砌不燃烧岩石(包括粉砂岩、砂岩、灰岩或泥岩)，形成壕沟，所述壕沟的长度为15m，宽度为8m，深度为10m，在所述壕沟中全部填充粉煤灰；
将粉煤灰与土壤混合，将所得混合物替代土壤，对矸石山边坡及平台进行覆土后，栽种绿植；然后分别建立排水设施和布设监测设施，对矸石山进行后期检测，监测温度和沉降情况，防止矸石山复燃或者发生滑坡、泥石流灾害；设置自动检测装置，每日测量温度。
结果，乌海市海勃湾区旧洞沟矿区工作区已不存在明火。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种利用粉煤灰对矸石山灭火的方法，其特征在于，包括以下步骤：
对矸石山进行测量，确定火区的位置；
将所述火区降温后，剥离着火物，得到着火物；
将所述着火物与粉煤灰混合，将所得混合物回填至无火异地区域后，进行分层碾压，在所得每层物料的碾压表面铺设粉煤灰层；
在所述无火异地区域的边部堆砌不燃烧岩石，与所述无火异地区域形成壕沟，在所述壕沟中填充粉煤灰；
所述粉煤灰层的厚度为30～60cm；
所述不燃烧岩石包括粉砂岩、砂岩、灰岩或泥岩；
所述无火异地区域的边部为距离所述无火异地区域的边坡10～15m处；所述壕沟的长度为10～15m，宽度为5～10m，深度为5～20m。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量的方法包括红外测温、测氡和地质勘查。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述降温的方式包括覆盖粉煤灰；所述覆盖粉煤灰的厚度为50～200cm；所述降温的方式还包括洒水。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述着火物与粉煤灰的质量比为(3～4):1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分层碾压所形成每层物料的层厚独立为250～1000mm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述壕沟中填充粉煤灰后，还包括将所述无火异地区域依次进行整平修坡、建立排水设施和布设监测设施。
CN202210346970.1A 2022-04-01 2022-04-01 一种利用粉煤灰对矸石山灭火的方法 Active CN114917507B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210346970.1A CN114917507B (zh) 2022-04-01 2022-04-01 一种利用粉煤灰对矸石山灭火的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210346970.1A CN114917507B (zh) 2022-04-01 2022-04-01 一种利用粉煤灰对矸石山灭火的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114917507A CN114917507A (zh) 2022-08-19
CN114917507B true CN114917507B (zh) 2023-07-28

Family

ID=82805182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210346970.1A Active CN114917507B (zh) 2022-04-01 2022-04-01 一种利用粉煤灰对矸石山灭火的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114917507B (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2290238C1 (ru) * 2005-05-11 2006-12-27 ФГУП "Центральный научно-исследовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых" Способ предотвращения, локализации и тушения пожара на торфяных месторождениях
CN102500077B (zh) * 2011-11-21 2013-12-11 大同煤矿集团有限责任公司 矸石山灭火方法
CN202652889U (zh) * 2012-06-18 2013-01-09 苗世龙 自燃煤矸石山综合治理***
CN103599605A (zh) * 2013-11-25 2014-02-26 山西绿巨人环境科技有限公司 一种煤矸石山***灭火方法
CN112604202A (zh) * 2020-12-23 2021-04-06 中煤地质集团有限公司 一种自燃矸石山综合治理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114917507A (zh) 2022-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhengfu et al. Environmental issues from coal mining and their solutions
Bian et al. The impact of disposal and treatment of coal mining wastes on environment and farmland
Haibin et al. Recycling utilization patterns of coal mining waste in China
CN109601046B (zh) 矿渣山腐植酸修复与绿化方法
Ghazali et al. Characteristics of fly ash from thermal power plants and its management along with settling pond design
Chen et al. Impact of using high-density polyethylene geomembrane layer as landfill intermediate cover on landfill gas extraction
CN114917507B (zh) 一种利用粉煤灰对矸石山灭火的方法
CN112604202A (zh) 一种自燃矸石山综合治理方法
Pan et al. The environmental pollution and control of coal gangue spontaneous combustion in mining
Li et al. The environmental impact of mining and its countermeasures
Sissakian et al. Consequences of the climate change in Iraq
CN115898408A (zh) 一种矿石开采区生态修复回填区域加固方法
Bell Dereliction: colliery spoil heaps and their rehabilitation
Blight Landfills–yesterday, today and tomorrow
CN114936679A (zh) 用于露天煤矿开采产生的生态冲击定量核算方法及***
Jahandari et al. Coal wastes: handling, pollution, impacts, and utilization
Goswami Clean coal initiatives in India
Dudeney et al. Co-utilisation of mineral and biological wastes in mine site restoration
Tian Common Management Methods and New Ideas about Coal Mine Gangue Mountain of Datong Coal Mine Group Corporation Ltd.
RU2350369C2 (ru) Способ тушения и предотвращения пожаров на свалках и торфяниках
Bridges The use of rock, soil and secondary aggregates as landfill cover in South Wales
CN103230927B (zh) 一种生活垃圾填埋场原址异位强化好氧稳定方法
Yibao et al. Gangue Harmful to environment and integrated control measures
Ivanov Formation and Development of Post-Mining Geosystems in the Lviv-Volyn Coal Basin
Liu et al. Notice of Retraction: New Discussion of Coal Gangue Processing

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20230629

Address after: Building 5, Jinxiu Zhonghua Commercial and Residential Community, North Third Street, Fenghuangling East Street, Haibowan District, Wuhai City, Inner Mongolia Autonomous Region 016000-Shop-106

Applicant after: Wuhai Hengchuang Engineering Co.,Ltd.

Applicant after: CHINA COAL GEOLOGY GROUP Co.,Ltd.

Address before: Building 5, Jinxiu Zhonghua Commercial and Residential Community, North Third Street, Fenghuangling East Street, Haibowan District, Wuhai City, Inner Mongolia Autonomous Region 016000-Shop-106

Applicant before: Wuhai Hengchuang Engineering Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant