煤矸石山自燃防治对策探析
煤矸石山自燃防治对策分析
煤矸石山自燃防治对策分析1.西山煤电（集团）有限责任公司2.山西绿巨人环境科技有限公司摘要：煤矸石山由于结构与成分的特点，很容易出现自燃问题，煤矸石山自燃不仅影响了煤矿开采的安全，也造成了一定的经济和生态损害，需要引起格外的关注。
煤矸石山的自燃发生与煤矸石的空隙结构、空气吸附、氧化反应等都存在密切的联系，因此在进行自燃防治工作时需要关注其自燃原理的分析，合理的探讨防火灭火方式，并且注意通过生态修复的方式帮助煤矸石山恢复良好的生态条件，减少自燃问题的发生。
关键词：煤矸石山；自燃防治；对策煤矸石是煤矿生产中的常见固体废物，具有一定可燃性，而煤矸石山是煤矿开采过程中煤矸石堆放的产物，会对周边的生态环境产生一定负面影响，同时也很容易出现自燃问题，威胁周边环境安全，造成不良后果，因此煤矸石山的自燃防治工作是必须要考虑的问题。
在煤矸石山的自燃防治当中，良好的防火灭火技术应用能够比较有效的对其自燃情况进行处理，保证煤矸石山的安全性，而生态修复的基本原理，根据煤矸石山的特点进行生态修复，治理其生态环境的同时，有效控制煤矸石山的自燃问题。
因此，应该重视煤矸石山的治理与管理相结合，增加山体植被绿化面积，重构山体环境等，做好生态修复工作，有效解决其自燃问题的同时，通过生态修复改良其环境条件[1]。
一、煤矸石山自燃分析1、煤矸石分析煤矸石是煤炭采集和洗选过程中的常见产物，在煤矿开采过程中煤矸石的数量较多，一般包含煤层中夹矸、煤层顶底板以及掘进石巷道的岩石。
煤矸石是当聚煤盆地发生沉降变化时，泥炭在地质作用下形成的产物，煤矸石通常为煤炭开采中夹杂的泥岩和砂岩，以及建井过程中的混合岩体。
煤矸石根据其来源、岩性、风化程度等可划分为不同类别，不同类型的煤矸石在特点上也有一定区别，比如有易风化矸石、不易风化矸石等，在进行煤矸石的处理中也需要结合具体情况进行分析[2]。
2、煤矸石山自燃原理分析煤矸石山是煤矸石堆积而成的产物，其内部具有较大空隙，并且随着煤矿的开采进行，空气和降水也会深入煤矸石山内部代入更多的氧元素。
煤矸石自燃的预防及治理调研课题WPS文字 文档
露天排土场煤矸石自燃的预防及治理摘要：露天采煤过程中会产生大量煤矸石，煤矸石暴露在空气中会自燃，自燃的煤矸石会带来一系列的危害，本文就地区煤矸石的地质分布、自燃原因以及预防自然和治理措施进行浅显的分析。
关键字：露天开采煤矸石自然预防治理一、综述我区露天采煤（包括露天煤矿、灭火工程、地质灾害治理等）近年来发展迅速，露天采煤产生的排土场逐渐增多增大，采煤过中煤矸石产生堆积量也逐渐增多，煤矸石是煤炭企业的主要污染源之一。
它由煤、炭质叶岩、叶岩、夹矸岩、砂岩、石灰岩和少量的硫铁矿等组成。
自燃的煤矸石山污染大气环境，抑制周围植物生长，严重损害职工和居民的身体健康。
了解我区煤矸石分布、煤矸石自然的原因以及煤矸石自然预防和治理措施等尤为必要。
二、我区露天开采煤层地质情况我区露天煤矿大多分布于卓子山煤田骆驼山、白云乌素勘探区，矿区范围主要有5#、8#、9#、16#-1、16#-2、17#煤层。
（一） 5煤：位于二叠系山西组第二岩段的中部，顶板岩性多为灰白色、粗砂岩。
底板灰色砂泥岩。
本煤层不甚发育。
总观全层，背部薄二南部稍厚。
厚度由0～1.34m,平均0.62m。
（二）8-1煤：位于二叠系山西组第二岩段的中部，顶板岩性多为灰白色砂泥岩及细、粉砂岩，在本区东北部的浅部，其顶板为河床上的中、粗砂岩，局部煤层受到冲刷，只是煤层变薄或尖灰。
其底板岩性为灰褐色粘土岩及灰褐色炭泥岩。
煤层结构不复杂，夹矸0～4层，一般1～2层，在其中上部、中南部夹矸层数逐渐增多，煤层亦趋复杂，夹矸多为泥岩或炭泥岩。
煤层厚度0～3.36m，平均1.74m。
纯煤厚度0～2.46m,平均1.29m。
由于其顶有河床相冲刷，使煤层变薄出现不可采。
（三）8-2煤：在8-1煤下部，结构十分复杂，煤层厚度0～4.17m，平均1.79m。
从全层厚度，看可为中厚煤层，但由于结构复杂，且夹矸多大于煤分层。
（四）9-2煤：位于山西组第一岩段的中部，上距8-1煤3～5m。
煤矸石山自燃灭火方法措施
煤矸石山自燃灭火方法措施煤矸石自燃不可或缺的3个条件：(1)煤矸石有自燃倾向，在常温下可以很好地与氧气进行结合；(2)有充足的氧气供应；(3)拥有良好的储热条件。
当煤矸石低温氧化反应放出的热量无法及时释放到外界时，温度就会持续升高，外加本身具有自燃倾向，且能够和充足氧气接触，在温度升高至80℃左右时，氧化反应速度就会急速升高，于是矸石由自热变成自燃状态。
由于堆积形成的矸石山内部较为疏松，有较大的孔隙度，为矸石提供了比较充分的氧气。
而煤矸石主要包括煤、砂岩、页岩、泥岩等多种成分，在常温中煤与空气接触，会吸附氧气释放一定热量，这一阶段为煤的自燃潜伏期，具体表现为煤的化学活性增强。
在经过上述自燃潜伏期之后，氧化速度增加，开始生成CO、CO2以及H2O，同时释放更多热量，从而导致温度升高，达到自热临界点之后，转为自热期。
自热期使煤体温度上升，随后形成燃烧。
良好的通风条件能够在矸石发生慢性氧化反应时提供充足的氧气，但是也能够及时将反应产生的热量带走。
相对而言，若矸石处于完全封闭的空间环境当中，即便拥有好的蓄热环境，也因无法得到氧气供应而停止反应，无法自燃。
矸石山的供氧条件对矸石自燃起到了决定性作用。
根据供氧以及蓄热条件，可以将矸石山分为3个区域：(1)不自燃区：在矸石山表面，虽然不断有氧气供应，也可以持续发生慢性的氧化反应，但是反应放热很快散失到周围环境中，不足以引起自燃。
(2)窒息区：在矸石山内部，空气中氧气体积分数很小，氧化反应过程中释放热量很少，基本不会令矸石升温，故这一区域不会发生自燃，这一区域为窒息区。
(3)可能自燃区：在不自燃区和窒息区之间，既有一定的氧气供应，所产生的热量也不会全部被外界空气带走，氧化产生的热量令矸石升温，称为可能自燃区。
这个区域范围与矸石氧化能力、堆积形态、孔隙度等性质以及外部环境条件相关。
徐州吉安研发的普瑞特防灭火新技术非常适合煤堆（矸石山）自燃的治理，普瑞特防灭火新技术集氮气、凝胶、三相泡沫、阻化剂等防灭火技术优点于一体，生成的凝胶以泡沫为载体向火区的中、高位火点堆积扩散，所到之处凝胶均能有效覆盖黏附浮煤裂隙，对火区煤体吸热降温并持久保持煤体湿润冷却，同时有效封堵漏风通道；材料添加剂中含有的阻化剂能长久对煤体阻化，防治煤体氧化升温；泡沫中的水固结在凝胶体内，避免泡沫易溃浆的缺点；泡沫中的氮气缓慢释放，避免了单独注氮时氮气容易散失的缺点，持久保持火区的惰化。
预防煤炭和矸石自燃发火的安全技术措施
预防煤炭和矸石自燃发火的安全技术措施为乐观预防掌握大南湖二矿储煤场堆煤、排矸场排弃矸石时可能发生的煤炭自燃，做到防患于未然。
特编制《大南湖二矿预防煤炭和矸石自燃发火的平安技术措施》。
一、矿区煤层自燃发火分析（1）当采场煤层揭露、储存在煤场和低热值的风氧化煤排弃至排土场以后，煤炭的水分很快散失，煤风化破裂，增大和氧气的接触面，煤炭开头氧化发热。
（2）由于自然条件等缘由，煤发热后的热量不能很快散失掉，致使煤体的温度连续上升，从外表看，其现象就是水蒸汽状。
（3）当达到煤的着火点时，煤开头自燃发火，煤炭由原来的氧化阶段进展到燃烧阶段，将产生大量的热量，煤炭开头猛烈燃烧起来，表面现象有烟消失，扒开表面就消失明火。
二、排土场、临时储煤场自燃发火分析1）排土场(1)风氧化煤没有按规定集中分区排放。
(2)风氧化煤集中排弃工作线长度超过规定长度。
(3)风氧化煤没有按规定准时分层压渣掩盖掩埋。
(4)风氧化煤掩盖掩埋厚度不符合要求，掩盖封堵不严、不实。
(5)未对采场运至排土场的高温发热煤和已自燃发火煤进行准时掩埋掩盖。
(6)冬季在排土场采纳明火取暖或烘拷设备，引发风化煤的自燃。
2）临时储煤场(1)煤堆堆放高度超过规定高度。
(2)煤堆堆放时没有实行分层碾压。
(3)没有准时清理煤场内的浮煤。
(4)没有准时清理、隔离发热煤。
(5)高温煤、陈煤、新煤没有单独堆放。
(6)没有按先陈后新原则调运原煤。
(7)调运不准时，存煤时间过长，超过自燃发火期。
(8)没有准时支配对高温煤进行降低煤堆高度、碾压或倒堆处理。
(9)煤场动用电火焊前没有按规定清理煤尘和洒水。
(10)煤场明火取暖或烘拷设备，引发煤的自燃。
第一节一般预防措施1、各生产工艺作业区域内严禁携带火种，严禁吸烟。
2、各生产工艺作业区域内动火必需申请动火报告，动火后必需准时熄灭火源，确认火源完全熄灭后作业人员方可离去。
3、各生产工艺作业区域内必需24小时不间断巡回检查，发觉问题必需准时汇报给生产指挥中心及值班领导。
对XX煤矿矸石山自燃防治及注浆高效灭火技术的探析
对XX煤矿矸石山自燃防治及注浆高效灭火技术的探析发表时间：2018-04-23T11:57:40.410Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第32期作者：蔡云龙薄兴舟董宁[导读] 随着煤炭行业的发展，大量的煤矸石废弃物在煤炭开采中产生，其产量约占煤炭产量的20%。
铁煤集团小康煤矿辽宁调兵山 112700摘要：由煤炭采掘生产所带来的煤矸石废物长期堆置情况下极易发生自燃，引发大气环境污染等灾害问题，给周边居民生活和自然环境带来较大污染及危害。
2017年环保部中心将会在加大大气、水、土壤污染治理同时，中央环保督查问题全面启动，中央环保第三督查小组到地方进行环保督查。
因此，极有必要对煤矸石山自燃采取必要的预防、控制和治理。
本文介绍了XX煤矿救护队对矸石山自燃防治及采用注浆高效灭火方法及其可行性。
关键词：煤矸石山；自燃防治；注浆；1引言目前，随着煤炭行业的发展，大量的煤矸石废弃物在煤炭开采中产生，其产量约占煤炭产量的20%。
长期以来，在XX煤矿形成了大量的矸石山，由于矸石中含有残煤、碎木材等可燃物质，长期露天堆放，会发生自燃现象。
自燃会排放出大量的CO2、CO等有害气体，造成环境污染。
因此，治理矸石山自燃是一项艰巨、困难的任务。
2XX煤矿矸石山及其自燃情况2.1XX煤矿矸石概况XX矿矸石山始建于1987年，位于工业广场东部。
矸石山现距其东侧的铁路距离100m，南侧已到达地方公路边缘，西南侧150m范围内有粉碎厂，东北侧距铁路50m，正北侧为矸石山绞车房。
经测量现矸石山正向倾角为21°，斜长199 m，垂高为65 m，堆积角：33°，堆积矸石为 169万m3，征地面积为：200536㎡，其中已存放矸石占地面积83009 ㎡（其中：井下排矸62952 ㎡，水洗矸20057㎡）。
在矸石山的顶端掘出一个长23m，宽4m，高5m的涵洞，在涵洞内东西方向铺设一条长150m固定式皮带机，与固定式皮带机搭接处设一部旋转式皮带机，长度为12 m，利用该旋转式皮带机进行翻矸。
对某矿区煤矸石山自燃防治及深孔注浆高效灭火技术的探析
（ ３ ） 对 煤 矸 石 的 自燃 进 行 治 理 还 有 利 于 减 少 矿 区地 质 灾
害 和 生 态 灾 害的 发 生 ． 保 证 矿 区 的安 全 生 产 ． 保 证 煤 矿 工 人 的
安全。
化 以及 道路 建设 等 土 地 资 源 开 发 做 贡 献 ， 建设 绿 色矿 区 ， 推动
自然 环 境 带 来较 大 污 染及 危 害 。 因此 ， 极 有 必要 对煤 矸 石 山 自燃 、 滑坡 垮 塌 采取 必要 的预 防 、 控制和治理 ， 并加强对高效灭火技术（ 如 深 孔 注 浆） 以及 滑 坡 垮 塌 治理 技术 的研 究 工 作 ， 以 更加 有效 地 对煤 矸 石 灭 火 ， 治 理 煤 矸 石 山 自燃 所 带来 的地 质 灾 害 问题 。
说 明 变质 程度 高的 残 存 煤 对 自燃 的 燃 烧 程度 影 响 也 大 ．反 而 是 低 变质 的残 存 煤 由 于其 含 水 量 和 含 氢 、 氧量较 多， 因而对 自
【 关键词 】 煤矸石山； 深孔注浆 ； 绿色矿山 ； 治理措施 【 中图分类号 】 Ｔ Ｄ ７ ５ ￣ ２ 【 文献标识码 】 Ｂ 【 文章编号 】 ２ ０ ９ ５ — ２ ０ ６ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ２ ２ — ０ ２ ２ ０ — ０ ３
石 中的硫 化 铁 含 量 较 高 ．在 燃 烧 时硫 化 铁 会 释 放 出很 高的 热
能源 ・ 地矿
Ｌ Ｏ Ｗ Ｃ Ａ Ｒ Ｂ ０ Ｎ Ｗｏ Ｒ Ｌ Ｄ ２ Ｏ Ｉ ３ ， ｉ Ｉ
对 某矿 区煤 矸 石 山 自燃 防 治及 深 孔 注浆
高效灭 火技 术的探 析
沈 军 （ 中煤科工集团西安研究院有限公司， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ５ ４
浅析煤矸石的自燃及防治措施
１ 自燃 热 源 。煤 矸 石 中含 有 一 定 数 量 的 硫 铁 ）
矿， 这些 硫铁矿 在一 定 条件 下 与 氧气 发 生 反应 ， 出 放 大量 的热 ， 与此 同时 还生成 大量二 氧化硫 。根据化 学 方程 式 计算 ｌｋ ｇ硫 铁 矿完 全 燃 烧 可释 放 １ ６ Ｊ ０ ６ ２ｋ 热量 ， 若煤 矸石 中硫铁 矿 的含 量为 ３ ， １ｋ 则 ｇ煤矸 石完 全 燃 烧后 可 释 放 ３ ０ ｋ ２ Ｊ的热 量 ， 些 热量 可使 这
（ 国矿 业 大 学） 中
摘
要
煤矸石 是煤炭 开采 和加 工过 程 中排 放 出的废 弃岩石 ， 它是 煤炭企 业的主要 污 染源之 一 ，
尤其是 煤矸石 的 自燃 对生 态环境和 矿 区员工的 身体健 康等都 具有 不 良影 响 。介 绍 了煤矸 石 的组成成
分、 自燃的条件 及 自燃的预 防手段 和治理技 术 。
燃 。但总 的来说 要实 现上述过 程必 须满 足两个 条件 。
２ １ 内 因一 自燃 热 源 及 自燃 燃 料 ．
① 作 者 简 介 ： 建 明 男 １８ 刘 ９ ７年 出生 ２ ０ ０ ７年 中 国 矿业 大 学 在 读 本科 生 徐 州 ２ １０ ２ ０８
２１ ０ ０年第 ｌ期
煤矸 石 的 自燃要 经过缓 慢升 温 阶段 ， 化 自动加 氧 速 阶段 和 稳定燃 烧 阶段 。
关键 词 煤矸 石 ； 自燃 ； 条件 ； 因素 ； 防治 ； 措施
中图分类号 ： Ｄ ５ 文献标识 码 ：Ｂ 文章 编号 ：６ ２ ６ ２ ２ １ ） １ ０ ４ ３ Ｔ ７１ １ ７ —０ ５ （０ ０ ０ —０ ０ —０
据资料 统 计 全 国 累计 堆 存 煤矸 石 已达 ３ Ｏ亿 ｔ ，
煤矸石自燃及防治措施分析
煤矸石自燃及防治措施分析煤矸石自燃及防治措施分析摘要: 煤矸石的自燃对生态环境和人类的安全健康都具有不良影响，通过对煤矸石的组成成分、自燃的条件及特征等的探索，提出对煤矸石自燃的灭火技术及防治措施。
关键词: 煤矸石；自燃；条件；特征；灭火技术；防治措施。
0 前言煤矸石是采煤和洗煤过程中的排弃物，通常占采煤量的15% ～20%。
煤矸石山对环境最大的危害除占地外就是自燃。
自燃时释放出大量CO 、S H 2、2SO 等有害气体，严重污染周围大气环境，危害人们身体健康。
在人们环保意识不断提高、环保问题备受关注的今天，如何防治煤矸石自燃，就显得尤其重要。
1 煤矸石的岩相特征及化学组成特征煤矸石的岩相特征煤矸石主要是由炭质泥岩、泥岩、粉砂岩、砂岩等岩石组成的混合物，属于积岩。
部分煤矸石结构较为致密，呈黑色，自燃后呈浅红色，结构较疏松。
煤矸石的主要矿物成分有高岭石、蒙脱石、长石、伊利石、方解石、黄铁矿、水铝石和少量稀有金属矿物等组成，元素组成多达数十种。
1 .2 煤矸石的化学组成特征煤矸石的化学成分随其地层岩石的种类和矿物组成不同而变化，煤矸石的主要化学成分有2SiO 、32O Al 、32O Fe 、CaO 、MgO 及少量2FeS 等。
其中2SiO 、32O Al 的含量是影响煤矸石潜在活性的主要因素，其含量越多，煤矸石活性越高，2FeS 及其他含S 化合物的量越多，越有助于煤矸石的自燃。
2 煤矸石自燃机理煤矸石自燃的原因关于煤矸石自燃的原因，主要有硫铁矿氧化学说和煤氧复合自燃学说。
硫铁矿氧化学说是目前解释煤矸石自燃的主要理论。
它认为，煤矸石中的硫铁矿在低温下发生氧化，产生热量并不断聚积，使煤矸石内温度聚集，引起煤矸石中的煤和可燃有机物燃烧起来，从而导致煤矸石自燃。
而煤氧复合自燃学说则认为煤矸石中通常夹带着10 %～25 %的碳质可燃物，在常温下，煤矸石中的煤(尤其是镜煤和丝炭)会发生缓慢的氧化反应，同时放出热量，当热量聚积到一定温度时，便可引起可燃物自燃，从而导致矸石山自燃。
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煤矸石山自燃防治对策探析摘要：1、简述了煤矸石山自燃的危害；2、介绍了两种煤矸石山自燃的治理方法、根据本人的了解重点介绍了饱和石灰水配火碱渗透注浆法——改良的石灰乳注浆治理法；3、对煤矸石自燃原因进行分析，并提出预防对策。
关键词：煤矸石山自燃防治The countermeasure of the mineral tor,s spontaneous combustionto prevent and cure is explored.Abstract:In this paper,the harm of the mineral tor,s sponta正文文字大小：大中小neous combustion is stated briefly.Two methods of the mineral tor,s spontaneous combustion to cure are introduced. The causations of the mineral tor,s spontaneous combustion are analyzed, and it bring forward the countermeasures of the prevention.Keywords: the mineral tor; spontaneous combustion; prevent and cure煤矸石是煤炭企业的主要污染源之一。
它由煤、炭质叶岩、叶岩、夹矸岩、砂岩、石灰岩和少量的硫铁矿等组成。
在矿井生产过程中，矸石排放量占采煤总量的10—20%，矸石中含硫量高时，极易引起自燃。
煤矸石自燃时，每平方米一昼夜放出SO2 6.5kg、CO10.8kg、H2S和NOX0.6 kg，同时伴有大量烟尘。
自燃的煤矸石山污染大气环境，抑制周围农作物生长，严重损害职工和农民的身体健康，影响煤矿的正常生产，还侵占大量耕地。
如：空气中CO含量达50ppm时，会使人视力减退，严重时会使人血液循环输氧系统闭塞而致死；SO2刺激人的呼吸道发生病变等等。
此外，自燃煤矸石山在雨季还会引起爆炸和酸性淋溶水对地表水污染，因此煤矸石自燃不可忽视。
目前我国大型煤矿煤矸石山自燃控制良好，但中小型煤矿就不然，必须高度警惕。
1989年中煤总公司统计：共753座煤矸石山,就有106座自燃；山西省80余座大、中型煤矸石山，有41座燃烧。
在目前煤炭形势见好的情况下，不少中小型煤矿蜂拥而上，但煤矸石山处置不规范，非常容易造成煤矸石自燃。
虽然政府加大了收费力度，环保法要求也越来越严，但穿新鞋走老路的例子比比皆是，何况许多老煤矸石山改造也非容易之事，又缺乏有效的管理和治理方法，对环境造成严重污染，故在这里探讨一下矸石山自燃防治对策。
一、自燃后的治理煤矸石山自燃后一般采用打钻注浆法或石灰乳注浆法（一）打钻注浆法对已燃或易燃的煤矸石山，可以打钻注浆，隔绝空气流通，注浆材料最好用电厂的粉煤灰，这样既解决了粉煤灰堆放的困难和防止污染问题，又节省了大量的土和砂石等资源，更主要的是它是防治煤矸石山自燃行之有效的方法。
（二）饱和石灰水配火碱渗透注浆法——改良的石灰乳注浆法我集团公司辛置煤矿有过自燃的先例，现将煤矸石山自燃的治理情况介绍给大家，以供探究。
1、矸石山概况辛置煤矿矸石山自1959年开始堆积。
占地62亩，表面积为74750平方米，燃烧面积3100平方米，占总面积的415%。
1980年开始开采东区10#下组高硫煤层，矸石含煤量6.9%，含硫量1.17%。
1986年10月发现自燃。
1987年10月到1988年3月采用大量清水灌注，结果煤矸石山自燃非但没有减弱，反而有加剧趋势，表层出现火堆火苗和大量青烟。
1990年5月再次采用石灰水进行灌注，也未取得明显效果。
90年10月集团公司领导亲自挂帅，组织得力人员，实地考察、勘探，制定最佳灭火方案，进行了第三次灭火治理。
经实地考察发现：1）矸石含硫量大，主要以黄铁矿结核的形式存在；2）矸石含煤量高，尤其是洗煤厂洗矸。
煤的氧化助长了黄铁矿的氧化，煤成为煤矸石自燃的主要原料；3）洗煤厂洗矸含水量大，水份在煤的气相氧化初期会形成过氧化作用；4）燃烧浓度一般在4.5—7米之间,燃烧所发生的位置距矸石山表面2—2.5米，并且燃烧一般只发生在斜坡上。
我们观察到在中上部冒烟处，其供氧则是从斜坡的下部进入并产生“烟囱”效应，空气沿着斜坡的表层向上流动，而燃烧中心则在斜坡冒点下方十几米处；5）不能用纯水灭火。
水蒸气600ºC高温时，与赤热的碳发生化学反应，生成氢气和一氧化碳：H2O+C（赤热）—→H2+CO在标准状态下，一公斤水可产生1.24立方米的氢气和1.24立方米的一氧化碳，使气体体积在矸石空隙间骤增而发生爆炸，反而助长底层火源的燃烧，使表层已经熄灭了的火源重新复燃。
2FeS2+2H2O+7O2=2 FeSO4+2H2SO4生成的硫酸反而促进黄铁矿的氧化。
根据以上特点，我们采用了饱和石灰水配火碱并结合剥离火层的灭火方案。
2、用饱和石灰水配火碱治理自燃煤矸石山经集团公司环境监测站采样分析，煤矸石自燃放出大量的SO2、CO、CO2、、H2S等酸性气体，我们采用了饱和石灰水配火碱吸收中和酸性气体，使硫铁矿氧化受到限制，自燃逐步熄灭。
我们对矸石山坡度大于30º的斜坡，用饱和石灰水喷注，自上而下剥离火层，以达到散热降温的目的。
使燃放的矸石与石灰水混合冲击至坡底，此混合物逐渐形成凝固状态，温度降为常温，火被熄灭。
这样可节约用料和减少投资；对矸石山顶部和坡度小于30º的缓坡，则先用石灰水剥开火层后，再用人工挖槽，槽宽1米，深0.5—1. 5米，呈阶梯状，防止灰浆流失。
然后用Ca（OH）2——NaOH灰浆进行渗透注浆，力求做到渗透均匀，深度超过5米以上，矸石厚度超过20米者要做到渗透在10米以上。
对于强火区，可加大渗透量。
根据计算，每吨水配火碱2kg，后期为5 kg即可。
按比例配入灰浆池后，搅拌机搅拌均匀，用泥浆泵经胶管喷洒火区，灭火工艺流程如下图所示：该方法灭火机理是以Ca（OH）2—NaOH混合碱液吸收、固定自燃煤矸石放出的SO2、CO、CO2、、H 2S 等酸性气体，使得黄铁矿的氧化反应得以中止，还可使混合碱液向燃烧层自由渗透，并且碱液在高温下与矸石中某些成份发生反应，形成胶凝状产物。
这些产物及石灰类物质可包裹可燃物和充填矸石空隙，阻碍空气流通，隔断氧的通道，达到灭火目的。
NaOH是强碱，它与CO2仍能与SO2起反应，不会降低其中的酸的效力。
2NaOH+ CO2=Na2CO3+ H2ONa2CO3+ SO2= Na2SO3+ CO2↑当燃烧区有Ａl2（SO4）3形成时：NaOH+ CO2= NaCO33 NaHCO3 +Ａl2（SO4）3+3H2O=3NaHSO4+2Ａl（OH）3+3 CO2↑2NaOH+Ａl2O3=NaAlO2+ H2O2NaOH + SiO2= Na2SiO3+ H2O产生大量胶凝状化合物，与中和反应的生成物共同形成隔离层，起到封闭作用。
3、治理结果与经济效益灭火后经本集团公司监测站抽测，矸石山的温度下降526.5ºC，SO2含量降低了83％，H 2S含量降低了91％（见表１、２）。
表格 1 矸石山灭火温度变化情况表（单位°C）治理阶段火区分布治理前治理中治理后平均降温第一火区664 210 82 582第二火区545 190 69 471表格2二氧化硫、硫化物变化情况表（单位mg/m3）分区治理阶段矸石山着火区附近居民住宅区SO2 H2S SO2 H 2S治理前（9月26日） 3.914 2.232 1.371 0.358治理中（10月15日）3.967 2.173 1.167 0.296治理中（11月18日）1.748 1.457 0.735 0.135治理后（12月21日）0.405 0.086 0.236 0.034去除率90% 96% 83% 91%特别是附近居民住宅区达到国家大气质量标准。
矸石山由昔日的浓烟滚滚变为今天的清新空气。
由于矸石山自燃熄灭，节省农业赔偿旨８万元／年，经济效益、环境效益和社会效益十分显著，使辛置矿区和附近村民大气环境质量明显改善，也改善了工农关系。
其缺陷是必须做好持久战的准备，否则容易复燃，灭火后地表存在一层几厘米厚的石灰层，不能长植物。
二、煤矸石自燃的预防对策自燃1、煤矸石自燃的分析煤矸石中含有硫、碳、水份。
其中硫为可自燃物质，碳为可燃物质，二者构成矸石山的自燃基础，而氧气和水份则是矸石自燃的必要条件。
其中硫以硫铁矿、有机硫、硫酸盐化合态存在，硫铁矿中的硫是在缺氧的条件下生成赋存于煤和煤系地层之中，呈晶体和结核状态，经采出堆放露天场地后，由于和空气的氧接触，再加上微生物的作用便发生氧化。
对于不同的外界条件，硫化铁的氧化可能产生以下四种不同的反应：4FeS2+11O2=2 Fe2O3+8 SO2↑FeS2+3O2= FeSO4+ SO2↑2FeS2+2H2O+ 7O2= 2FeSO4+2H2SO44FeS2+3O2=2 Fe2O3+8 S上述四种反应均为氧化反应，反应过程中都不得伴随大量的热放出，生成H2SO4进一步加速了硫化铁的分解，这样日积月累，矸石山内部的热量不断累积，温度不断升高，当温度达到煤的燃点（一般为360ºC）时，便可将矸石中的煤点燃，从而使矸石山自燃。
水直接参与放热及燃烧的化学反应，并起到加速氧化的作用。
故水对煤矸石的自燃具有促进作用、降低着火温度、提高燃烧速率等多种效应。
一般来说，煤与矸石中含水量为10—15%时对自燃的促进作用最明显。
煤矸石的自燃受多种因素的影响，其中含硫量的大小是主要因素。
据有关矿区分析，凡开采煤层含硫量在3%左右, 硫铁矿硫占40%，并有硫铁矿的结核体出现时, 矸石山一般都会发火自燃。
2、加强综合利用煤矸石可以根据其成份不同，合理利用。
如：直接用于充填井下采空区，铺路、填沟造地、做建筑材料；还可以提取化工原料、制砖、制水泥、发电等，霍州矿区已建成的就有两座综合利用的发电厂，装机容量合计48MW，年矸石吞吐量10万吨；目前正在筹建的50 MW×2矸石电厂建成后吞吐矸石30万吨。
由于矸石产生量大，因此，仍需对其多途径开发利用。
3、加强煤矸石防自燃措施，做好复垦工作复垦，这里是使其经过整治以后恢复到可供利用的状态。
也就是消除矿区土地退化的潜在危害，保护环境，以取得最大的土地利用价值的环境和环境效益，促进生态良性循环。
对煤矸石山的复垦：必须从沟底填起，自下而上逐层填置。
底层采取防渗漏措施，由下至上每一米为一层，用推土机推平压实，每堆至3米左右（对高硫矸须确保每周覆盖一次）覆盖黄土0.5米，每堆至3米左右覆盖黄土0.5米；或平时尽可能将矸石与粉煤灰泥混倒, 用推土机推平压实，每堆至10米左右覆盖黄土0.5米，边上垒坝，阶梯式回缩，顶部覆盖黄土0.5—1米（因种植的作物而定），最后进行绿化。