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文档简介
1、第16页共16页矸石山应急预案矸石山综合治理王振宇摘要。通过调查煤矸石的排放和对环境的污染情况,及对矸石的化学和生物分析,指出矸石对环境的污染和生态破坏的严重性,有针对性的给出治理方案和绿化措施,以达到边排边治的有效治理方法,使矸石山在三到五年之内有较大的改观。针对环境绿化问题,通过对植被的优化选择,使矸石山在五年之后绿化率达到_%以上。关键字:矸石山植被灭火灌木1前言:煤矸石是煤矿生产过程中产生的废渣,包括岩石巷道掘进时产生的掘进矸石,采煤过程中从顶板、底板和夹在煤层中的岩石夹层里采出来的矸石,以及洗煤厂生产过程中排出的洗矸石。伴随着采掘机械化的发展和煤层开采条件的逐渐恶化,煤矿多年开采之后
2、,排出的矸石堆积如山,不但占用了大量土地,而且其中所含的硫化物散发后会污染大气和水源,造成严重的后果。煤矸石中所含的黄铁矿(fes2)易被空气氧化,放出的热量可以促使煤矸石中所含煤炭风化以至自燃。煤矸石燃烧时散发出难闻的气味和有害的烟雾,使附近居民慢性气管炎和气喘病患者增多,周围树木落叶,庄稼减产。矸石山受雨水冲刷,常使附近河流的河床淤积,河水受到污染。本文针对山西大同煤矿集团公司某煤矿矸石山综合治理进行详细介绍。2矸石山概况、治理指导思想和技术路线据不完全统计,该矿_-_年均产原煤约_万吨,现有西三矸石山、主井矸石山两座矸石场。其中主井矸石山在上世纪_年代初运行生产,其尾矿至今已有30多年的
3、历史,产生了近200多万吨矸石,占地面积35000m2,堆积在工业广场对面的沟壑内。该矸石山在没有治理之前,晴天风起时,黑色粉尘满天飞扬,阴雨天后黑水四处流,严重地影响了当地的空气质量,污染了周边环境,还给矿上主井提升工作带来了很大的难度,同时也存在着一定的安全隐患。根据国家、省、市有关矿山地质环境治理的要求和该煤矿矸石山的地理特点及物质组成,遵循“因地制宜,综合治理;整体规划,分步实施;合理布局,加快建设”的方针,考虑到煤矸石自燃、风化和淋溶的必要条件,采用黄土和石灰乳混合注浆灭火、消矸护坡、黄土覆盖,复垦种植,导排雨水,大力推广采用新型环保材料(生态垫)的应用,对煤矸石等固体废弃物进行无害
4、化处置,提出科学合理、切实可行的治理方案,实现以害治害,变害为利的目的,取得双重环境和经济效益。-13.3.2初步整形、灭火和降温及喷洒杀菌剂根据该矿煤矸石山具体的地形情况,第一种是将坡面自上而下整理成反坡倾斜梯田,这样雨水冲刷、水土流失较轻,易于停水和保水;自上而下,施工方便,而且下一个梯田台阶不影响上一个已修好的梯田台阶;梯田的田面宽度为13m、反坡倾斜角度为28,梯田隔坡的水平间距为25m;整地后坡面坡度在30以内。第二种是在煤矸石的坡体上,按行间距和坑间距各为2m,挖半径为50100cm,深50100cm的土坑,回填客土后用于种植。整地时有明显烟雾和明火的区域,采用含土壤的碱性浆液的注
5、浆法,进行灭火和降温,使温度降至当地煤矸石的自燃临界温度,在整理好的煤矸石山表面喷洒杀菌剂,用量为每平方米治理面积喷洒14公升杀菌剂溶液,杀菌剂溶液浓度为_%_%;3.3.3覆盖惰性材料及碾压、覆土和修建水土保持工程采用惰性材料对矸石山表面进行覆盖和碾压,惰性材料由碱性材料和土壤组成;先覆碱性材料,施用量根据酸碱中和原理或试验结果进行计算使其达到ph=6.08.0的目标值,再覆510cm的土壤;再选择适宜的碾压工具及其运行参数进行碾压,使惰性材料容重达到1.32.0g/cm3;对地形地貌进一步修整并覆盖当地适种土壤作为表土层,梯田田面覆盖厚度为3050cm,同时修建水土保持和排水工程。3.3.
6、4绿化种植及管理因矸石山的地温较高,所以在栽植和播种前,应适量灌水,以降低地温,防止根系脱水,提高发芽和成活率。灌木应选用两年以上生的幼苗,乔木应选用胸径在5cm以下的幼苗,常青树则以带土球栽植为佳,落叶乔木在栽植前或栽植后进行平茬,强剪等修剪手段,以提高成活率。种植时间以早春为最好。苗木尤其是落叶苗木必须在四月底前完成栽植;花、草于5_月份播种(下雨前撒播)。另外,对于乔、灌木来讲,晚秋季节也是一个相对好的种植期。为提高植被覆盖率、增强植物多样性、提升景观效果,应选择适宜煤矸石山立地条件的先锋植物种群并按照景观生态要求进行绿化;煤矸石山绿化完成后的1_年时间里,对该煤矸石山进行绿化管理。3.
7、4矸石山的物种选择3.4.1植被类的选择植被的选择要考虑两个方面因素,一是植物要在整理后的矸石山的长期定居,要能适应当地的气候条件,以获得持久的植被。二是要求它们的生长速度快、繁殖速度快、尽量少的种间竞争、以及对病虫害的抗性问题等。3.4.2乔木类的选择乔、灌木类的选择,要充分考虑到其根系的固水、固土能力,适宜选择一些生物量高、根系发达的多年生耐性植物,同时还要防止有害元素的大量富集同,及观赏性花草树木的配置问题。矸石山应急预案(二)对_煤矿矸石山自燃防治及注浆高效灭火技术的探析_煤矿救护队,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
8、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。_年环保部中心将会在加极大气、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_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_%。长期以来,在_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
9、,治理矸石山自燃是一项艰巨、困难的任务。2_煤矿矸石山及其自燃情况2.1_煤矿矸石概况_矿矸石山始建于_年,位于工业广场东部。矸石山现距其东侧的铁路距离_m,南侧已到达地方公路边缘,西南侧_m范围内有粉碎厂,东北侧距铁路_m,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_m,垂高为_m,堆积角:33,堆积矸石为_万m,征地面积为:_,其中已存放矸石占地面积_(其中:井下排矸_,水洗矸_)。在矸石山的顶端掘出一个长_m,宽_m,高_m的涵洞,在涵洞内东西方向铺设一条长_m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_m,利用该旋转式皮带机进行翻矸。目前翻矸量为每月平均
10、_车(m),年翻矸量约_万m。_煤矿矸石山为圆锥式裸露松散堆积。矸石中_%左右为油页岩,矸石中残煤为长焰煤,自燃发火期1_个月。堆积量大,含油率高,燃点低,含硫,自燃发火期短,是_煤矿矸石可燃物的主要特征。2.2矸石山自燃情况_煤矿矸石山在堆放过程中是拉至矸石山顶端朝下翻矸,在重力的作用下,滑落堆积的矸石具有明显的分选性,细小粉碎状煤矸石靠近坡顶,越往坡底端煤矸石块度越大,并且货车从矿内运出的矸石直接翻倒此区域,这是造成矸石自燃的重要原因。由于长时间的积累,矸石山下由北向南、由西向东填矸层逐渐变厚,厚度约_m_m范围。该处形成了一条燃烧带,并不断向坡顶延伸。2.3煤矸石自燃原因关于煤矸石自燃的
11、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_%_%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。2.4主要可燃物为油页岩和残煤矸石中_%左右为油页岩。其挥发分vdaf_%,碳含量cdaf_%。含硫量sd_%,着火点t284,发热量q_,ar1810卡/克;矸
12、石中残煤为长焰煤,含氢量hdaf_%,含油量t1_%,挥发分vdaf_%,含硫量sd_%_%,着火点t274。3_煤矿矸石山自燃防治及注浆高效灭火技术3.1矸石山自燃防治为控制_煤矿矸石山自燃,首先从源头抓起,矸石上山前,尽量减少可燃物上山,严格禁止向矸石山倾倒温度大于70的物料和易燃物,如坑木、锯末、生活垃圾等。定期安排专人负责对矸石山进行巡检,特殊季节与特殊天气期间必须每天安排专人巡检,发现有自燃趋势的矸石,立即汇报单位值班领导,_人力、物力积极控制火势的发展与蔓延。发生冒烟有自燃趋势的矸石,火源深度大约在表层以下_m_m,火源温度较低,破开表层见风易产生明火。应先采用冷却法,然后采用覆盖
13、法进行处理。在有自燃趋势的矸石上方侧挖出一条沟渠,利用矸石山下的排水渠,安设水泵对其进行浇灌,通过水慢慢渗入降低矸石的温度,然后将白泥、阻化剂等惰性物料覆盖于冒烟矸石表面,以隔绝空气,达到灭火的目的。这种方法控制有自燃趋势的矸石非常有效。3.2注浆高效灭火在填矸层边缘,距离地面_m_m,该处火势较大。特点火源深度较深,表面有多处较为明显的明火,而且伴有大量浓烟,边缘裂隙较多,易造成塌方,人员不易靠近,距离水源_m以外,灭火难度较大。起初采用冷却、覆盖法灭火,但是效果并不不明显的情况下,于是我们首先分多头挖沟渠添加阻化剂的方式进行浇灌,待温度降下来之后,采用注浆法,在矸石山安设可移动注浆泵,矸石
14、山下排水渠安设水泵,作为水源,采用白泥和水混合后制成一定浓度的灭火浆液,在火区布置一系列钻孔,孔深_m左右,人工将插管插向深部着火点,用注浆泵将灭火浆液注入矸石内部。灭火浆液接触到高温矸石后,浆液中的水分急剧蒸发,同时带走大量热量,使矸石迅速降温。浆液中的固体物则包裹在矸石表面或充填在矸石间的缝隙中起到隔绝空气的作用,进而实现灭火。灭火后,在表层覆盖一层灭火浆液,起到二次隔氧和保护包裹的作用,达到推迟复燃或减小复燃的可能性。3.3注浆灭火材料的选取由于白泥浆液有很好的稳定性,不堵管,适合长距离输送,而且包裹力强,浆液进入着火区域后,可以包裹煤矸石体,堵塞漏风通道,从而起到降温、隔氧的作用,以达
15、到灭火的目的。白泥约为_元/吨,成本低,经济效益好。因此,注浆灭火材料采用白泥浆液。3.4注浆系统系统由水泵移动注浆泵高压输送管三部分组成(图1)。首先,将白泥倒入注浆泵中,用水配制一定比例的注浆液,注泥泵通过高压输送管输送到火点,实施灭火。图1矸石注浆系统图4自燃防治及注浆高效灭火成效通过冷却法、覆盖法进行自燃防治,注浆法进行灭火处理,均达到了理想效果,低成本,高时效。矸石山应急预案(三)一、事故类型和危害程度分析矸石山事故的危险主要表现为爆炸、坍塌、滑坡、自然发火、毒气、高温灼烫、矸石自然滚落等,可能造成人身伤亡和财产的损失以及对周边环境造成污染。矸石山可能造成的事故种类有:矸石山垮落滑坡
16、事故、矸石山自然发火事故、矸石山爆炸事故和矸石山有毒有害气体泄露事故等。事故可能发生的季节和危害程度:事故多发生在夏季。在夏季矸石山容易发生爆炸、坍塌和滑坡,造成人员伤亡和农田、建筑物损失,矸石山所泄漏的有毒有害气体,容易造成人员伤亡和环境污染。事故前可能出现的预兆:矸石山体出现裂隙、位移,有闷炮声,局部矸石崩落,安息角超过安全标准,悬矸、活石增多。夏季,山体自燃面积逐渐扩大、烟尘浓烈、温度升高、有毒有害气体溢出等。二、应急处置基本原则坚持“以人为本,安全第一;统一领导,分级负责;依靠科学,依法规范;安全撤退、救人优先”的原则进行抢险救灾。三、_机构及职责1、应急_体系12、指挥机构及职责2.
17、1、应急救援指挥部及职责总指挥:总经理副总指挥:生产机电副总经理、总工程师、安全副总经理、总会计师市救护队队长成员。调度指挥中心主任、安全部部长、机电部长、技术部部长通风部部长、企管部部长、人力资源部部长、保卫部部长及其它有关区队长。_指挥矿井各方面的资源开展应急抢险工作。_制定事故排险、抢险方案。下达各种应急处理指令。在矿井处于应急处理状态下,_协调矿井的各种对外联系。(2)副总指挥职责协助总指挥负责应急救援的具体指挥工作。当总指挥不在现场时,自动承担总指挥的一切职责。(3)成员职责服从总指挥、副总指挥的指令,协助总指挥制定排险、抢险方案。指挥各救援小组落实排险、抢险的具体措施,并及时向总指
18、挥、副总指挥报告本救援小组的工作情况。22.2、应急救援指挥部办公室应急救援指挥部下设应急救援指挥部办公室,设在矿井调度指挥中心。主任:工会主席副主任:机电副总经理、总工程师、安全副总经理、总会计师、_书记、市救护队队长成员:调度指挥中心主任、安全部部长、机电部长、技术部部长、通风部部长、企管部部长、人力资源部部长、保卫部部长及其它有关区队长(1)负责矿井应急救援指挥部的具体事务工作。(2)负责矿井应急救援指挥工作的综合协调和管理,根据事故情况和救援工作进展情况,及时向矿井应急救援指挥部报告。(3)与现场应急救援指挥部保持联系,传达矿井应急救援指挥部的命令。(4)调动矿井应急救援力量,调配应急
19、救援资源。(5)提供技术支持,_矿井应急救援技术组参加救援工作,协调矿井医疗救护工作。(6)调用矿井应急救援基础资料与信息。(7)事故灾难扩大或专业领域救援力量、资源不足时,协调相关救援力量及设备增援。(8)完成矿井应急救援指挥部交办的其它事项。33.1、现场应急救援指挥部下设七个应急救援专业组(1)抢险救援组:组长:调度指挥中心主任副组长:市救护队队长成员。市救护队、事故部门和应急救援指挥部紧急调集的有关部门人员。职责。具体负责实施应急救援指挥部制定的抢险救灾方案和安全技术措施。(2)救援技术组:组长:技术部部长副组长:通风部部长成员:技术部、通风部及相关人员。职责:受理灾情报告,同时迅速向
20、指挥部有关领导汇报。参与制定工艺应急处理方案,_落实工艺技术方面的应急措施。指挥、协调、检查相关部门进行工艺应急处理。及时向指挥部报告事故处理情况。负责_灾后恢复生产的技术工作。参与事故的调查处理工作。(3)通讯供电组组长:机电部部长副组长:调度指挥中心主任4成员:调度通讯维护班、机电队相关人员。职责:熟悉井下供电线路,绘制各采区变电所供电系统图。确保井下通信畅通,一旦发生瓦斯爆炸时,能保持正常联系。根据领导组命令,必要时进行矿井反风。(4)设备抢修组:组长:机电部部长副组长:机电副队长成员:机电队相关人员。职责:根据指挥部命令,_进行机电设备的维修、检修工作。(5)材料供应组:组长:调度指挥
21、中心主任副组长:机运队队长、运搬队队长成员:调度指挥中心、运搬队及机运队人员。职责:接到灾情报告后,立即_抢险救灾物资。保证救灾物资迅速到位,保证质量过关。负责救援所需要各类物资及人员的井上、下运输工作。(6)后勤救护组:组长:工会主席副组长:卫生所所长5成员:工会和卫生所指定专门人员组成。职责:负责抢险救灾人员食品和生活用品的及时供应。负责受灾人员的安置和食品供应等工作。协助疏散、安顿受灾人员。做好伤员的救护、送医和安抚工作。(7)安全保卫组:组长:安全部部长副组长:保卫部部长;成员:安全部、保卫部人员。职责:执行指挥部的指令,下达紧急安全处理指令。参与制订事故排险、抢险方案,_落实安全环保
22、方面的急紧措施。抓好事故现场的警戒和保卫工作。_清点、疏散受灾人员、统计伤亡人数。收集事故现场有关证据,参与事故调查处理。四、预防与预警1、危险源监控防止矸石山事故采取的措施有:(1)定期进行检查(2)对矸石山进行黄土覆盖。6(3)对矸石山四周护坡进行加固。五、信息报告程序1、报告程序(1)当发生矸石山事故时,任何部门和个人应马上向调度指挥中心和安全部报告。(2)发生矸石山事故时,现场工人应马上向当班班长报告。(3)发生矸石山事故时,当班班长第一时间应报警和向调度指挥中心报告,然后向有关领导报告。(4)调度指挥中心接到矸石山事故报告后,立即通知值班领导和矿井事故应急救援指挥成员立即到调度指挥中
23、心集合,总指挥立即启动本预案进行救援工作。2、报告内容发生事故的具体地点、有无人员伤亡、事故严重程度、范围。六、应急处置1、响应分级调度指挥中心接到事故汇报后,立即通知值班领导,值班领导根据情况,通知矿井事故应急救援指挥成员立即到调度指挥中心集合,总指挥决定是否启动哪一级别应急预案。2、响应程序调度指挥中心在接到矸石山事故汇报后,立即将事故概况向值班长汇报,并根据值班长的指示向市局矿山救护大队大队、董事长、总经理、总工程师汇报。汇报内容主要包括:事故发生的时间、地点;事故发7生的初步原因;已经采取的措施等;现场人员状况,人员伤亡及撤离情况(人数、程度、所属部门)等。3、应急启动相关人员接到调度
24、指挥中心的电话时,要立即赶到调度指挥中心,接受总指挥命令,按各自职责开展抢救工作,_相关人员到现场协助事故抢救及处理工作。4、救援行动(1)救援工作由总指挥负责统一指挥,发生事故后总经理要迅速_人员开展救灾工作。(2)迅速_事故发生地或险情威胁区域的群众撤离危险区域,维护社会治安,做撤离群众的生活安置工作。(3)封锁事故现场和危险区域,设置警示标志。同时设法保护周边重要生产、生活设施,防止引发次生的安全或环境事故。(4)在确保安全的前提下,搜救失踪人员。_医疗卫生力量,对受伤人员进行救援。5、扩大应急灾情较大或救护人员有困难时,矿井指挥部可向外求援,启动上一级预案。6、应急结束待事故处理后,由调度指挥中心向指挥部进行汇报,指挥部总指挥下达应急结束命令,全体抢救人员才可撤离。应急结束后,事故部门、工会、安全部、通风部
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