何 騫，肖 旸，楊 蒙，曹祖寶，樊珂奇，李建文，邵紅旗

（1.中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西 西安710077；2.西安科技大學 西部礦井開采及災害防治教育部重點實驗室，陜西 西安710054）

我國煤炭產量居世界首位，能源結構的基本特點（富煤貧油少氣），決定了未來煤炭仍是我國主體能源，預計2020 年煤炭占能源總量消費比重仍保持在57.4%左右[1-2]。采煤過程中煤矸石的產量占原煤的10%～20%[3]，以35 億t/a 的產煤量計算，我國每年平均排放的矸石量達到5.25 億t。

矸石山的堆積排放破壞了大面積地表植被，影響著生態(tài)環(huán)境。矸石山是在煤礦開采過程中逐漸堆積而成的人造山，所以會出現坍塌、滑坡等各類不安全事故[4]，此外隨著矸石逐漸被風化磨碎，使得放射性物質、重金屬加速析出，對環(huán)境和人體產生輻射污染。除了上述各類危險破壞之外，矸石山對人類生產生活及生態(tài)環(huán)境最直接的危害是其自燃，矸石山自燃過程中產生大量煙塵及SO2、CO2、CO、H2S、NO、NO2等毒害性氣體[5-6]，影響礦區(qū)人員及其周邊居民生命健康，破壞植被、影響大氣環(huán)境、水資源環(huán)境、影響生態(tài)平衡，研究表明煤矸石已經成為大氣污染的潛在來源[7-9]。因此，研究矸石山自燃機理、自燃影響因素，提高矸石山自燃的防控、監(jiān)測、治理技術，探索矸石山綜合治理模式，對于生態(tài)環(huán)境、生命健康、礦井安全生產、資源的轉型利用具有重要意義。

1 矸石山自燃機理及其影響因素

我國矸石山自燃機理的研究從20 世紀80 年代開始[10]，其中硫鐵礦氧化理論、煤氧復合理論最為代表，以實際矸石山自燃、模擬、實驗為手段，得到硫鐵礦、堆積氧化時間及粒度等對矸石山自燃的影響，提出了治理矸石山自燃的關鍵手段為降溫、隔氧[11-12]。21 世紀以后，隨著矸石山自燃事故的增多以及國家對安全與環(huán)境保護的重視，學者們以數值模擬、數學模型、實驗研究等各種手段對矸石山自燃機理進行了不同程度的研究，得到了較快的發(fā)展[13-15]。矸石山自燃的產生與加劇，都離不開燃燒的三要素：第一，可燃物既矸石山具有自燃傾向性，而黃鐵礦、水分等都對矸石山是否可燃有著重要影響；第二，助燃物，矸石山的堆積內部較為疏松，較大的孔隙給外界氧氣提供了良好的通道；第三，良好的蓄熱，矸石山燃燒初期內部溫度不高，但是隨著熱量的聚積內部溫度逐漸升高，而溫度升高又會引起氧化放熱的加速，最終矸石山自燃[16]。矸石山的自燃伴隨著物理化學變化，在其初期上述3 種條件任意1個達不到，就不會燃燒。故研究影響上述3 種條件的不同因素，對矸石山自燃的防控尤為關鍵。

1.1 硫鐵礦的影響

煤矸石中硫元素主要以4 種方式存在：硫鐵礦、單質硫、硫酸鹽和有機硫，其中硫鐵礦的自燃占了80%以上[17]，是影響矸石山自燃的關鍵因素。硫鐵礦引起煤矸石自燃升溫有2 種方式：第一，煤矸石內的硫鐵礦燃燒溫度低，遇到少量氧氣后就會發(fā)生氧化反應放出大量的熱量，同時氧化生成的酸性環(huán)境也益于自燃[18]；第二，硫鐵礦自身的分解作用也會產生熱量，使矸石堆內部升溫。

此外若矸石山內部存在硫桿菌類細菌時，所有氧化反應速率大幅度增大[16]，熱量的積聚增多。由于堆積不當使得矸石山內部存有一定孔隙，會使外界風流經過孔隙通道時加強對流作用，促使更多區(qū)域的矸石氧化升溫，而矸石本身的導熱系數較小散熱較慢，長時間后矸石山內部溫度達到燃燒的臨界溫度，發(fā)生自燃。

1.2 水分的影響

水分對矸石山自燃的影響起著關鍵作用，矸石山中的水分一方面來自其本身所含的水，另一方面則為外界空氣水、雨水等。當外界的水被吸收到矸石表面后，伴隨著吸附熱的產生，研究表明矸石山中的煤、碳類有機物吸水產生的吸附熱可將煤矸石平均溫度升高7 ℃[19]。當煤矸石濕度在12%～17%時，其吸氧量可達到峰值，所以此范圍內煤矸石低溫氧化速率較大，自燃傾向性提高[20]。

矸石中含有少量的煤，當其吸水時可產生大量濕潤熱，同時水分能夠降低煤的著火點溫度、使得煤的初始升溫速率提高[21]，加速了煤矸石自燃的速度。雨水的沖刷會使煤矸石風化加劇，引起脫落、破碎，增加其表面積，使得吸氧面積增大。此外，水分蒸發(fā)產生的水蒸氣使矸石山內部壓力增大，有爆炸危險。但水分對矸石山自燃是在一個相對的范圍內，水分含量過小，對燃燒的促進作用較小，不影響自燃，如果水分含量過大，矸石山就會因水的作用不發(fā)生自燃。所以，在矸石山日常維護、治理過程中如果能較好的把控好水分的影響，對自燃的防控起到良好的促進作用。

1.3 溫度的影響

溫度對煤矸石山自燃的影響分不同的階段，既緩慢氧化、自動加速升溫、燃燒3 個階段。若煤矸石表面溫度較高，且圍巖溫度較高，就會為矸石山的自燃提供良好的外界蓄熱條件。在起始階段，矸石山的氧化升溫度速度就會加快，同時溫度升高會使矸石表面分子活性增強、氧氣的平均動能增大[22]，從而加劇煤矸石與氧氣復合，放熱速率增加，熱量逐漸累積，熱量的積聚又會使溫度增高，如果一直保持良好的蓄熱條件，當溫度達到煤矸石的臨界溫度時，就會發(fā)生自燃。所以，在日常矸石山火災治理中應綜合考慮矸石的導熱系數、煤矸石的化學活性、周圍的環(huán)境散熱條件等因素，準確判斷、測定煤矸石的臨界溫度，把火區(qū)溫度降到臨界溫度以下，否則很大程度會發(fā)生復燃。

1.4 殘存煤變質程度的影響

煤矸石中含有的殘存變質煤對其自燃的燃點、自燃傾向性都有影響。在煤矸石的堆積方式、粒度、溫度等相同的條件下，殘存煤的燃點隨著其變質程度的增大而增高，而自燃傾向性隨著煤的變質程度增大呈降低趨勢。同時，低變質煤的水分、揮發(fā)分等含量高，揮發(fā)分高會產生烷烴類可燃氣體，而高水分會促進硫鐵礦的氧化作用，共同加劇了煤矸石的自燃。此外，低變質煤受擠壓易破碎，增加了煤矸石的比表面積，更易吸附氧氣，加快了自燃[23]。

1.5 粒徑的影響

粒徑的大小與矸石山透氣性好壞有著重要關聯。粒徑較大，矸石比表面積小，吸氧面積減小，矸石山自燃的可能性降低。反之，粒徑較小，矸石比表面積增大，與氧氣作用的活性基團增多，矸石與氧復合作用增大，熱量聚集加劇，自燃性增強。但是，若煤矸石粒徑過小，氧氣進入煤矸石深部的難度增加，使氧氣過早被消耗在其表面，也不易自燃[24]。所以對實際不同情況研究易導致矸石山自燃的粒徑范圍，對于矸石山自燃的防控具有重要的指導作用。

1.6 漏風強度與空隙率的影響

漏風強度與矸石體的空隙率都是影響矸石山自燃的因素重要因素，兩者密切相關、相互影響，其它條件一定的情況下，空隙率大，矸石體內部蓄熱越好，越易自燃[25-26]，同時漏風強度的大小也決定著矸石山是否能夠自燃。漏風強度受矸石山的堆積方式、自然環(huán)境、矸石山透氣性等多種因素影響。我國煤矸石山多采用沿斜坡傾倒的方式排矸，煤矸石中較大的塊狀因其質量較大，滑落到底部，矸石山上部顆粒一般較小，所以矸石山下部、中部空氣流動性強。當漏風強度較小時，氧氣與煤矸石作用產生的熱量小于其散失的熱量，矸石山不易自燃；當漏風較大時，雖然氧氣和煤矸石作用加大，但風流流動很快將熱量帶走，也不會自燃。此外，風向和地形也是矸石山影響自燃的重要因素，在矸石山的堆積中結合礦區(qū)地形特點，選擇合適的堆積點，盡量向密實的山體、谷地堆積，減少與風流接觸面。

因此，當漏風強度在合適的范圍，同時自然環(huán)境的溫度、風量適宜，此時矸石會與氧氣復合發(fā)生反應，其產生的熱量能夠聚積，最終導致自燃。在實際矸石山自燃的預防與治理過程中，漏風強度和孔隙率能夠通過技術與管理手段得到有效改善。

1.7 其它因素的影響

煤矸石山的自燃不是單一的過程，它是多種因素共同作用下產生和發(fā)展的。除了上述影響因素之外，煤矸石山的自燃還受采煤工藝、矸石的破碎性、矸石山的堆積形式與管理、矸石中的碳、氫含量、微生物作用等多種因素的影響，只有把控好矸石山治理過程中的各個環(huán)節(jié)，才能有效地防控矸石山自燃。

2 矸石山自燃治理綜合技術措施

矸石山自燃治理技術從早期的挖除火源法、覆蓋灌水法等，發(fā)展到2000 年前后，已經出現了如深部注漿法、表面噴漿法、壓實復墾等多種綜合治理措施[27-29]。迄今為止，隨著數值模擬、理論機理研究、室內實驗與現場相結合等多元化研究方法的推動，出現了注漿滅火法、泡沫滅火法、低溫惰性氣體滅火法等多種防治方法，有效治理了矸石山的自燃、降低了危險事故[30]。通常矸石山的自燃分為自燃孕育期、自燃發(fā)生期、自燃發(fā)展期、自燃衰退期4 個不同的階段[31]，每個階段防治手段也不同。

2.1 阻隔法

矸石山自燃的孕育期沒有明顯的表露特征，其內部溫度緩慢增加，會出現局部返潮現象。這一時期，如果做不到良好的管控與預防，其增溫就會加速，轉變?yōu)榱? 個階段既自燃發(fā)生期。阻隔法是矸石山自燃的預防、自燃發(fā)生初期滅火的有效手段，其原理是在矸石山表面覆蓋1 層起隔絕氧氣的不燃材料，通常為黃土或泥漿，起到隔絕氧氣、抑制自燃的效果。

煤矸石山在堆積過程中坡度陡、高度較大，因此常對矸石山進行削坡，削減成梯田狀，然后在其上面覆蓋黃土，進行整平壓實。通常為了達到更好的隔絕效果，會進行多次覆蓋、壓實的過程，有效減少了矸石山內部孔隙，達到預防自燃的作用[32-33]。另一方面，在矸石山燃燒的初期會在其表面澆灌水、泥漿等惰性物質，降低其表面溫度，緩解矸石山的自燃速率，但此方法不能治理矸石山的內部燃燒[34]。此外，在煤矸石山自燃初期，當燃燒面積小、燃燒位置明確時，采用直接挖出的方法，將著火區(qū)域裸露，再進行噴水降溫，達到治理自燃的目的，但此方法只適用于矸石山的初期燃燒，同時具有一定危險性，所以局限性較大。因此，阻隔法在矸石山燃燒初期，起到了“預防為主”的積極作用，治理了部分矸石山自燃，有效緩解矸石山自燃的發(fā)展速率，為火源的進一步探測、滅火方案的設計贏得時間，為人員接近火區(qū)提供了適宜環(huán)境，具有重要意義。

2.2 灌水法

水的比熱容較大，當水通過鉆孔注入到矸石山內部或利用泵送噴灑在燃燒體表面時，在高溫環(huán)境中汽化吸收大量的熱，可以快速降低矸石山整體溫度，同時水具有廉價易得、輸送方便的優(yōu)勢。但是水在工程應用中也存在一些缺點：第一，水進入矸石體后沿著阻力最小的方向流動，使得矸石山內部部分燃燒區(qū)域未被降溫；第二，未被水完全浸潤的燃燒區(qū)域，矸石體活性增強、孔隙率增加，同時水與高溫矸石體接觸時產生大量毒害氣體，增加了爆炸的可能性[35]。因此，在使用水滅矸石山火時，要根據火災時期、發(fā)育情況合理選擇。

2.3 注漿法

注漿法是目前在矸石山及礦井火災中應用較廣、治理效果較好的滅火方法[36-38]，從治理空間上可分為表面噴漿、蓋漿和內部注漿。利用測氡法、測溫法、標志氣體法及現場識別等手段判斷出火區(qū)后，以鉆探或機械手段等，將漿液注入矸石山內部火區(qū)，其流動性和擴散效應可以有效充填內部空隙，降低孔隙率，減小比表面積、隔絕氧氣、降低矸石體溫度，減小了自燃傾向性。在注漿過程中，鉆孔內的定向注漿較為關鍵，可通過2 種方法得到控制：第一，準確判斷出火區(qū)后，通過定向鉆孔直接打孔到火區(qū)附近，進行注漿滅火，或者下入注漿管進行精準注漿；第二，根據火區(qū)距鉆孔的位置，調整漿液的性能參數，如增加流動性、添加固料或速凝劑等（結合實際），使?jié){液的流動控制在合理范圍，達到良好的滅火效果。

而注漿材料是影響滅火效果的關鍵因素，近些年材料的不斷改進、創(chuàng)新，使得注漿法在矸石山自燃治理中得到大面積應用。

2.3.1 黃土和粉煤灰類滅火材料

黃土、粉煤灰類滅火材料具有取材方便、價格便宜、均勻度好等優(yōu)點[39-40]。通常它們和電石渣、石灰、破碎矸石等材料配合，制成高效的滅火材料。黃土中的蒙脫石具有較好的離子交換能力，可吸附陽離子、水分子，而黃土中碳酸鹽類礦物質的存在使其具有一定的膠結性，所以黃土是制備漿液的主要原料。此外，黃土中含有大量的石英、長石、方解石，其含有一定量活性的SiO2和Al2O3[41]，它們可以和堿性物質如Ca（OH）2發(fā)生作用生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣類凝膠，有良好的抗?jié)B能力、耐水性、水硬性及一定的強度，從而實現良好的隔氧作用。

粉煤灰中具有一定量的氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁等氧化物[42]，氧化鈣遇水生成的氫氧化鈣，可以與矸石山燃燒生成的二氧化硫、三氧化硫、二氧化碳反應生成亞硫酸鈣、硫酸鈣和碳酸鈣，可有效的隔絕氧氣，滅火降溫。另一方面，粉煤灰中的二氧化硅、三氧化二鋁被激活后，可以生成硅酸鹽、硅鋁酸鹽等產物，具達到較好的滅火功效。所以，在實際應用中，將黃土、粉煤灰等材料按合適比例配合，可使得矸石山火災得到有效控制。

2.3.2 堿性類滅火材料

煤矸石山中存在大量硫鐵礦，根據1.1 中所述，硫鐵礦氧化使得矸石山內部處于酸性環(huán)境，促進硫酸桿菌的增加，使自燃加劇[43]，因此選擇堿性滅火材料可以有效改善矸石山內部酸性環(huán)境，減少硫鐵礦自熱。常用的堿性材料為生石灰、電石渣以及加入強堿NaOH 的石灰乳液等[44]。Ca（OH）2、NaOH 可以有效吸收自燃產生的CO2、SO2等酸性毒害氣體，降低其釋放量，減少對環(huán)境的破壞，同時反應生成硫酸鹽、碳酸鹽沉淀覆蓋在矸石體表面，形成1 層隔氧膜，抑制自燃，在此反應過程中伴隨著硅、鋁氧化物與堿性材料反應，同樣生成黏稠的凝膠，隔絕矸石體與外界空氣的接觸。電石渣與粉煤灰具有相似的性質，其水解后生成的氫氧化鈣可以和二氧化硅、三氧化二鋁作用，生成的硅酸鹽、鋁硅酸鹽和碳酸鈣覆蓋在矸石山內部表面隔氧滅火。

2.3.3 膠體類滅火材料

膠體滅火于20 世紀90 年代開始逐漸應用于煤礦防滅火中，發(fā)展至今已形成凝膠、稠化膠體、復合膠體等多門類滅火材料[45-47]。凝膠類滅火材料通常以硅膠為主體，以水玻璃為基料，再加上一定比例的促凝劑、增強劑和水混合而成，無毒害、對環(huán)境無污染，具有相應的強度、彈性、形狀和屈服值，進入矸石體后吸收大量的熱，但其自身內部溫度上升較慢、溫度不高，因此降溫效果良好。稠化膠體是在黃土、沙子、粉煤灰及水等組成的漿液中加入一定分散劑組成，使得膠體的流動性和滅火效果達到最佳比例，具有較好的滅火性能[48]。同樣復合膠體指在黃土、泥沙、粉煤灰漿液中加入基料，如加入高分子材料通過鏈接架橋作用或加入其它膠凝劑利用化學反應，使?jié){液失去流動性的膠體材料，廣泛應用于煤礦及矸石山滅火中[49-50]。

膠體類滅火材料自應用以來，具有良好的性能優(yōu)勢：第一，膠體進入矸石山內部，充填在孔隙中、附著在矸石山體表面，起到隔氧、吸熱、減少漏風通道的作用；第二，阻化作用，矸石山氧化自燃屬于自由基反應，膠體具有阻化劑作用，覆蓋于矸石山表面后使自由基消亡，抑制自燃；第三，固水降溫作用，超過90%的水含量使得在成膠過程以及水汽化過程吸收大量的熱，降溫效果顯著；第四，膠體材料成膠時間可根據不同自燃狀況，實現有效控制；第五，膠體滅火時由于其束水性，可減少水煤汽的急劇增加，安全性較好。

在工程實踐中，注漿材料的應用具有靈活性，根據矸石山火災發(fā)育的不同時期，漿液的配合比、添加材料等合理確定。各類滅火材料的實際應用也不是單一的，而是相互配合，結合實際情況，達到經濟的可行性及最好的滅火效果。

2.4 泡沫法和低溫惰性氣體法等其它滅火法

泡沫滅火劑有諸多種類，如聚氨酯泡沫、羅克休泡沫、三項泡沫等[51-53]。其中三項泡沫應用較多，它是在黃泥、粉煤灰漿液中加入穩(wěn)定劑和發(fā)泡劑，并注入氮氣發(fā)泡后制成，固相可以良好的覆蓋、充填矸石山內部空隙，隔氧降溫；液相能夠有效增濕、吸熱，阻止自燃；氣相可以惰化矸石山內部空間，抑制矸石山氧化，并起到抑爆作用。低溫惰性氣體滅火以液氮、液態(tài)CO2為代表，通常將其分開或者混合注入矸石體內，膨脹、擴散到內部高溫區(qū)，隔絕氧氣、降低內部溫度，達到治理矸石山火區(qū)的目的，但治理成本較高。此外，深部熱管移熱技術應用到矸石山自燃治理中，是治理技術的創(chuàng)新[54-55]，利用循環(huán)換熱原理，將矸石山內部熱量轉移到外界，散熱降溫。阻化劑的使用能夠有效輔助矸石山滅火，通過向矸石堆中噴灑高分子聚合阻化劑，降低矸石山的蓄熱能力，達到抑制自燃的目的[56]。20 世紀末有學者提出，通過控制燃燒的方法使矸石山燃燒產生熱量加以利用，但產生的煙氣污染大，當時處理技術尚不成熟。但是目前控制燃燒技術已經在內蒙古唐家會煤礦得到成功應用，煤炭不出井直接在地下進行控制燃燒，生成化工合成原料氣和工業(yè)燃氣，經過地面的物理水洗、分離、凈化，為化工企業(yè)和居民生活提供直接燃料，實現了煤炭能源安全、高效、潔凈利用的技術革命。

經過幾十年的研究，矸石山自燃已經從早期的挖掘、移除發(fā)展至現今的多方法、多空間的綜合治理措施，從單一的打孔探測、治理，發(fā)展成標志氣體法、紅外法、溫度法等多手段預警探測技術及滅火、復墾、生態(tài)修復的綜合治理模式，使得環(huán)境得到了有效改善，減少了經濟損失、降低了安全事故。

3 存在問題及發(fā)展趨勢

3.1 存在問題

1）矸石山自燃雖有煤自燃機理為支撐，但關于矸石山自燃不同階段的機理研究尚不完善，燃燒從1 個階段加劇為另1 個階段的臨界變化狀態(tài)與關鍵因素對火災發(fā)展至關重要。

2）適用于不同煤質、不同堆積狀態(tài)矸石山自然發(fā)火模型的研究不夠完善，未能完全給數值計算提供良好的依據。

3）矸石山自燃注漿材料和注漿設備的研究雖已取得良好的成果，但集滅火性能好、復發(fā)率低、價格低廉、資源利用率小的滅火材料未能全面研發(fā)。

4）全方位的監(jiān)測監(jiān)控及準確的燃燒區(qū)域判定理論與技術不夠成熟。

5）矸石已經應用到建筑、化工等領域，但從矸石出矸脫硫技術及全方位、多領域的應用不夠完善。

6）泡沫滅火、低溫惰性氣體滅火、控制燃燒、熱管移熱等新技術的大面積推廣及其與傳統(tǒng)覆蓋、注漿等技術融合不夠全面，綜合治理模式仍可優(yōu)化。

3.2 發(fā)展趨勢

1）加強矸石山從自熱升溫、快速發(fā)展到燃燒各階段的微觀發(fā)展機理、宏觀主次影響因素的研究，為自燃的預防提供理論基礎，對每個階段燃燒加劇的關鍵因素進行發(fā)掘、把控，同時對燃燒過程中矸石本身及矸石山整體物理狀態(tài)的變化及化學產物的變化進行進一步研究。

2）結合燃燒機理，研究建立不同煤質、不同堆積狀態(tài)下矸石山自燃的數學模型、物理模型，結合礦山建立矸石山自然發(fā)火大型實驗臺，推動數值計算的演化作用，能夠為各類矸石山提供良好的自燃危險評價體系。

3）現有的滅火材料如膠體滅火材料、高分子滅火材料雖具有一定的滅火效果，但價格昂貴，因此從材料角度出發(fā)，研制滅火效率高、價格低廉的滅火材料是矸石山燃燒后期治理的關鍵手段。此外，加強與注漿滅火相配套的新型智能注漿系統(tǒng)的研發(fā)，實現上料、制漿、送漿全系統(tǒng)的精準控制，達到精準注漿的目的，提高滅火效率、降低治理成本。

4）全面深入研究現有矸石山燃燒的孕育、發(fā)展、治理過程及相關數據，進行理論分析和數據分析，結合矸石山自燃機理，在現有的燃燒區(qū)域判定理論基礎上歸納、發(fā)展，提升矸石山燃燒區(qū)域判定技術，從而建立全面的理論判定體系、危險評價體系、自燃治理體系。

5）將遙感衛(wèi)星與5G 技術應用于矸石山自燃的監(jiān)測與預警，實現空地全面監(jiān)測、數據快速實時傳輸，為矸石山自燃的預防與精確治理提供保障。

6）深入研究、提升煤矸石脫硫技術，有害微量元素的吸收降解技術，從根源抑制矸石山自燃，同時加快矸石山中有用元素提取技術的研究，變廢為寶，將無污染的矸石應用于地下注漿、道路橋梁等工程領域，并且在建筑、化工、工業(yè)等領域更全面的推廣。

7）加大新技術的改進創(chuàng)新與全面推廣，如液態(tài)CO2滅火中輸送固結問題、熱管技術傳熱介質的效率與上方散熱體結構優(yōu)化問題等，將控制燃燒法、低溫惰性氣體、滅火機器人、滅火彈技術等全方位應用到矸石山自燃治理中，此外將新技術與傳統(tǒng)技術的優(yōu)點相結合，形成燃燒治理、復燃防治的雙重保障機制。

8）在現有探測、治理、土地復墾的綜合治理模式基礎上，推動化學降解、微生物恢復生態(tài)環(huán)境的治理思路，治理完成后考慮土地的二次開發(fā)與利用，使大面積被占用的土地產生價值。

矸石山自燃的預防、火災的治理與監(jiān)測、生態(tài)的修復等每個方向都是多學科、多理論、多技術手段的交叉，只有本著科學、創(chuàng)新、清潔的思路，才能把矸石山自燃這一大難題解決。

4 結 語

1）矸石山自燃各類影響因素屬于燃燒三要素的范疇。減少、消除矸石中硫鐵礦、水分、殘煤等對抑制自燃起決定性作用，將矸石的粒徑、堆積方式、漏風強度等控制在合理范圍內可有效降低自燃，各環(huán)節(jié)做到良好的管控、治理，才能實現對矸石山自燃高效防控。

2）矸石山自燃治理應從早期預防、監(jiān)測監(jiān)控、滅火、防止復燃等多角度采取綜合技術措施，現階段自燃火災治理及治理后復墾等一系列技術措施解決了諸多矸石山自燃難題，滅火材料多樣化使得注漿法取得良好的應用效果，泡沫滅火、惰性氣體滅火、控制燃燒、熱管移熱等新技術具有較好的應用前景。

3）矸石山自燃的治理應結合當前存在的問題，在理論與技術上尋求創(chuàng)新與突破，以預防為前提，研究更加合理具體化的機理與模型、研發(fā)優(yōu)質的滅火材料、建立全面的判定體系與評價體系、應用當前先進的信息技術、智能技術、開創(chuàng)更加完備的綜合治理模式與治理思路，朝著科學創(chuàng)新、智能清潔、高效經濟的方向發(fā)展。