一种防治露天煤堆自燃的方法与流程

本发明涉及煤炭储存，具体涉及一种防治露天煤堆自燃的方法。

背景技术：

1、露天煤场是煤炭最常用的存储手段，具有技术难度低、设备简易、成本低的特点，煤种的堆放较为灵活，可根据地形决定煤炭的存储量。露天煤场在卸煤、贮存、运转等各个环节都不可避免地产生扬煤，造成粉尘污染。此外在煤炭的存储管理中，由于天气环境、堆储时间等因素，容易造成煤堆内部的氧化放热和热量的积累，极易发生自燃现象，导致煤的品质下降，热值大大降低，影响后续销售，造成经济损失。

2、目前露天堆放的煤堆出现自燃现象后，通常采用喷水等方式灭火，这种方式虽然可以解决煤堆的自燃现象，但是无法从源头上解决热量损失和自燃问题，且经过大量水喷洒后煤堆的含水量增大，在使用前还需要进行干燥以降低含水量，增加操作工序，降低煤热值及锅炉燃烧效率。因此，急需开发防治露天煤堆自燃的有效处理手段。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种防治露天煤堆自燃的方法，分区域治理，多种措施协同，延长煤炭储放周期。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种防治露天煤堆自燃的方法，包括以下步骤：

3、步骤1、在煤堆表面均匀喷洒煤氧抑制剂稀释液，在煤颗粒表面形成一层0.005-0.5mm厚的防水柔性膜；

4、步骤2、喷完后压实煤堆，对煤堆进行整平，并对煤堆四周边坡进行夯实处理；

5、步骤3、对煤堆整平压实后，针对煤堆四周边坡的坡底区域，向煤堆表面喷洒泡沫型封堵材料，利用泡沫充填煤粒间的空隙；

6、步骤4、最后向整个煤堆表面均匀喷涂阻封材料，在煤堆表面形成一层2-5mm厚的致密防护膜。

7、作为本发明的改进，在步骤2和步骤3之间还包括步骤5，在煤堆底部每隔20m插入1寸钢管，水平布置，深度0.5-1.5m，利用钻孔测温仪对煤堆进行人工测温；在煤堆顶部每隔40m插入无线监测终端，竖直布置，深度1-1.5m，实时监测煤堆温度、co浓度变化；另外布置中继器、无线收发器和上位机，由无线监测终端、中继器、无线收发器、上位机构成无线自组网监测系统。

8、作为本发明的改进，在步骤4之后还包括步骤6：待表面喷涂阻封材料成型以后，为进一步隋化煤堆内部环境，保持更长久的惰化效果，根据无线监测终端测得的co浓度和温度的监测数据，通过底部1寸钢管按需向煤堆内部压注氮气。

9、作为本发明的改进，在步骤1之前还包括步骤7：在煤炭卸载过程中，边卸载边喷淋煤氧抑制剂稀释液，使煤氧抑制剂与煤炭颗粒充分混合。

10、作为本发明的优选，所述煤氧抑制剂由以下质量百分比的原料制成：丙烯酸2-4％、丙烯酸丁酯4-6％、苯乙烯6-8％、过硫酸钾1-2％、3-氨基苯酚0.5-1.5％、戊二醛0.5-1％、dopo 1-2％、表面活性剂2-3％、有机溶剂6-9％、其余为水；所述表面活性剂由十二烷基二甲基甜菜碱、eo/po嵌段共聚物按质量比0.5-1：2-2.5复配组成。

11、作为本发明的优选，步骤1中，所述煤氧抑制剂与水混合的质量比为2-5％。

12、作为本发明的优选，步骤1中，所述煤氧抑制剂稀释液的喷洒量为1.5-3kg/m2。

13、作为本发明的优选，步骤3中，所述泡沫型封堵材料的膨胀倍数不低于5倍。

14、作为本发明的改进，步骤3中所述坡底区域主要是坡底大块煤堆积区域。该区域煤堆疏松且多空隙，煤炭易自燃。

15、作为本发明的改进，步骤4中，所述阻封材料由粉料和液体料混合制成，所述粉料为飞灰或煤粉，所述液体料为植物胶黏剂溶液，粉料和液体料的质量配比为1：1.5-2.5。

16、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

17、1、本发明采用多种手段结合的方法预防煤自燃，先喷洒煤氧抑制剂，液态的煤氧抑制剂能迅速渗透到煤层中，在煤颗粒表面形成一层防水柔性保护膜，该保护膜能惰化煤体表面活性结构的作用，从而抑制煤氧复合，减缓氧化升温进程；再通过对煤层的碾压，减少煤炭颗粒之间的空隙，提高煤炭堆积致密度，即可挤压出煤炭空隙空气，又可有效阻挡空气进入煤堆内部；针对坡底堆积的大块煤，由于堆积疏松，煤块间的空隙大，喷洒泡沫型封堵材料，通过发泡膨胀迅速扩散，封堵裂隙，隔绝空气；煤堆压实后再喷涂阻封材料，阻封材料可以在煤堆表面形成致密性防护膜，将煤炭紧锁于防护层之内，不仅能有效抑制煤尘飞扬避免环境污染和风雨侵蚀造成的重量损失，而且能隔绝空气，预防露天煤堆自燃。

18、2、本发明还可以通过无线监测终端实时监测煤堆内部温度及一氧化碳浓度变化，并利用钻孔测温仪对煤堆进行人工测温，作为无线监测终端的辅助监测手段，综合判断煤堆温度，为煤自燃应急处理提供依据。

19、3、本方法施工所用的材料用量少，成本低廉，有效时间长，效果直观，易于实施，具有广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种防治露天煤堆自燃的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种防治露天煤堆自燃的方法，其特征在于，在步骤2和步骤3之间还包括步骤5，在煤堆底部每隔20m插入1寸钢管，水平布置，深度0.5-1.5m，利用钻孔测温仪对煤堆进行人工测温；在煤堆顶部每隔40m插入无线监测终端，竖直布置，深度1-1.5m，实时监测煤堆温度、co浓度变化；另外布置中继器、无线收发器和上位机，由无线监测终端、中继器、无线收发器、上位机构成无线自组网监测系统。

3.根据权利要求2所述的一种防治露天煤堆自燃的方法，其特征在于，在步骤4之后还包括步骤6：待表面喷涂阻封材料成型以后，为进一步隋化煤堆内部环境，保持更长久的惰化效果，根据无线监测终端测得的co浓度和温度的监测数据，通过底部1寸钢管按需向煤堆内部压注氮气。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种防治露天煤堆自燃的方法，其特征在于，还包括步骤：在煤炭卸载过程中，边卸载边喷淋煤氧抑制剂稀释液，使煤氧抑制剂与煤炭颗粒充分混合。

5.根据权利要求1至3任一项所述的一种防治露天煤堆自燃的方法，其特征在于，步骤1中，所述煤氧抑制剂由以下质量百分比的原料制成：丙烯酸2-4％、丙烯酸丁酯4-6％、苯乙烯6-8％、过硫酸钾1-2％、3-氨基苯酚0.5-1.5％、戊二醛0.5-1％、dopo 1-2％、表面活性剂2-3％、有机溶剂6-9％、其余为水；所述表面活性剂由十二烷基二甲基甜菜碱、eo/po嵌段共聚物按质量比0.5-1：2-2.5复配组成。

6.根据权利要求1至3任一项所述的一种防治露天煤堆自燃的方法，其特征在于，步骤1中，所述煤氧抑制剂稀释液中煤氧抑制剂与水混合的质量比为2-5％。

7.根据权利要求1至3任一项所述的一种防治露天煤堆自燃的方法，其特征在于，步骤1中，所述煤氧抑制剂稀释液的喷洒量为1.5-3kg/m2。

8.根据权利要求1至3任一项所述的一种防治露天煤堆自燃的方法，其特征在于，步骤3中，所述泡沫型封堵材料的膨胀倍数不低于5倍。

9.根据权利要求1至3任一项所述的一种防治露天煤堆自燃的方法，其特征在于，步骤3中所述坡底区域主要是坡底大块煤堆积区域。

10.根据权利要求1至3任一项所述的一种防治露天煤堆自燃的方法，其特征在于，步骤4中，所述阻封材料由粉料和液体料混合制成，所述粉料为飞灰或煤粉，所述液体料为植物胶黏剂溶液，粉料和液体料的质量配比为1：1.5-2.5。

技术总结本发明公开了一种防治露天煤堆自燃的方法，具体步骤是：步骤1、在煤堆表面均匀喷洒煤氧抑制剂稀释液，在煤颗粒表面形成一层0.005‑0.5mm厚的防水柔性膜；步骤2、喷完后压实煤堆，对煤堆进行整平，并对煤堆四周边坡进行夯实处理；步骤3、对煤堆整平压实后，针对煤堆四周边坡的坡底区域，向煤堆表面喷洒泡沫型封堵材料，利用泡沫充填煤粒间的空隙；步骤4、最后向煤堆表面均匀喷涂阻封材料，在煤堆表面形成一层2‑5mm厚的致密防护层。本发明采用多种手段结合的方法，不仅能有效抑制煤尘飞扬避免环境污染和风雨侵蚀造成的重量损失，而且能隔绝空气，预防露天煤堆自燃，达到长期储煤的作用。技术研发人员：任万兴,王士华,刘培圆,请求不公布姓名,请求不公布姓名受保护的技术使用者：徐州吉安矿业科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/21