煤矸石山覆盖包被法灭火材料及其制备方法、灭火方法
阅读说明：本技术 煤矸石山覆盖包被法灭火材料及其制备方法、灭火方法 (Coal gangue hill covering and coating fire extinguishing material, preparation method thereof and fire extinguishing method ) 是由 许敬东 许弘琨 于 2021-09-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种煤矸石山覆盖包被法灭火材料,由以下重量份数的原料制成：硫铝酸盐水泥20～35份、粉煤灰56～69份、电石泥5～15份、激发剂1～5份、改性剂0.1～0.5份。本发明大量使用固废粉煤灰、电石泥,属于废物利用,成本较低；在灭火过程中电石泥为氢氧化钙,碱性,能够吸收矸石堆燃烧产生的CO、SO2、SO3、H2S、NO2等有害气体；灭火粉属于水硬性材料,在煤矸石山表面会形成整体覆盖层,不会出现裂缝,隔绝了空气,包裹灭火后能起到防止复燃的作用。(The invention discloses a coal gangue hill covering and coating fire extinguishing material which is prepared from the following raw materials in parts by weight: 20-35 parts of sulphoaluminate cement, 56-69 parts of fly ash, 5-15 parts of carbide mud, 1-5 parts of excitant and 0.1-0.5 part of modifier. The invention uses a large amount of solid waste fly ash and carbide mud, belongs to waste utilization and has lower cost; in the fire extinguishing process, the calcium carbide mud is calcium hydroxide and is alkaline, and can absorb CO, SO2, SO3, H2S, NO2 and other harmful gases generated by burning of a gangue pile; the fire extinguishing powder belongs to a hydraulic material, can form an integral covering layer on the surface of the gangue dump, does not crack, isolates air, and can play a role in preventing after-combustion after wrapping and fire extinguishing.)
技术领域
本发明涉及一种煤矸石山覆盖包被法灭火材料及其制备方法、灭火方法，属于煤矸石山灭火技术领域。
背景技术
煤矸石山是煤矿和选煤厂集中堆置矸石的场所。煤矸石山的自燃对矿区环境会产生污染。
目前，国内外煤矸石山的灭火方法主要有火源挖除冷却法、注浆法、覆盖包被法、控制燃烧法、泡沫(凝胶)法、低温惰性气体法等。这些灭火方法都各有其优势和使用范围，也均存在一定的局限性。其中覆盖包被法就是在煤矸石山表面覆盖黄土、粉煤灰等惰性物质，来隔绝空气防治自燃。这种方法比较经济，是国内外广泛采用的一种方法。也可以选用适当的不燃材料或阻燃材料将矸石堆燃烧的地方包裹起来，使之与空气隔离，因缺氧而熄灭。用作包裹覆盖的材料，有磨细的石灰石粉、污泥、黄土以及粘土等，这些材料价格比较便宜，可就地取材。对于已发生自燃的煤矸石山，若煤矸石的温度过高，在高温的影响下，原先已覆盖压实的表土层会慢慢变干并产生裂缝，最终导致封闭失效。采用聚氨酯泡沫作包裹材料，包裹严密，不会出现裂隙，但事先必须对矸石堆喷水冷却，使煤矸石温度在着火点以下，而且这种材料价格较高，在大面积灭火中难以推广。
发明内容
本发明实施例提供一种煤矸石山覆盖包被法灭火材料及其制备方法、灭火方法，以解决目前煤矸石山使用覆盖包被法灭火封闭失效易复燃、灭火成本高的问题。
了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
第一方面，一种煤矸石山覆盖包被法灭火材料，由以下重量份数的原料制成：硫铝酸盐水泥20～35份、粉煤灰56～69份、电石泥5～15份、激发剂1～5份、改性剂0.1～0.5份。
优选地，所述激发剂为硫酸铝、硫酸钠、氯化钠、氯化钙、硅酸钠或氯化铝。
优选地，所述改性剂为胶粉、纤维素醚、聚丙烯纤维、木纤维或淀粉醚。
优选地，一种煤矸石山覆盖包被法灭火材料，具体由以下重量份数的原料制成：硫铝酸盐水泥35份、粉煤灰69份、电石泥5份、激发剂1份、改性剂0.1份。
第二方面，一种煤矸石山覆盖包被法灭火材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.将20～35份的硫铝酸盐水泥、56～69份的粉煤灰、5～15份的电石泥、1～5份的激发剂、0.1～0.5份的改性剂入磨粉磨，得到灭火粉；
S2.在灭火粉内加水并搅拌，形成浆体，得到煤矸石山覆盖包被法灭火材料。
优选地，S2中水与灭火粉的重量份数之比2/1。
优选地，所述灭火粉的粉磨比表面积300m2/cm2。
第三方面，一种使用煤矸石山覆盖包被法灭火材料的灭火方法，包括以下步骤：
步骤1.在煤矸石山外部覆盖沙土；
步骤2.使用泥浆泵将煤矸石山覆盖包被法灭火材料喷送至煤矸石山表面，对整个煤矸石山形成包覆，隔绝空气。
优选地，步骤1中沙土覆盖的厚度50cm。
优选地，步骤2中形成的包覆层的厚度5cm。
本发明至少具有如下优点：
1.大量使用固废粉煤灰、电石泥，属于废物利用，成本较低；在灭火过程中电石泥为氢氧化钙，碱性，能够吸收矸石堆燃烧产生的CO、SO2、SO3、H2S、NO2等有害气体；灭火粉属于水硬性材料，在煤矸石山表面会形成整体覆盖层，不会出现裂缝，隔绝了空气，包裹灭火后能起到防止复燃的作用；
2.在包覆表面再次覆土后，可以种草种树，为进一步绿化提供了便利。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
实施例1
一种煤矸石山覆盖包被法灭火材料，具体由以下重量份数的原料制成：硫铝酸盐水泥35份、粉煤灰69份、电石泥5份、激发剂1份、改性剂0.1份；
所述激发剂为硫酸铝；
所述改性剂为胶粉；
一种煤矸石山覆盖包被法灭火材料的制备方法如下：
S1.将35份的硫铝酸盐水泥、69份的粉煤灰、5份的电石泥、1份的激发剂、0.1份的改性剂入磨粉磨，得到灭火粉；
S2.在灭火粉内加水并搅拌，形成浆体，得到煤矸石山覆盖包被法灭火材料。
S2中水与灭火粉的重量份数之比2/1；
所述灭火粉的粉磨比表面积300m2/cm2；
一种使用煤矸石山覆盖包被法灭火材料的灭火方法如下：
步骤1.在煤矸石山外部覆盖沙土；
步骤2.使用泥浆泵将煤矸石山覆盖包被法灭火材料喷送至煤矸石山表面，对整个煤矸石山形成包覆，隔绝空气。
步骤1中沙土覆盖的厚度50cm；
步骤2中形成的包覆层的厚度5cm；
步骤2中形成的包覆层7天后的强度应该至少为2MPa；
步骤2中对整个煤矸石山进行封闭，阻止了空气的进入，着火部位因缺氧熄火，最终至火全部熄灭。表面再覆盖1m厚的土层，可以种草种树，进行绿化。
采用水泥检测方法和标准GB175-2007,检测煤矸石山覆盖包被法灭火材料1天、3天后的抗压强度，1天、3天后的抗折强度，比较煤矸石山覆盖包被法灭火材料的强度性能如下：
实施例2
一种煤矸石山覆盖包被法灭火材料，具体由以下重量份数的原料制成：硫铝酸盐水泥30份、粉煤灰56份、电石泥10份、激发剂4份、改性剂0.2份；
所述激发剂为硫酸钠；
所述改性剂为纤维素醚；
一种煤矸石山覆盖包被法灭火材料的制备方法如下：
S1.将30份的硫铝酸盐水泥、56份的粉煤灰、10份的电石泥、4份的激发剂、0.2份的改性剂入磨粉磨，得到灭火粉；
S2.在灭火粉内加水并搅拌，形成浆体，得到煤矸石山覆盖包被法灭火材料。
S2中水与灭火粉的重量份数之比2/1；
所述灭火粉的粉磨比表面积300m2/cm2；
一种使用煤矸石山覆盖包被法灭火材料的灭火方法如下：
步骤1.在煤矸石山外部覆盖沙土；
步骤2.使用泥浆泵将煤矸石山覆盖包被法灭火材料喷送至煤矸石山表面，对整个煤矸石山形成包覆，隔绝空气。
步骤1中沙土覆盖的厚度50cm；
步骤2中形成的包覆层的厚度5cm；
步骤2中形成的包覆层7天后的强度应该至少为2MPa；
步骤2中对整个煤矸石山进行封闭，阻止了空气的进入，着火部位因缺氧熄火，最终至火全部熄灭。表面再覆盖1m厚的土层，可以种草种树，进行绿化。
采用水泥检测方法和标准GB175-2007,检测煤矸石山覆盖包被法灭火材料1天、3天后的抗压强度，1天、3天后的抗折强度，比较煤矸石山覆盖包被法灭火材料的强度性能如下：
实施例3
一种煤矸石山覆盖包被法灭火材料，具体由以下重量份数的原料制成：硫铝酸盐水泥20份、粉煤灰60份、电石泥15份、激发剂5份、改性剂0.5份；
所述激发剂为氯化钠；
所述改性剂为聚丙烯纤维；
一种煤矸石山覆盖包被法灭火材料的制备方法如下：
S1.将20份的硫铝酸盐水泥、60份的粉煤灰、15份的电石泥、5份的激发剂、0.5份的改性剂入磨粉磨，得到灭火粉；
S2.在灭火粉内加水并搅拌，形成浆体，得到煤矸石山覆盖包被法灭火材料。
S2中水与灭火粉的重量份数之比2/1；
所述灭火粉的粉磨比表面积300m2/cm2；
一种使用煤矸石山覆盖包被法灭火材料的灭火方法如下：
步骤1.在煤矸石山外部覆盖沙土；
步骤2.使用泥浆泵将煤矸石山覆盖包被法灭火材料喷送至煤矸石山表面，对整个煤矸石山形成包覆，隔绝空气。
步骤1中沙土覆盖的厚度50cm；
步骤2中形成的包覆层的厚度5cm；
步骤2中形成的包覆层7天后的强度应该至少为2MPa；
步骤2中对整个煤矸石山进行封闭，阻止了空气的进入，着火部位因缺氧熄火，最终至火全部熄灭。表面再覆盖1m厚的土层，可以种草种树，进行绿化。
采用水泥检测方法和标准GB175-2007,检测煤矸石山覆盖包被法灭火材料1天、3天后的抗压强度，1天、3天后的抗折强度，比较煤矸石山覆盖包被法灭火材料的强度性能如下：
所述激发剂还可以为氯化钙、硅酸钠或氯化铝。
所述改性剂还可以为木纤维或淀粉醚。
对比例1
采用磨细的石灰石粉，将煤矸石山包覆，包覆层厚度5cm，使其隔绝空气。
对比例2
采用黄土，将煤矸石山包覆，包覆层厚度5cm，使其隔绝空气。
对比例3
采用粘土，将煤矸石山包覆，包覆层厚度5cm，使其隔绝空气。
对比例4
采用聚氨酯泡沫作包覆材料将煤矸石山包覆，使其隔绝空气。
对实施例1～3及对比例1～4所涉及的煤矸石覆盖包被法灭火材料进行对比，实施例1～3出现裂缝的概率较低，对比例1～3出现裂缝的概率较高，对比例4出现裂缝的概率较低，在成本方面，对比例4价格高昂，而实施例1～3相比于对比例4，价格低廉。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：机车火灾自动监测系统