撫順西露天礦自1914年開采以來,已有近百年的開采歷史,形成了一個東西長6.6km,南北寬2.2km,垂深達380m的人工露天大坑。隨著露天礦坑不斷降深和幾何尺寸的變化,以及排棄巖種的多樣性和內(nèi)排土場規(guī)模的迅速增大,坑下發(fā)火因素和不利條件不斷增多,消防火難度越來越大。導致坑下采場和作業(yè)環(huán)境的大氣狀況嚴重惡化,直接影響安全生產(chǎn)并危及作業(yè)人員的身心健康。一度造成過坑下停產(chǎn)和半停產(chǎn),甚至波及到市區(qū)的局部地方,直接影響西露天礦的經(jīng)濟效益和社會形象。為此,西露天礦開展了大規(guī)模的坑下消煙滅火工作。
1消防火方案研究
針對不同消火區(qū)和防火區(qū),采用不同的方法和手段實施綜合治理,由以消為主,消防結合的被動消火狀態(tài),轉變?yōu)橐苑罏橹鳌⒎老Y合的主動消火狀態(tài),進一步提高消防火工作質量,使坑下消防火和大氣污染問題得到長期解決。
1.1 坑下火區(qū)分類
(1)電鐵排土場火區(qū)。火區(qū)高差大,面積廣,主要可燃物是油母頁巖,消防火難度大。
(2)汽車排土場火區(qū)。火區(qū)相對集中,主要可燃物是油母頁巖、雜煤、含煤矸石、碳頁巖等,消防火難度大。
(3)煤炭采區(qū)火。大都為已充填的舊采跡發(fā)火,可燃物為煤,消防火難度一般。
(4)殘采區(qū)火。由于受條件限制,殘采時未能將殘煤完全采凈,含雜煤剝離物搬運堆積等原因,導致煤和碳頁巖自燃發(fā)火,消防火難度一般。
1.2 消防火方法
1.2.1 消火方面
(1)建立健全消火管網(wǎng)。由坑下泵站和蓄水池向火區(qū)鋪設管路,形成完善的消火管網(wǎng),做到有火就有水。
(2)加大壓火力度。把綠色泥巖和凝灰?guī)r等不可燃物搬運到火區(qū),對火區(qū)實施掩埋,抑制自燃,盡量減少有害氣體的產(chǎn)生。
(3)清理火根。對已消滅的火區(qū)要清走,以防死灰復燃。
(4)開展洗煤生產(chǎn)。在火區(qū)上部建水洗點,用洗煤水和水洗雜子消防火。
(5)表面注漿。將粉煤灰和水混合成漿液,通過管路直接噴灑到火區(qū),進行消火。
(6)對無水源、火點小的火區(qū),發(fā)揮消防車機動靈活的作用,把火消滅在萌芽狀態(tài)。
1.2.2 防火方面
(1)混排防火。將綠色泥巖和油母頁巖分水平、分區(qū)間實施混排,在生產(chǎn)過程中進行防火。
(2)在電鐵排土場無火區(qū),要堅決杜絕火種、火源,絕不能人為產(chǎn)生火源。
(3)建立防火隔離帶。在火區(qū)與非火區(qū)之間用不可燃物建立隔離帶;在排棄可燃物之前,先建立防火隔離帶,然后再進行排棄。
(4)管路注漿。用管路將粉煤灰和水的混合物直接噴灑到可燃物表面;或淺層拉溝后再澆注。
(5)高壓注漿。對火根較深的區(qū)域,采用鉆孔一高壓注漿的方法進行消防火。
(6)分層排棄。新建排土場時,要將油母頁巖等可燃物和綠色泥巖等不可燃物實施分層排棄,在生產(chǎn)過程中實施有效防火。