当下煤火问题正在逐步成为破坏我国区域环境和资源安全的严重威胁，日益演变成影响全国，乃至全球气候变暖的世界性难题。特别是矸石山自燃成为影响环境污染的重要因素，成为目前煤矿火灾治理的重中之重，由于煤矸石中含有残煤、碳质泥岩、碎木材等可燃物质，灾长期露天堆积后，会发生自燃现象，能够引发爆炸现象，给矿区带来巨大的经济损失。煤矸石自燃过程中排放出大量的CO、CO2、SO2、H2S、等有毒有害气体，严重影响矿区周围环境。所以煤火的危害是巨大的，应加强对矸石山自燃发火的预防和治理。

传统矸石山自燃治理手段主要有黄土覆盖、翻堆剥离、内部注水等，但这些方法都不能从根本上解决矸石山自燃。黄土覆盖，工艺简单，但边坡护理难度大，黄土风吹、雨淋后，表层容易产生裂隙，造成漏风通道；翻堆剥离，工艺简单，但降温不彻底，易复燃，工程量大，安全隐患较多，施工成本较高，效率低，治理过程中严重污染环境；内部注水，仅适用极小范围高温火点治理、极易造成大量水流失；自燃高温处遇水后，加速自燃，越浇越着，容易发生水煤气爆炸事故。

矸石山的自燃，有其自身特点，但本质上与煤自燃成因基本一致，吉安科技的技术团队结合十年来井工煤火治理经验，提出矸石山火灾治理整套技术，包括高温区域精准探测与划定，精准定向注浆降温，边坡快速护理。整套技术具备动静小、工期短、效果持久的显著特点。通过山西、江西、新疆等多个地区多个不同类型的项目实践，充分验证了该技术体系的高效性。

治理第一步：全面了解火区温度分布
施工目标：对火区进行探测分析，掌握发火范围，分析具体的自燃成因，绘制出三维高温分布图。
施工方法：
1.利用红外热成像技术对矸石山进行整体扫描，采集红外热图。

2.在红外测温的基础上，设计施工相关探温钻孔，利用钻孔测温仪对钻孔测温。

3.汇集红外热图及钻孔温度数据，利用我公司自研的专业分析软件绘制高温分布图，确定治理范围。

治理第二步：设计并施工注浆钻孔
施工目标：科学合理的设计施工注浆钻孔是安全高效注浆施工的基础。

施工方法：
1、钻孔设计
钻孔数量：根据自燃发火区域的面积决定。

钻孔间、排距：根据矸石山内部孔隙率、注浆泵压力及注浆材料的扩散性决定。

钻孔深度：根据温度层分布情况决定。

2、钻孔施工

依据钻孔设计图纸，现场利用履带式钻机施工注浆钻孔。

治理第三步：注浆降温

施工目标：灾害治理的首要目标是降温，把高温区域的温度控制到接近常温的水平，阻断氧化燃烧的恶性循环。

矸石山固有的稀疏结构属性决定了注浆工作必须实现对高温区域的精准注浆，既能有效降温，又要避免浆体无限制扩散和溃浆，效果还要稳定持久。

基于上述原因，我公司技术团队梳理吉安防灭火技术体系后，选定了如下注浆材料及基本施工工艺：

注浆材料一：复合胶体（MAG-Ⅰ）防灭火材料

MAG-Ⅰ型复合胶体防灭火材料与黄泥（粉煤灰）浆复配使用，以黄泥（粉煤灰）为固料，制成膏体状浆体（见下图），再利用我公司设计的超高粘度注浆设备把泥浆膏体注入火区。膏体状泥浆含水量大，没有自然流动性，既有良好的吸热降温性能，又能确保浆体不会大量流失到设计区域外，后期固化后又能充填火区空隙，避免复燃。

注浆材料二：复合胶体（MAG-Ⅱ）防灭火材料

MAG-Ⅱ型复合胶体防灭火材料与水配合使用，可高效改变水的物理形态，将常态水处理成难以流动甚至不能流动的类固态水凝胶，解决了常态水不受控制的弊端，提高了水在火区裂隙内的留滞时间，具有优越的吸热降温、隔氧冷却功能，根据不同用途，可以通过调整添加量配制出不同粘稠度的浆体。其在矸石山治理领域，主要利用其高效的锁水固水能力，以实现对水的有效控制。

治理第四步：边坡护理，封堵漏风通道

技术目标：通过在漏风坡面表面喷洒阻封材料，阻断矸石山氧气补给通道。

阻封材料具有良好的成膜特性，喷洒到坡面后，可以形成0.2-3毫米厚度的致密性防护膜，起到粘结、防风、隔绝空气的作用。