张海军，刘喜亮，杨远翔

（神木汇森凉水井矿业有限责任公司，陕西 榆林719300）

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，随着煤炭产量的不断增加，全国每年新增的煤矸石排放量以亿吨速度增长。目前，巨大的矸石山在大多数矿区随处可见〔1，2〕。煤矸石一般含有黄铁矿和残余煤炭，造成煤矸石与氧气结合放热，体积巨大堆积的煤矸石山为热量的聚集提供了外部环境，从而易形成煤矸石自燃灾害。全国已有600多座矸石山处于长期自燃状态，矸石山不仅污染了土壤、大气和水，且不断释放有毒有害气体严重污染大气环境，对煤炭资源的绿色开采产生了负面的影响〔3〕。煤矸石与煤自燃过程类似，首先经历缓慢的氧化升温过程，随着温度升高，反应逐渐加快，到达临界温度以上后，快速升温，很快发生自燃〔4〕。但由于组成结构不同，又呈现不同的氧化特性，对矸石山自燃的预报往往不能采用煤自燃早期的预报体系。因此，依据煤矸石自燃过程，建立煤矸石自燃早期的预测预报是防止发生矸石山自燃的关键技术。本文利用程序升温实验方法对煤矸石自燃过程进行了宏观特性参数的研究。

1 程序升温实验

1.1 实验装置

实验装置见图1，在一个直径10cm，长22cm的钢管中，装入破碎好的煤矸石样品1kg，为使通气均匀，上下两端分别留有2cm左右自由空间（采用100目铜丝网托住煤样），然后置于利用可控硅控制温度的程序升温箱内加热，并送入预热空气，升温过程中间隔取气测定，分析样品在不同温度时产生气体的成份及浓度，当温度达到要求（一般为170℃～180℃）后，停止加热，打开炉门，进行自然对流降温。……