[實用新型]用于自燃煤矸石山隔離層透氣性測試的設備

有效

• 申請號: 200820123452.9
• 申請日: 2008-11-04
• 公開（公告）號: CN201293753Y
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 胡振琪;陳勝華;郭陶明;趙艷玲
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學(北京)
• 主分類號: G01N7/10
• 分類號: G01N7/10
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所
• 代理人: 廖元秋

技術領域

本實用新型屬于環境、生態和固體廢棄物處置與利用技術領域，特別涉及自燃煤矸石山治理的技術方法。

背景技術

煤矸石是煤炭開采和加工過程中的必然產物，這種廢棄物含有大量S、C、重金屬以及其它有害物質，是礦山最主要的污染源。一般而言，煤矸石占原煤產量的10～30％，據不完全統計，目前我國煤矸石累計量已達35億噸以上，且利用率尚不到30％。煤矸石中含有硫鐵礦、硫、煤粉等，露天堆放極易發生自燃，從而釋放大量污染物如粉塵、有毒有害氣體如SO₂、CO、H₂S等，產生的淋溶酸性水會嚴重污染土壤、地表及地下水體，嚴重危害當地居民健康和生態環境。同時，自燃煤矸石山由于坡度大、降雨等的作用，容易引發坍塌、滑坡、泥石流甚至爆炸等地質災害，造成嚴重的經濟損失和人員傷亡。因此，露天堆存的煤矸石山自燃現象導致了嚴重的社會問題和環境問題，自燃煤矸石山的治理是當務之急。

實踐中，中國治理自燃煤矸石山，常采用的方法是注漿滅火與黃土覆蓋相結合，但治理效果不理想，復燃嚴重。有些國家早在上世紀80年代已經事實證明，單獨覆蓋黃土不能有效阻止煤矸石山內部硫鐵礦氧化及自燃的發生，成本高且不利于植被恢復，而植被覆蓋率低的黃土透氣性好，利于空氣貫入和水的滲入，從而促進煤矸石中硫鐵礦氧化蓄積熱量引起煤矸石自燃?；诖耍械V區及科研單位研究治理自燃煤矸石山在傳統方法基礎上添加隔離層，隔離層由不同土質惰性材料構成并施以工程措施如碾壓，使其透氣性能滿足一定的空氣阻隔作用以防止煤矸石自燃，覆蓋黃土進行植被綠化，從而達到長期有效治理自燃煤矸石山的目的。

自燃煤矸石山治理中應用隔離層需要破解的難題在于：

1)隔離層的構型，如何滿足阻隔空氣、防止煤矸石自燃；

2)自燃煤矸石山治理應用隔離層后，受煤矸石特性、植被生長等內素的影響，其透氣與阻隔性有何變化，變化規律如何；

3)如何檢測隔離層的透氣性。

市面上提供的透氣性測試儀(氣體滲透儀)多適用于塑料片材、薄膜、涂層等高聚物材料及相關產品的透氣與阻隔性測試，是檢測包裝材料阻隔性能的儀器，用于測定土壤或巖石滲透性的儀器，多以水為介質進行測試，或測定小型試樣的氣體滲透性(試件尺寸包括直徑、厚度一般為幾到幾十個毫米不等)，不能用于煤矸石山隔離層土樣透氣性的測試及其阻隔性模擬實驗。

發明內容

本實用新型的目的是為解決上述難題，提出一種用于自燃煤矸石山隔離層透氣性測試的設備，旨在為自燃煤矸石山治理中隔離層試樣的透氣性測試提供方法，保障隔離層的構型具有一定的阻隔空氣作用，從而防止煤矸石山自燃，減少煤矸石山對周圍環境的危害，改善礦區的生態環境。

本實用新型提出用于自燃煤矸石山隔離層透氣性測試的設備，其特征在于，該設備包括直徑范圍為120～240mm的密閉腔，該氣腔按氣路方向由三段腔體依次密封連接而成，上游段為注氣腔，下游段為排氣腔，注氣腔和排氣腔的縱向長度不小于1000mm，中間段為放置待測試樣的測試腔(配備兩個測試腔可供選擇，縱向長度分別為300mm和600mm，以測試不同厚度的隔離層試樣)，上、下游段氣路被測試腔內的待測試樣隔斷；上游注氣腔入口端連接空氣壓縮機和空氣減壓閥(用于向注氣腔注入穩定氣壓的氣流，空氣減壓閥調節氣壓大小)；下游排氣腔出口端連接流量計或可讀氣體流量的儀表，儀表出口段連通大氣。

本實用新型具有如下優良特性：

1.利用正壓差法直接測定試樣的透氣性，低壓為大氣壓，高壓略高于大氣壓，符合煤矸石山隔離層實際承受氣壓，測試過程較好地模擬自燃煤矸石山隔離層的客觀實際；

2.提供一種大尺寸土質試樣透氣性的測試設備，根據需要，試樣可現場取樣也可在測試腔管中模擬制樣，靈活方便；

3.注氣腔、測試腔和排氣腔三段連接成密封氣腔，密閉氣體容積大，測試條件更趨穩定。

4.本實用新型所用設備易于制備，經濟實用，測試方法簡便容易操作。

附圖說明

圖1為本實用新型的設備結構示意圖。

具體實施方式

本實用新型提出的一種用于自燃煤矸石山隔離層透氣性測試的設備，實施例詳細說明如下：