自燃煤矸石山绿化覆盖层剖面设计

根据上述理论分析，可以在自燃煤矸石山表面构筑有效的覆盖层，起到阻氧阻燃的作用。覆盖层需要具有一定的密度。当其中的水分流失或蒸发后，土层就会疏松，甚至形成裂缝。因此，有效覆盖层的上表面应覆盖土壤，用于绿化和种植。一方面可以保护下伏土层的阻隔性，另一方面也是煤矸石山综合治理的基本要求。以阳泉煤业集团三矿煤矸石山综合治理为例，给出了自燃煤矸石山综合治理中覆盖系统的剖面设计结构。

第一，覆盖层剖面模型

阳煤集团三矿大龙梁煤矸石山是一座老煤矸石山，总治理面积约395亩，排矸年限已超过20年。自燃已经蔓延到整个煤矸石山。如果采取降低堆积高度和休止角或分层碾压等措施进行防灭火，必然增加投资成本。因此，该煤矸石山采取了“表面覆盖、整体封闭、综合绿化”的治理措施。根据当地实际情况，本着就地取材、废物利用、经济节约等原则。·在选择覆盖材料时，除了当地的黄土外，考虑添加粉煤灰。本次设计的自燃煤矸石山绿化处理最终覆盖一层结构，如图5-16所示。覆盖系统剖面由表及里依次为:植被层、表土层、有效覆盖层、煤矸石。

图5-16自燃煤矸石山覆盖系统剖面结构

首先对煤矸石山表面矸石进行碾压，目的是减少煤矸石表面的孔隙度，有助于防渗，另一方面改善软基，构筑有效的覆盖层。有效涂层(简称涂层)的作用是隔氧防火，将惰性材料卷成一定的密度，从而保证一定的空气阻隔。主要材料是当地的黄土，也可以掺入粉煤灰等其他经济有效的材料。该材料经过实验设计和比例混合后，覆盖在煤矸石山坡上，碾压后达到一定的密度(0.85)，使其具有一定的隔绝空气作用，从而阻挡外界空气渗入煤矸石山，防止煤矸石山自燃。用天然土或营养土(壤土)覆盖有效覆盖层，根据具体情况选择表土厚度(不小于20cm)，并在此基础上种植植被。带有植被的表层土可以有效地防止下面的覆盖层由于干燥和脱水而开裂，从而确保保持其一定的空气屏障。此外，绿色植被层可以有效防止风雨对覆土的侵蚀，减少外界温度对煤矸石山的影响。

主要工艺流程图如图5-17所示。

图5-17试验现场方案实施流程图

二、有效阻隔氧气和防自燃涂料的施工方法

根据模拟试验结果，阳泉矿区当地淤泥和粉质粘土可作为覆盖材料，掺入30%粉煤灰较为经济。用粉土及其混合料作覆盖材料时，覆盖厚度应在60cm以上，碾压时应采用分层铺土、分层碾压的方法，即松铺厚度为20 ~ 40 cm，碾压3 ~ 5遍，* * *两层。粉质粘土及其混合料作为覆盖材料时，覆盖厚度可为20cm左右，因此松铺厚度为20 ~ 40 cm，碾压3 ~ 5遍，一层工作即可。

施工场地见图5-18。

图5-18施工现场