防止煤炭自燃措施

一 煤堆自燃原因分析一 煤堆自燃原因分析 1 煤大体上由有机物和无机物组成 主要可燃元素是碳 约 占 65 95 其次是氢 约占 1 2 并含少量氧 约占 3 5 有时高达 25 硫 约占 10 上述元素一起构成可燃 化合物 称为煤的可燃质 除此之外 煤中还含有一些不可燃的矿 物质灰分 5 15 也有高达 50 和水分 一般在 2 20 之 间变化 这些物质称为煤的惰性质 煤被空气中的氧气氧化是煤自燃的根本原因 煤中的碳 氢等元素在常温下就会发生反应 生成可燃物 CO CH4 及其他 烷烃物质 煤的氧化又是放热反应 如果热量不能及时散发掉 将 使煤的堆积温度升高 反过来又加速煤的氧化 放出更多的可燃质 和热量 当热量聚集 温度上升到一定值时 即会引起可燃物质燃 烧而自燃 2 煤堆发生自燃要同时具备以下 4 个条件 1 具有自燃倾向性 煤的自燃倾向性是煤的一种自然属性 反映了煤的变质程度 水分 灰分 含硫量 粒度 孔隙度 导 热性 是煤自燃的基本条件 煤在常温下的氧化能力主要取决于 挥发分的含量 挥发分含量越高 自燃倾向性越强 而且自燃时间 也会相应缩短 根据煤的氧化程度与着火点之间的关系 利用原 煤样的着火点和氧化煤样的着火点的差值 T 来推测煤的自燃 倾向 一般 原煤样着火点低 而且 T 大的煤容易自燃 T 40 的煤为易自燃煤 T 20 的煤 褐煤和长焰煤除外 是 不易自燃煤 从褐煤到无烟煤 其着火点越来越高 自燃倾向性越 来越弱 2 供氧条件 煤堆暴露于空气中 表面与空气充分接触 而且 空气通过煤块之间的间隙渗透到煤堆内部 给煤堆内部氧化创造 了条件 煤的块度越大 煤块之间的间隙越大 其供氧条件越好 3 氧化时间 煤从氧化发展到自燃有一个过程 氧化时间达 到自燃发火期才能自燃 如长焰煤的自然发火期为 1 3 个月 气煤为 4 6 个月 4 储热条件 煤在氧化的过程中放出热量 只有当放出的热 量大于散发掉的热量时 才能使热量聚集 温度上升 达到煤的着 火点就会自燃 此外 煤的粒度 水分 灰分 压实程度 环境温度 湿度 等因素都会影响煤的自燃 粒度越细 比表面积越大 氧化反应越 剧烈 越易自燃 一般 煤自燃要经历水分蒸发 氧化 自燃 3 个 阶段 煤的湿度大 将煤浸在水中 能阻止煤与氧气直接接触而发 生氧化反应 只要水不流失 也不会影响煤的质量 再者 水分蒸发 要消耗大量的热量 煤含水量越大 蒸发期越长 此阶段温度无明 显上升 灰分越高 越不易自燃 将煤堆压实 能减少煤块之间的 间隙 减少空气在煤堆内的渗透量 削弱供氧条件 环境温度和湿 度都会影响煤自燃的时间 温度越高 湿度越大 煤自燃的时间越 短 煤发生自燃的部位既不在煤堆的表面 也不在煤堆深部 而在 表层以下 冷却层 煤堆的表层 约 0 5 1 5m 厚 该层煤较松散 与空气 接触充分 虽发生氧化反应 但散热条件好 所以不会发生自燃 氧化层 该层位于冷却层以下 厚度在 1 4m 左右 具备煤自 燃的所有条件 达到自然发火期即会自燃 窒息层 该层位于氧化层以下 煤层相对压实 供氧不充分 且 含水率较高 氧化程度较低 不易发生自燃 煤在自然堆放时 一般中心部位处颗粒较细 越往四周颗粒越 粗 相应的 从中心往四周 空隙越来越大 通风散热条件越来越好 冷却层和氧化层越来越厚 自燃一般发生在氧化层 同时伴随 着温度升高 冒热气 冒烟等现象 当发现煤堆上某处释放热 气或冒烟 那么自热或自燃点一定在该部位垂直向下的氧化层内 因为受煤的自热或自燃的热压作用 气体流动方向为垂直向上方 向 一旦某个部位发生了自燃 也会改变其上部冷却层的受热条 件 使冷却层也自燃 因此 发现煤堆自燃必须立即采取措施 防 止自燃范围扩大 二 防止煤堆自燃的措施二 防止煤堆自燃的措施 1 煤的自燃倾向性鉴定 对掌握煤自燃火灾的规律 有针对 性地采取防火措施 保证安全生产具有重要意义 因此 对贮存自 燃倾向性较大的煤和贮煤时间较长的煤场 应作煤的自燃倾向性 鉴定 测定煤的挥发分的含量 最低着火温度 自燃发火期等指 标 2 应选择合适的贮煤场和堆置方式 保持通风良好 防止煤 堆暴晒 宜将贮煤场设置在宽敞的区域 背阳光的地方 周围和 煤场下部不得有高温热源 这样可降低煤的氧化速度 3 使煤堆保持适当的水分能延长煤的氧化期 有效防止煤 自燃 根据分析 煤自燃前的全水分为 5 7 当煤的含水量 达到 12 时 不会发生自燃 贮煤场的底部和周边应采用混凝土 结构 以防止水分渗漏和流失 煤场周边设置喷洒水设施 定期向 煤堆喷洒水 这样做还能够防止煤场扬尘 有把煤浸在水中来防 止煤氧化自燃的作法 4 加强煤场现场管理 尽早发现煤自燃征兆 并采取处理措 施 每天派人巡查自燃情况 发现有局部温度升高 冒热气 冒 烟等现象时 即可判断该处氧化层已发生自燃 三 预防煤炭自燃的技术措施三 预防煤炭自燃的技术措施 1 注浆防灭火 预防性灌浆 就是用黄泥 部分沙子和水 按适当比例调制成泥浆 铺设在煤层表面 漏风区中 它的作 用 一是泥浆包住碎煤 使碎煤与空气隔绝 防止氧化 二是 泥浆堵塞采空区中的空隙 减少了漏风 三是泥浆水使密闭区 内冷却 降温 由于灌浆有这些作用 防煤炭自燃效果好 很 多煤矿都应用这种方法防煤炭自燃 2 阻化剂防灭火凡是能阻止煤在空气中氧化 或者能够降 低煤的氧化速度的物质和药剂称为煤的阻化剂 最常用的阻化 剂有氯化钙 氯化镁 硝石灰和水