煤炭自燃的初期征兆有哪些?
煤矿井下看到水蒸气凝聚在煤壁上,形成水珠,俗曰“煤壁出汗”,或者嗅到煤油味、汽油味、松节油味或焦油味,都是煤田自燃的外部征兆。
煤在自燃过程中会在不同的阶段产生一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔等气体,通过对煤炭释放气体分析,可以判断煤炭是否自燃以及自燃的程度,采取预防措施防止大面积地下煤火的发生。
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熄灭地火最直接的方法是用水灭火和在地火发生初期挖除火源。水和黄泥混合的泥浆是很好的灭火材料,泥浆可以堵塞通风管路,水传递黄泥到达一定的位置,水分干了,就地堵塞,窒息火灾。
新疆治理地火主要采取的就是注水、注浆、挖除火源和沙土覆盖等方法,先后扑灭了哈密大南湖、艾维沟、铁厂沟、奇台北山、阜康白杨河等火区的地火。
一些地火被成功扑灭,但还有一些仍在燃烧。有媒体报道乌达煤田火区多年没有熄灭,原因是承包灭火工作的企业私下开采火煤。
对此,卢鉴章认为,开采正在燃烧的煤炭非常危险,绝对不能这么干,但不排除人为开采过火煤层之下煤炭的可能。而地下煤火熄灭之后,如果开采过火层之下的煤层,导致空气进入,是很容易引起上层煤火复燃的。
参考资料来源:中国网络电视台-内蒙古乌达煤火自燃50年之谜 煤炭专家揭秘缘由
煤本身具有自燃倾向性。这是煤自燃的内在因素,与煤本身所含化学成分有关。煤呈破碎状态存在。煤破碎以后,接触氧的表面积增大,吸附氧的能力大大增强,容易氧化产生大量的热量。连续供氧。缓慢地连续供氧能使煤的氧化继续。热量易于积聚。发生自燃的地点,通风不畅(如采空区、煤柱裂缝、浮煤堆积处等),煤氧化产生的热量不易散发出去,热量逐渐积累,温度不断升高,当达到燃点温度时煤就燃烧起来。
(1)煤有自燃倾向性,且以破碎状态存在;(2)有连续的供氧条件;(3)有积聚氧化热的环境;(4)上述三个条件持续足够的时间。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、煤炭自燃简称煤自燃,是一个复杂的物理化学过程。煤炭自燃是自然界存在的一种客观现象,已经存在了数百万年,它是矿井火灾控制管理中的一个重要方面。
1、视觉。人用肉眼可见水蒸气凝聚在支架或巷道表面上,形成水珠,俗曰“煤壁出汗”,这是火灾外部征兆。
2、味觉。人们能嗅到煤油味、汽油味、松节油味或焦油味。经验证明,当人们嗅到焦油味时,煤炭自燃已发展到相当严重的地步。
3、温度感觉。煤炭在自燃过程中要放出热量,因此,从该处流出的水和空气的温度较正常时高。
4、疲劳感觉。煤在自燃过程中,产生一氧化碳、二氧化碳,使人体有病态反应,如头痛、精神不振、不舒服、有疲劳感。
(二)、煤炭自然发火常见地点
断层附近、采煤工作面进风巷、回风巷和停采线附近、遗留的煤柱、破裂的煤壁、巷道的高冒处、密闭内、溜煤(矸)眼、煤仓、联络巷及浮煤堆积的地方是自燃发火高发地区。
煤的自燃倾向性是用来区分和衡量不同煤层发生危险程度的一项重要指标,也是对矿井煤层自然发火采取不同的针对性措施进行有效管理的主要依据。
煤的自燃倾向性划分为以下三级:
1、自燃等级一级:自燃倾向性为易自燃。常温常在条件下高硫煤、无烟煤的吸氧量大于等于1、00立方厘米每克干煤,褐煤、烟煤类大于等于0.71立方厘米每克干煤,含硫大于百分之2、00。
2、自燃等级二级:自燃倾向性为自燃。常温常压条件下高硫煤、无烟煤的吸氧量小于等于1立方厘米每克干煤,褐煤、烟煤类为0.41到0.70立方厘米每克干煤,含硫大于等于百分之2、00。
3、自燃等级三级:自燃倾向性为不易自燃。常温常压条件下,高硫煤、无烟煤的吸氧量大于等于0.80立方厘米每克干煤,褐煤、烟煤类为小于等于0.40立方厘米每克干煤,含硫小于百分之2、00。