煤炭自燃的危害

煤或煤矸石堆放得过高过久，与空气中氧气发生缓慢氧化放出的热量不能散失而会引起自燃，由于煤的自发燃烧造成资源的浪费，煤污染产生的二氧化硫等有害气体还会造成空气的污染；

造成的危害是：能源浪费，污染空气。

一、煤矿矸石山事故

煤矿矸石山事故以往多为矸石山绞车提升（运输）事故、排矸设施的损坏影响正常生产及零星伤人事故等。随着煤炭工业的发展，矸石量的不断增多，堆积体积不断扩大，一些矿发生了群死、群伤事故。2004年2月28日淮南新集X煤矿矸石山发生坍塌事故死亡8人；2005年5月15日平顶山煤业集团S矿矸石山发生自然崩塌事故，致使100米外18间民房不同程度地受损，破坏造成8人死亡。16日零晨1时矸石山中部又突然发生热气煤尘（碎矸石）喷出，致使抢险救灾人员115人受伤。因此，煤矿矸石山事故必须引起我们的高度重视，并采取切实有效的措施杜绝类似事故的发生。

煤矿矸石山不仅压占大量土地,而且造成周边土壤、地下水、空气严重污染同时,由于煤矸石堆存和采挖方式不当,会发生塌方、垮塌、爆燃崩塌等灾害事故。

二、煤矿矸石山的危害

1、矸石山占地量大污染环境

煤矿生产矸石排量较大，一般约占原煤产量的15%—20%。据不完全统计，我国国有煤矿现有矸石山1500余座，历年堆积量达30亿T，占地5000ha。据1994年矿山环境调查，淮河以北半干旱地区的1072座矸石山中有464座发生过自燃，自燃率达43.3%。由于采用倾倒或自然滚落堆起，其边坡静安息角为40度，稳定性极差，遇到不利条件时易发生滑坡，加上矸石分布不均匀，呈松散结构。遇上刮风天，矿井周围烟雾迷漫，夏天矿区穿白衬衣一上午就脏了，下雨天，雨水将矸石冲走，污染周围农田，许多煤矿因此经常与农村发生纠纷。另外，矸石倾倒过程中的噪声和扬尘对环境影响也很大。

2、矸石山自燃对大气环境污染严重。

矸石山自燃排放出SO2、CO、CO2等有害气体严重污染大气，影响周围人们健康。另外，矸石山自燃在山体内产生热能集聚，时间久了，能量瞬间释放，即造成矸石山爆炸。

3、煤矿排矸企业成本上升

煤矿排矸除了人工、设备、设施、材料费用外，还要交纳排污费，即列支成本支出。因此，造成成本上升。

2003年元月2日《排污费征收管理使用条例》自2003年7月1日起施行。对平顶山矿区煤矿排1T矸石即要向环保局交纳5元的排污费。

三、治理矸石山措施

1、增加环保成本，为治理矸石山打好经济基础。

2004年7月2日由淮南矿业集团、煤科总院、中煤经济研究会联合主办的《新形势下如何完善煤炭成本核算框架，高层论谈暨国有煤炭企业可持续健康发展研讨会》上许多专家学者对目前准确反映煤炭成本核算，促进国有煤炭企业可持续发展等方面介绍了许多卓有成效的经验，提出了一些很好的建议。其中环境保护费用无处出，可持续发展难落实，也是当前国有煤矿的困难之一。在煤矿开采过程中，除了因塌陷造成一些土地资源（村庄房屋）破坏外，还产生水和空气污染。目前成本中仅有塌陷补偿一项。矸石排放5元/T全部上交。随着社会的发展，矿区环保将成为煤炭企业的重要任务，其费用就会成为煤炭成本的重要组成部分。结合兄弟单位的经验，建议对矿区污水处理废碴及矸石山的治理吨煤提取15—20元。用于矿区环境治理。

2、制定《矸石山污染防治及安全管理办法》

根据《固体废物污染环境防治法》和有关法律、法规，结合单位实际制定《矸石山污染防治及安全管理办法》，并成立组织机构，有具体人员分工明确。对矸石山的管理应有主管部门（单位）责任落实。

3、制订矸石山污染事故和灾害应急预案

为进一步加强对矸石山的管理，防止污染、垮塌、爆炸等事故的发生，提高对重大事故灾害预防和控制能力，最大限度的减少事故损失，根据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国安全生产法》及《矸石山污染防治及安全管理办法》结合单位实际制订《矸石山污染事故和灾害应急预案》。

一旦矸石山发生伤人、垮塌、损物、发生自燃等灾害和其它事故，应立即启动应急预案，采取措施，减少污染，降低损失。

4、废弃不用的矸石山应对其利用，如填塌陷坑、修建高速路基、制作肥料等，使其消除。对于消化不了的矸石山要进行植树、绿化。

5、正在使用的矸石山周围应建稳固的挡矸墙及防流设施（排水沟、沉淀池），并在安全禁区内设置危险标识，防止闲杂人员进入。并有防矸石扬尘污染设施及措施。

对自燃的矸石山必须进行灭火治理，并采取有效措施防止复燃。如控制矸石中可燃成份，半煤岩经处理（选煤）后方可翻矸；矸石山要取分层排矸，碾压夯实即可从根本上杜绝矸石山自燃。

严禁向矸石山倾倒锯末、煤泥、废油污物、生活垃圾等易燃物。

6、开展矸石综合利用，减少矸石堆积。

综上述利用矸石填坑、修路、制肥外，利用矸石发电，利用矸石制成新型建材，另外，还可在其提取有用的金属元素等，要建立矸石山安全管理及综合利用的奖惩机制，激励大家对矸石山的安全管理和综合利用上下功夫，使其变害为宝。另外，新建矿井不得设置永久性矸石山，对新建临时性排矸场所必须进行环境评价，并按《一般工业固体废物贮存处置，场所污染控制标准》即GB18599-2001和环保部门对环境的批复要求进行。

7推广应用矸石充填技术与装备技术

“煤矿井下矸石充填技术与装备技术是针对村庄密集，压煤较多的实际情况，为有效回收煤炭资源。把实施建筑物下采煤作一项主要课题进行技术攻关。研制成功了新的抛矸机，完善了从矸石存储、运输到充填整个系统。实现了矸石不升井的目标，即不存在矸石山，实现了建设绿色矿山。该项目在河北金牛能源公司实施，取得了显著的经济效益和社会效益，值得在国内煤矿大力推广。

8加强舆论监督，加大惩处力度

充分发挥新闻媒体的舆论、监督作用，增强全体员工的环保意识与参与意识。弘扬先进，鞭挞后进，对于破坏环境的违法行为，严惩不贷，并给予曝光，以形成强大的社会压力，促使企业自觉地保护环境。

火力发电厂需要大量储煤，以确保正常生产的需要。但煤通过长期的堆积和时间磨合，会慢慢的产生氧化反应而发热，这样就导致煤的温度逐渐升高，并且自然起火。不仅造成一定经济损失，而且也容易引起火灾。如何有效的防止火灾发生、保证贮煤安全，对企业安全生产和经济运营至关重要。

1、煤自燃的原因

通过长期的堆积和时间磨合，会慢慢的产生氧化反应而发热，这样就导致煤的温度逐渐升高，最终煤就会自然起火。而这就是煤自燃的原因和过程。同时煤的自燃起火与其他的燃烧有着很大的不同，这就是因为它的温度是呈缓慢上升的状态，同时在按照煤的堆积—低温的氧化发热—放热—内部的干燥—温度的急剧上升—自燃起火这些过程而进行的。

煤自燃的因素很多，主要与煤的物理化学性质、堆积状态、环境因素等几个方面有关。 

（1）化学成份的影响

煤自身中包含有硫份物质，尤其硫在一定的温度下，就会产生化学反应，并发生变化，从而生成氧化硫，其中氧化硫物质一旦遇到水就会生成稀硫酸，这个反应的过程就是放热过程，通过该反应过程就可以很好的提高煤堆温度现象。 

（2）氧气的影响

在各种光、热、雨水等自然力的作用下，煤炭表面与大气中的氧气接触后发生氧化分解与碎裂，并放出热量，同时形成新的表面，新表面又再次氧化，如此反复循环，导致煤堆温（3）水分影响

煤堆中一定量的水分促使煤中的各种反应的进行，如硫份的酸化，产生的热量又加快了氧化反应过程，加剧了煤的自燃。 

（4）气温气压的影响

经验表明，煤堆的自燃经常发生在秋后大气温度下降时，此季节大气密度比煤堆的空气密度大，因此，渗入煤堆的空气量增大，导致自燃加剧。一般来说，大气温度降低，密度变大，渗入煤堆内的新鲜空气量增加，煤堆的自燃加快，反之亦然。

2、防止煤场自燃措施

为了减少或防止煤场自燃，可采用的预防措施：

（1）分层压实组堆。对易受氧化的煤如褐煤、长焰煤，组堆时最好分层压实，至少也得将表层压实，有条件时还可以在煤堆表面披上一层覆盖物。实践证明，这是一种很有效且又经济的根本措施。

（2）建立定期检温制度。对贮量大、存期长的煤堆特别是变质程度低的煤，需每天检测一次煤堆温度，对其他类别的煤可适当延长检温时间，并做好详细记录。

（3）及时消除自燃“祸源”。在检温过程中，一旦发现煤堆温度达到60度的极限温度，或煤堆每昼夜平均温度连续增加高于2度时，就立即消除“祸源”，消除自燃“祸源”的方法是将“祸源”区域内的煤挖出来暴露在空气中散热降温。不要往“祸源”区域煤中加水，这样会加速煤的氧化和自燃。

3、煤场灭火措施

发生自燃的煤炭，尤其是高硫煤或煤层较厚的区域，用水浇方式处理收效并不明显。浇水后的煤若不及时取用，水到之处即成富氧区，同时易导致煤炭颗粒归集下沉，形成更大的氧化空间，使自燃区域扩大。另外明火炙碳遇水有爆裂伤人的风险。这就需要专业的煤碳防灭火技术。普瑞特防灭火技术是一种有效的煤场灭火技术措施，该技术有徐州吉安矿业科技有限公司联合中国矿业大学研发。

技术特点：

（1）集凝胶、黄泥灌浆、两相或三相泡沫、惰性气体和阻化剂的防灭火优点于一体，能把泡沫中的水固结在凝胶体内，避免了黄泥灌浆和其它泡沫大量水流失或者溃浆的缺点；

（2）在采空区具有良好的扩散性能，生成的普瑞特以泡沫为载体能够对采空区或煤田火区的高、中、低位火源进行大范围、全方位的覆盖，持久保持煤体湿润冷却，隔绝氧气，且添加剂中含有的阻化剂能长久对煤体阻化，彻底防治煤炭自燃；

（3）普瑞特被注入火区后，会在火区全方位覆盖一层凝胶层，并且凝胶层中95%以上都是水，具有长久的吸热降温作用，能够有效防止火区复燃；

（4）普瑞特以泡沫为载体，在防灭火区域内能向高处堆积，所到之处普瑞特都能有效覆盖并黏附浮煤裂隙，具有良好的封堵漏风通道的性能；

（5）泡沫中的氮气缓慢释放，避免单独注氮时氮气容易流失的缺点，持久保持火区惰化。

结语

储煤场的安全管理主要是以预防为主，灭火为辅为原则，健全相应的管理制度，措施得力，就能有效的抑止自燃现象的发生。