有关于防止煤堆自燃的措施
1 煤堆自燃的影响因素
1.1 化学成份的影响
煤中含有硫份,硫在一定温度下化学性质发生变化,生成氧化硫,氧化硫遇水生成稀硫酸,其反应过程为放热过程,提高了煤堆中的温度。
1.2 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,导致煤堆温度不断上升,逐渐达到自燃的温度。
1.3 水份影响
煤堆中一定量的水份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。
1.4 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 防止煤堆自燃的措施
防止煤堆自燃现象的主要途径是隔绝空气、水份与煤碳的接触,防止温度或水份过度积聚,并采取测温、喷水等预防措施。
2.1 堆煤的方位
由于我国地理位于北半球,阳光照在顶空时偏南,因此,煤堆的方向以南北方向取长为好,以减少阳光的直接照射。地理条件好的电厂,煤场应布置在小山丘的北侧。
2.2 堆煤的场地
煤堆的场地以水泥地面最为理想,地面不宜铺垫空隙度较大的炉渣等物,以防空气由此进入煤堆而增加自燃的危险。场地四周应设有排水沟与煤泥沉淀池,以便排除积水及回收煤泥。煤堆的地势最好比四周稍高一些,以保证排水的通畅,减少水量积聚。
2.3 堆煤的方式
尽量在较低的温度下贮存煤炭,避开中午烈日下进行堆煤,以减少热量的携带。块煤、粉煤混在一起的煤堆,由于煤堆里面即有相当多的空气可以把煤氧化,空气又不能畅通,所以氧化时产生的热量就容易积聚在煤堆里而使温度迅速升高,因此,块煤和粉煤以分开贮存为宜。粉煤单独贮存时可以用推土机一层一层地压紧,尽量减少煤堆里的空气,这样也就不易引起自燃。
2.4 堆煤的形状
煤堆形状以屋脊式为佳,以减少阳光照射及雨水渗入。堆煤角度控制在40~45。,顶部平齐。煤堆的高度一般不超过6 m,煤堆过高,一旦发生自燃,很难进行倒堆或喷水处理。
2.5 堆放的时间
煤堆的存放时间应根据煤质牌号而定,一般无烟煤和贫煤的存放时间可稍长一些,但以不超过4个月为宜。长焰煤、不粘煤、弱粘煤和褐煤的堆存时间以不超过一个月为宜。
2.6 煤堆的维护
煤堆部分采煤后,应避免煤堆顶部出现凹陷的面积过大,以减少雨水的聚积及阳光的照射。长期未用的煤堆,有条件的话,煤堆上可铺放一层粘土,在夏季也可在煤堆上喷洒一层石灰水以减少煤堆的吸热。
防止煤自燃要做到预防为主、防治结合。结合煤炭自燃的原因,常采取的预防措施如下。
(1)合理选址与设计
煤堆场的合理选址对于预防煤自燃有着非常重要的作用,一般而言,煤场应处于地势比较高、宽敞平整的地方,并根据当地主导风向进行建设。如果煤场位于低洼狭窄的地方,则空气难以流通,不利于煤堆的散热。煤场应铺设成硬质地面并做好排水设计,如果煤场地面为软质地面,雨水不易排出导致底层煤的含水量增加。煤场还应设置挡雨棚,做到防雨防晒。同时,煤场周围应避免高温热源,以降低煤的氧化速度。
(2)鉴定存煤的自燃倾向性
为防止煤炭自燃,须了解存煤发生自燃的难易程度。因此,鉴定煤的自燃倾向性,有针对性地采取相关的防火措施,对预防煤炭自燃至关重要,从而保证安全生产,特别是储存时间较长的煤,更应该引起重视。
(3)加强煤场管理
科学合理的煤场管理措施能够显著降低煤炭自燃的风险。在实际生产中,对不同产地的煤应尽可能分场管理,同时煤场存储的数量应该经济合理,防止存储时间过长。一般堆存时间不建议超过2个月,存储时间过长,一方面增加自燃的风险,另一方面也会降低煤的经济价值,带来不必要的损失。煤堆底部和四周应密封严实,防止漏风,日常工作中还需经常测量煤堆温度,对煤场情况进行监测,一旦发现煤堆发热应立即处理,防止大面积着火。
(4)使用防火材料与阻化剂
使用防火材料与阻化剂是国内外常用的防止煤自燃的措施之一。防火材料不同,其阻燃机理往往也不同。目前,常用的防火材料和阻化剂主要有干冰、卤盐吸水液、氢氧化钙阻化液、硅凝胶、高聚物阻化剂和复合阻化剂等,随着技术的发展,也不断有新阻化剂被开发出来。将阻化剂与防灭火方法结合起来,往往能够起到更好的阻燃效果。
(1)煤层自燃的预防措施:
1)鉴于煤在低温氧化阶段产生CO,因此,CO是早期揭露火灾的敏感指标。在矿井的采煤工作面回风道及上隅角、综掘煤巷等有自然发火的地点设置CO传感器,若发现CO浓度超限,便可采用便携式CO检测仪追踪监测确定高温点。
2)采用红外探测法判断高温点的位置,红外探测法其基本原理是,根据红外辐射场的理论,建立火源与火源温度场的对应关系,从而推断出火源点的位置。
3)用钻孔测温辅助监测。对顶煤破碎或有自燃危险的地点,埋设测温探头,定期监测温度变化情况。
4)加强漏风检测。对于漏风通道不确定的区域,可采用示踪气体法,检查顺槽漏风量。对漏风集中的区域加强观测。
(2) 预防措施 :
1)均压通风控制漏风供氧。均压通风是控制煤层开采中采空区等漏风的有效措施。首先,要在保证冲淡CH4,风速,气温和人均风量的要求下,全面施行区域性均压通风,其调压措施包括单项调压和多项措施联合调压,具体实施中的形成的工作面均压逐步扩大到邻近工作面采空区的区域性均压。
2)喷浆堵漏钻孔灌浆。对煤层开采中的可疑地点或已出现隐患地点进行全封闭喷浆和打浅密集钻孔注浆,是防止自然发火的2个有效措施。
3)注凝胶防灭火。采用注凝胶技术处理高温点或自然发火是煤层开采中防灭火的重点措施,其方法是将凝胶注入高温点或火点的周围煤体中,其作用是既可以封堵漏风通道,又可以吸热降温。
另外就是如果可以室内存放的话,尽量不要露天。为了避雨。
另外最重要的是为了躲避太阳。煤炭受到阳光照射后,堆层内的温度是很高的。所以尽量要降温。
那么除了避雨避开阳光直射之外,就是通风了。
煤炭在不透风的环境下存放,危险度大。温度过高自燃或者一直闷着都容易自燃。
最上层: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。
中间层: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。
最底层: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。
防止煤堆自燃的措施
防止煤堆自燃要防治结合,以防为主。对煤自燃的原因进行分析,提出如下措施:
(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(如高山的北坡),或设置煤棚。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)正确核定贮煤时间,尽量不要超过煤的自燃发火期。在露天贮煤场情况下,贮煤时间过长是发生自燃的主要原因之一。而且,贮煤时间越长,氧化程度越高,煤的经济价值下降越多。
(4)用推土机将煤一层一层压实,尤其是要将堆边大块部分压实,铺盖一层粘土更好,这样可以减少煤堆的空隙度,赶走煤堆空隙中的一部分空气,减少煤与氧气的接触。铺盖粘土会增加煤的灰分,对煤质要求较高的情况不适用。在煤堆表面喷洒凝体材料,可阻止外界空气向煤堆内部渗透,防止煤堆自燃。该方法适应性较广,但成本较高,而且增加煤的灰分,对煤质有影响。
(5)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。
(6)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。发生自燃还伴随着CO浓度升高,因此,用CO检测仪能检测出来。
处理煤堆自燃主要用喷灌水的方法。将水直接洒在煤堆表面上,或挖沟浇灌的方法都会使渗入煤堆内的水量不均,而且容易流失,把煤冲走,由于受热压作用,进入自燃部位的水量少,防火效果不好。改为插管注水将注水管直接插入自燃部位,用压力水湿润氧化自燃部位的煤体,降低了煤体的自热温度,抑制了煤氧化自燃。对于较小的煤堆,可把发生自燃部位的外表层扒掉,露出氧化自燃层来散热冷却,或经常倒堆破坏氧化层以延缓或阻止自燃。如同时喷洒水,则阻燃效果更好。该方法只适用于煤堆较小、四周有空间的情况。
这是我在他们公司网站找到的资料
储存煤炭:块煤储存的方法比较多,另外也可以将块煤埋在沫煤中,将起到非常好的效果,不容易氧化。
比较适合北方企业储存的方法如将煤炭堆积起来3-5米高,尽量选择避光的场所,有条件的可以搭建一个储煤仓,既环保又能降低煤炭氧化的速度,为储煤仓设置通风。
储存煤炭尽量不要选择露天煤矿的煤炭,露天煤矿的煤热量小,且质地软,时间长就会氧化。
如果没有条件建设储煤仓的可以将煤避光炭堆放起来,但要注意防自燃,夏季要经常喷水,以降低温度,为防止氧化可以选择遮阳布来遮盖起来,可防止氧化速度。
三个因素:避光,避风,防高温。为储存煤炭的注意事项。
煤堆的场地以水泥地面最为理想,地面不宜铺垫空隙度较大的炉渣等物,以防空气由此进入煤堆而增加自燃的危险。场地四周应设有排水沟与煤泥沉淀池,以便排除积水及回收煤泥。煤堆的地势最好比四周稍高一些,以保证排水的通畅,减少水量积聚。
尽量在较低的温度下贮存煤炭,避开中午烈日下进行堆煤,以减少热量的携带。块煤、粉煤混在一起的煤堆,由于煤堆里面即有相当多的空气可以把煤氧化,空气又不能畅通,所以氧化时产生的热量就容易积聚在煤堆里而使温度迅速升高,因此,块煤和粉煤以分开贮存为宜。粉煤单独贮存时可以用推土机一层一层地压紧,尽量减少煤堆里的空气,这样也就不易引起自燃。
煤堆形状以屋脊式为佳,以减少阳光照射及雨水渗入。堆煤角度控制在40~45。,顶部平齐。煤堆的高度一般不超过6
m,煤堆过高,一旦发生自燃,很难进行倒堆或喷水处理。
煤堆的存放时间应根据煤质牌号而定,一般无烟煤和贫煤的存放时间可稍长一些,但以不超过4个月为宜。长焰煤、不粘煤、弱粘煤和褐煤的堆存时间以不超过一个月为宜。
煤堆部分采煤后,应避免煤堆顶部出现凹陷的面积过大,以减少雨水的聚积及阳光的照射。长期未用的煤堆,有条件的话,煤堆上可铺放一层粘土,在夏季也可在煤堆上喷洒一层石灰水以减少煤堆的吸热。
煤堆旁应布置足够的水喷淋装置,以便煤堆自燃或表面温度异常上升时降温,水喷淋系统用水可采用电厂处理后的工业废水,以节约水资源。应该强调,采用水喷淋降温是防止煤堆自燃的下策,如果喷水量不足,可能起到适得其反的作用。另外,有条件的话,应在煤场煤堆中布置测温元件,以便及时控制煤堆的自燃问题。