建材秒知道
登录
建材号 > 煤炭 > 正文

预防煤炭自燃的措施有哪些

搞怪的朋友
紧张的铃铛
2023-01-28 21:27:27

预防煤炭自燃的措施有哪些?

最佳答案
单薄的板栗
要减肥的钻石
2026-04-07 14:23:25

1 煤的自燃机理

1.1 概述

关于煤的自燃问题,长期以来,一般都认为煤中黄铁矿的存在是自燃的原因,由于黄铁矿氧化成为三氧化二铁及三氧化硫时能放出热量,在有水分参加的情况下,可以形成硫酸,它是很强的氧化剂,更加速煤的氧化,促进煤的自燃。

需要指出,有的含有黄铁矿的煤,虽然经过长斯放置,并不一定发生燃,而不含或少含黄铁矿的煤也有自燃现象。因此,煤的自燃并非完全因含有黄铁矿而引起。其主要原因是由于吸收了空气中的氧气,使煤的组成物质氧化产生热量,再被水湿润,就放出更多的湿润热,也会加速煤的自燃。此外,煤的自燃还与煤本身的性质有关。如煤的品级;煤的显微组分、水分、矿物质、节理和裂隙;煤层埋藏深度和煤层厚度;开采方法和通风方式等。煤的自燃从本质上来说是煤的氧化过程。

1.2 煤自燃的不同阶段

(1)水吸附阶段。与其他阶段不同,这个阶段只是个物理过程,煤与氧不会发生反应,煤吸附水虽不是煤自燃的根本原因,但他对煤自热,特别是低品级的煤自热有重要影响。当水被煤吸附时会放出大量热,即润湿热。所以,多数情况下该阶段对煤的自燃都起着关键作用。 {TodayHot}

(2)化学吸附阶段。煤自燃过程首先在这个阶段发生化学反应。该阶段的反应温度为环境温度至70℃。这伸过程中煤吸附氧气会产生过氧化物,因而叫做化学吸附阶段。化学吸附阶段煤重略有增加,并产生气体,其中的CO可作为标准气体,通过监测CO浓度可对煤的自燃进行早期预报,化学吸附阶段需要少量水参加反应。根据煤的品级和类型不同,化学吸附的放热量在5.04~6.72J/g之间变化。若煤温达到70℃时会分解,煤重随之在幅度下降,甚至比原始煤重还要轻。煤中水汾的蒸发可带走一些热量,该过程产热量晨16.8~75.6J/g间变化。若煤氧化进行到这个阶段,想使其不自燃是非常困难的。

(3)煤氧复合物生成阶段。该阶段生成一种稳定的化合物,即煤氧复合物。其反应温度范围为150~230℃。产生的热量25.2~003.4J/g。这个阶段煤重又有所增加,煤氧化进行到这个阶段必然发生自燃。

(4)燃烧初始阶段。这是煤氧复合物生成阶段到煤快速燃烧阶段的过渡时期,煤温达230℃时,煤氧化可进行到个阶段。此时煤的反应热为42~243.6J/g。这些热量使煤迅速上升促进了煤的快速燃烧。

(5)快速燃烧阶段。这是煤自热的最后阶段,它描述了煤的实际燃烧过程。依氧气供应充足与否,这个阶段可能发生干馏、不完全燃烧或安全燃烧。如果燃烧充分,其反应热等于煤的发热值。 {HotTag}

2 煤的自热影响因素

2.1 煤质

煤质本身对煤自热敏感性有显著的影响。

(1)煤的品级。煤的品级表明了煤的变质程度,常用挥发分含量和含煤量表示。品级低的纯煤自热热敏感性高,而且,随着煤的品能升高其自热敏感性下降。因而,干燥褐煤最易自热而无烟煤几乎不自热。但含有大最水分的褐煤较纯褐煤不易自燃。

(2)煤的水分含量。煤中水分的含量对煤的自燃性有很大影响。水分含量达饱和的煤,特别是在水分含量高的褐煤和次烟煤被开采和干燥前,煤体不再吸附水分,因而不能放出润湿热。煤氧化放出的热量通常使内在水分温度升高。另一方面,自热时的化学反应需要有少量的水分参加。低口级煤水分含量远远大于化学反应的需要量。因而,对低品级煤来说,水分实际上是煤自热的阻化剂。

(3)矿物质。煤中的矿物成分也叫灰分。它可与氧反应放热增加煤温,而且使煤分解以增加煤与空气接触的表面积,如黄铁矿,它可以吸收氧化反应放出的部分热量降低煤的氧化反应进程;煤的高灰分使单位质量的氧化热降低。

2.2 开采和贮运的环境因素

环境因素对煤自热的影响为:可使煤的水分含量发生变化;改变煤氧接触条件:使生产成的热量扩散。可分为:

(1)地质因素。断层和裂隙有利于空气和水分与煤接触。因而散热没有明显增加,却增加了煤发生氧化的机会和水的吸附。也就是说断层和裂隙增加了煤自燃的危险性。埋藏深的煤层地面漏风较少。采空区遗煤(特别对于厚煤层)因不能完全回采而增中了煤的自燃危险性。

(2)开采因素。开采因素对煤自燃的影响主要有2个方面,即通风和煤破碎,没有通风或通风充分的地方,煤自燃的可能性较低。而通风不充分地方煤自燃的可能性较大。裂隙漏风是不充分漏分,它创造了煤进一步氧化的条件,而散热条件并未被改善。所以,任何漏风对煤炭自燃来说都是很危险的。

(3)贮运因素。在贮存和运输过程中,影响煤自燃的因素要为通风不充分和干燥的低品级煤因雨淋和喷洒水产生润湿热。

3 煤炭自燃的综合防治措施

3.1煤层自燃的预测预报

(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、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。定期采用示踪气体法,检查顺槽漏风量。对漏风集中的区域加强观测。

3.2 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。

最新回答
调皮的冬天
无语的丝袜
2026-04-07 14:23:25

你好,可以做好以下防范措施:

1.及时连续对标志气体检测,分析,汇总;

2.提高工作面煤炭回收率,降低遗煤量;

3.封堵隐患漏风通道,及时灌注封堵材料或喷涂堵漏材料;

4.遗煤区域针对性灌注相应防灭火材料;

谢谢采纳。

无情的指甲油
激动的衬衫
2026-04-07 14:23:25

   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。

 

着急的黑米
感性的大山
2026-04-07 14:23:25
例如,将主要巷道尽量布置在煤层底板岩石中,采用长壁式采煤法、全部垮落法管理采空区,无煤柱开采,推广综合机械化采煤。开采顺序为:煤层问先采上层煤,后采下层煤;上山采区先采上区段,后采下区段;下山采区与此相反。 (2)防止漏风 防火对通风的要求是:风流稳定,漏风少和通风网路中各区段容易隔绝。因此,应选择合理的通风系统,如分区通风,工作面后退式采煤应采用U形、Y形或W形通风系统,矿井通风阻力分布适宜,通风设施位置合理,及时封闭采空区和废巷,利用调压法减少漏风。 (3)预防性灌浆 预防性灌浆是将水和浆材(如黄土、电厂的炉灰)制成一定浓度的浆液,通过输浆管路送往可能发生自燃的地区,以防止煤炭自燃的发生。其作用是:泥浆包住碎煤灰,隔绝空气,防止氧化;泥浆堵塞采空区中的空隙,减少漏风,泥浆水可使灌浆区冷却降温。灌浆方法可采用采前灌浆、随采随灌、工作面洒浆、采后封闭灌浆等。灌浆时应特别注意防止溃浆、透水事故。 (4)阻化剂防灭火 阻化剂防灭火是将某些能抑制煤炭氧化的物质(如氧化钙、氧化镁、水玻璃等)喷洒在采空区或压人煤体之中,以抑制或延缓煤的氧化过程。它的工艺分为喷洒阻化剂、压注阻化剂和雾化阻化剂。 (5)凝胶防火 凝胶防火是通过压注系统将基料(水玻璃)和促凝剂(铵盐)两种材料按一定比例与水混合后,注入煤体中凝结固化,起到堵漏和防火的目的。凝胶具有固水性、阻化性、热稳定性和吸热降温性等较好的防火性能,而且成胶时间可调,已成为矿山主要的防灭火技术之一。缺点是会产生大量氨气,污染井下空气。 (6)惰性气体防灭火 惰性气体防灭火是将不能助燃也不能燃烧的惰性气体注入已封闭或有自燃危险的区域,降低其氧气浓度,从而使火区中因缺氧将火源熄灭(叫惰气灭火)。或者使采空区中因氧含量不足而使煤不能氧化自燃(叫惰气防火)。目前应用最多的是氮气防灭火,因为氮气具有来源广泛、无毒、无臭和易与空气混合等优良特性。 (7)均压防灭火均压防灭火是通过降低漏风道两端的风压差来达到减少漏风的目的,主要用于煤层自燃火灾预防、封闭火区等。

暴躁的羊
坚强的月光
2026-04-07 14:23:25
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。