什么煤炭见氧气自燃

目前比较普遍的看法是：煤炭能在常温下吸附空气中的氧而氧化，产生一定的热量。若氧化生成的热量较少并能及时散失，则煤温不会升高；若氧化生成的热量大于向周围散失的热量，煤温将升高。随着煤温的继续升高，氧化急剧加快，从而产生更多的热量，煤温也急剧上升，当煤温达到着火点（300～350℃）时，煤即自燃发火。

煤炭开始接触氧气到自燃，所经历的时间对不同的煤种是不一样的。人们把煤炭接触氧气到自燃的时间叫做发火期。我国煤层发火期最短的为1.5～3个月，长者可达15个月以上。

煤炭自燃是一个复杂的过程，受着多种因素的影响，但煤炭自燃必须具备以下条件：

（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。

实践证明，具有同样自燃倾向性的煤层，在不同的生产技术条件下，有的煤能自燃,有的则不能；在同样的外部条件下，自燃倾向性也不一样。这是因为煤炭自燃过程受着许多因素影响的缘故。其影响的主要因素是：（1）煤的化学成分；（2）煤的物理性质；（3）煤层的地质条件；（4）开拓开采条件；（5）矿井通风条件。

（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。

空气对煤氧化的最初阶段的特征是氧在煤表面上物理吸附和化学吸附，在物理吸附时能放出与气体凝聚热相当的热量（即物理吸附热），空气中的氧分子与煤表面通过化学作用而形成的吸附。其吸附时放出的热量相当于化学反应执，比物理吸附热大的多。化学吸附是不可逆的。

氧气在煤表面发生化学吸附，并随之形成酸性官能团，如酚-OH，-COOH和CO。如有水存在或因煤的氧化除氢反应（即-CH2→CO-+H2O)而产生水，则同时还会有过氧化物、配合物等形式。后者浓度积累到一定值，且又达到一定温度时，氧化作用将自动加速，如果连锁反应不断进行，放出的热量不能及时排出，一旦达到煤的着火点温度就会引起自燃。

扩展资料：

煤氧复合作用假说认为煤自燃的主要原因是煤与氧气之间的物理、化学复合作用的结果，其复合作用是指包括煤对氧的物理吸附、化学吸附和化学反应产生的热量导致煤的自燃。该假说已在实验室的实验及现场的实践中得到不同程度的证实，因此得到了国内外的广泛认可。

早在1848至1870年间，人们便开始研究煤对氧的吸附作用，并认为煤对氧的吸附作用是煤自燃的一个重要因素。1870年瑞克特（Rachtan·H）研究得出，煤在一昼夜吸氧随煤种不同可达0.1～0.5ml/g；1945年琼斯（Jones E·R）提出，正常温度下烟煤的吸氧能力可达0.4ml/g。

在十九世纪末，霍尔丹（Haldanehe）和米切曼（Meachem）对煤矿井下实际发生的200多次自燃火灾进行了统计分析，并在实验中第一次观测到了煤自燃过程中出现的一氧化碳及其它氧化产物，佐证了煤氧作用的假说。

参考资料：百度百科—煤自燃

提示：

关于煤炭自燃的原因，有多种学说解释，普遍认可的是煤氧复合作用学说，其主要观点是：煤在常温下吸收空气中的氧气，产生低温氧化，释放热量和初级氧化产物，由于散热不良，热量积聚，温度上升，加速了低温氧化作用进程，最终导致自然发火。 煤炭自燃必须同时具备以下条件：(1)煤炭具有自燃的倾向性，并呈破碎状态堆积存在

关于煤炭自燃的原因，有多种学说解释，普遍认可的是煤氧复合作用学说，其主要观点是：煤在常温下吸收空气中的氧气，产生低温氧化，释放热量和初级氧化产物，由于散热不良，热量积聚，温度上升，加速了低温氧化作用进程，最终导致自然发火。

煤炭自燃必须同时具备以下条件：

(1)煤炭具有自燃的倾向性，并呈破碎状态堆积存在。

(2)连续的通风供氧维持煤的氧化过程不断地发展。

(3)煤氧化生成的热量能大量蓄积，难以及时散失。

(4)以上两三个条件同时存在且时间大于煤炭的自然发火期。

人们从17世纪已经开始探索煤自燃发火机理问题，而煤矸石山的自燃发火直到19世纪末期世界各国科学家才开始对其进行研究。积极探索煤矸石山的自燃因素及燃烧特征，对其自燃预防和治理有着十分重要的意义。随着煤矸石自燃危害的加剧以及人们环保意识的不断提高，世界各国科学家对煤矸石自燃发火机理进行了卓有成效的研究，提出了一系列的论点来解释煤矸石山的自燃，归纳起来主要有以下几种。

一、煤矸石对空气的吸附作用

煤矸石是一种多孔介质，其孔隙表面可以吸附空气中的氧气。氧气进入具有自燃倾向性的煤矸石体孔隙后，孔隙表面的煤矸石和煤分子与氧分子在范德华力作用下，发生物理吸附。这种吸附在任意温度下都可发生，并对吸附气体分子无选择性。吸附层呈单分子层或多分子层，吸附速度快，而且是可逆的，在发生吸附的同时也发生脱附。但稳定一段时间后，可达到一种动态吸附平衡，即单位时间内吸附和脱附的氧分子数量相等，只是吸附热低，而且近似于氧气的液化热。吸附是一种放热过程，在可能的蓄热条件下，这部分吸附热越积越多，煤矸石温度有所升高。当温度上升到约80℃时，已远高于氧的沸点，此时物理吸附逐渐减弱，化学吸附增强，因为氧分子撞击孔隙表面碳原子加剧。当氧分子靠近固体表面时，产生了化学键合，氧分子与碳原子碰撞生成碳氧化合物（C[O]）。随着吸附的进行，氧分子还与碳氧化合物相互作用，生成二氧化碳和另一种碳氧化合物（C[O]）。

当超过化学吸附的临界温度（140～160℃）时，开始出现煤矸石中煤与氧的化合反应。具体反应过程为：

自燃煤矸石山治理与生态重建技术

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上述反应过程产生的热量使煤矸石的温度急剧加速上升，氧化过程进一步加快，开始出现煤的干馏，生成可燃性气体如芳香族的碳氢化合物（CxHy）、氢气（H2）和一氧化碳（CO）等，并进入煤矸石的自热期。经过自热期的发展逐步使煤矸石温度上升到着火点温度，从而导致煤矸石自燃并产生烟雾，生成大量一氧化碳，甚至出现明火。

二、晶核理论与自由基作用学说

晶核理论与自由基作用学说认为，煤矸石中黄铁矿晶核在采掘过程中由于外力的作用使其晶核破裂，因而形成了许多的活性面。该破损的晶核非常容易与空气中的氧气分子发生反应，并释放出大量的热量。1996年中国矿业大学李增华研究认为，有机大分子物质煤在外力作用下使得煤块破裂，产生大量裂隙，必然造成煤分子链的断裂。分子链断裂的本质就是链中共价键的断裂，从而产生大量的自由基。自由基可存在煤颗粒表面，也可以存在于煤内部新产生的裂纹表面，从而为煤矸石中煤与空气中氧气反应创造了条件。

三、挥发分学说

挥发分学说是煤矸石吸附空气和晶核理论与自由基理论的综合，认为煤矸石是高度分散的分散体系，具有巨大的表面能，容易与空气中的氧气发生物理吸附和化学吸附，并释放出热量；而且由于采掘的原因，煤矸石中的黄铁矿晶核破裂以及煤分子链断裂，因而形成了许多的活性面，在一定的蓄热温度下，煤矸石中所混的煤能挥发出一些易燃物质，当这些挥发分达到燃点时则发生自燃。

四、煤和黄铁矿的低温氧化反应

1.煤的低温氧化反反应

煤矸石中的含碳物质主要是煤及炭质岩，它们的氧化反应在本质上是相同的。煤与空气接触时会吸附空气中的氧并放出一定的热量。在常温阶段，氧化过程是缓慢进行的。此时煤的重量略有增加，这是煤吸附空气中的氧所致，此阶段为煤的自燃潜伏期。在潜伏期内煤的总体结构没有发生变化，表现为具有更强的化学活性，同时这种化学活性增强的程度受到煤种、煤的孔隙结构，表面分子结构、水分、氧化时间及温度等多种因素的影响。经过潜伏期后，煤的氧化速度增加，开始生成CO、CO2及H2O等简单分子产物，与此同时释放出更多的热量，煤温上升。当达到自热的临界温度后，氧化反应更进一步加速，并出现一些碳氢化合物气体，形成煤的自热期。自热期进一步发展便可能使煤体温度上升到煤的着火温度点，形成燃烧。

在自热阶段，煤与氧气分别发生物理吸附与化学吸附，但前者放出的热量较小。根据气固反应理论，煤的反应速度与氧浓度成正比。

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式中：V——固体反应速度，mol/（cm3·s）；

K——反应速度常数，l/s；

C——氧气浓度，mol/cm3。

反应速度与煤种有关，也与煤的粒度、孔隙分布、水分等因素有关。对给定的样品，K取决于温度。

若温度保持恒定，煤的反应速度取决于氧的浓度。此时煤的氧化放热量可表示为表面反应速度与表面反应热之乘积：

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式中：q（t）——温度t时的氧化放热量，J/（cm3·s）；

ΔH——表面反应热，J/mol。

从上式可知，当氧浓度下降时，氧化反应速度减慢，反应热也随之减少。当氧浓度减少至一定值后，反应生成热小于通过环境散发的热量，煤体开始降温，最后直至中止自燃。煤氧化时放出的热量，取决于表面反应热及反应速度。它与煤的本身特性有关，即煤与氧结合能力（煤的吸氧量））的大小及结合速度（煤的吸氧速度）的快慢有关。

在吸氧量一定时，煤的吸氧速度越快，表面氧化速度就越快，单位时间放出的热量也就越多，煤的升温也就越迅速。煤的自燃倾向性可用表3-2判别。

阳煤集团煤样与煤矸石吸氧量与吸氧速度见表3-2和表3-3。

表3-2 自燃倾向性等级分类表

表3-3 阳煤集团煤样吸氧量与吸氧速度

表3-4 阳煤集团煤矸石吸氧量与吸氧速度

阳泉煤的自燃倾向性属于容易自燃。矸石的吸氧量虽然不大，但值得注意的是其吸氧速度基本与1～4矿的煤样相当，也具有相当的自燃危险性。矸石中含有相当数量的煤，尤其是选煤厂排出的洗矸发热量可达12000kJ/kg，含炭量在20%以上。可以认为在矸石自燃过程中，矸石中的煤起了很重要的作用。

2.硫铁矿低温氧化反应

黄铁矿氧化理论是目前学术界普遍认同的矸石自燃理论。煤矸石含有一定量的黄铁矿（FeS2），黄铁矿在煤矿开采过程和洗选过程中其晶核被破坏，因此矸石山煤矸石中硫铁矿通过表面吸氧并缓慢地氧化，并产生一系列的氧化化学反应，释放出大量的热量，产生的热量不断积聚，使矸石内部温度升高，在某一局部达到一定温度后，引起矸石中的煤和可燃物燃烧。许多研究已经证实：煤矸石中硫化物的氧化产热正是煤矸石山自燃的重要原因。

黄铁矿在不同的环境条件下，会发生不同的氧化反应。在干燥空气中，常温下，黄铁矿被缓慢氧化。

自燃煤矸石山治理与生态重建技术

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过量空气系数为1%时，黄铁矿在空气中的燃烧反应是：

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缺氧条件下，黄铁矿在空气中的燃烧反应是：

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潮湿环境中，黄铁矿氧化生成硫酸与硫酸亚铁稀溶液：

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硫酸亚铁进一步氧化，生成硫酸铁和水：

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硫酸铁溶液进一步氧化黄铁矿：

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以上各式缓慢氧化的结果都放出大量的热量，从而使热量不断积累、蓄热。温度的升高进一步加速了氧化反应的进行。在一定的蓄热环境下，随着温度的不断积累，当达到一定温度时则发生自燃。

试验表明，在干燥空气中，常温条件下，黄铁矿的氧化速率很小，当温度超过110℃后，反应速度随环境温度增加而急剧增加。在潮湿环境中，常温条件下黄铁矿会发生式（3-4）～式（3-6）这样一系列反应。首先是黄铁矿氧化生成亚铁离子与硫酸，亚铁离子进一步氧化生成三价铁离子，三价铁离子又加速黄铁矿的氧化再生成亚铁离子。在有氧化亚铁硫杆菌类细菌存在时，整个反应过程将大大加快，与纯化学过程相比，反应速度可提高数个数量级以上。从煤矸石山的淋溶水中，发现了大量此类细菌。将矿井水中硫杆菌类细菌引入到硫酸亚铁溶液中以后，仅数小时，溶液中的亚铁离子就几乎都转化为三价铁离子。这也充分说明了微生物在二价铁离子氧化过程中起的重要作用。1kg黄铁矿在完全氧化后放出10662kJ热量，煤矸石的平均比热为0.84J/g·℃。若煤矸石中黄铁矿的含量为3%，lkg煤矸石中的黄铁矿完全氧化后，放出的热量有320kJ。在绝热条件下，这些热量将使煤矸石温度上升381℃。从发热量看，黄铁矿大约只有煤炭的1/3，大致上与煤矸石相当。但在微生物作用下，黄铁矿在常温阶段，便能以比纯化学反应速度高几个数量级的速度进行氧化反应，放出大量的热量。这也是为什么少量的黄铁矿便会给煤矸石的自燃带来很大影响的原因。

例如阳泉煤中含硫量在1%左右，矸石中的黄铁矿含量较多，尤其是洗矸中黄铁矿含量普遍在6%以上，同时洗矸粒度小，又比较潮湿，而且煤矸石堆有大量的氧化亚铁硫杆菌，这些都是黄铁矿快速氧化的有利条件。洗矸中还含有15%～30%左右的煤炭，在合适的条件下黄铁矿快速氧化并放出大量热量，这些热量不仅会促使黄铁矿的进一步氧化，也会促进煤的低温氧化过程。可以认为具有自燃倾向的煤与较高含量的黄铁矿是导致阳泉煤矸石自燃的内因。

五、煤矸石山热量蓄积

煤矸石自燃发火是自然的物理、化学作用自动加速过程，随着放热和散热这对矛盾运动的发展，其实质是破碎煤矸石体以及煤体表面力场失去平衡，与空气中的氧发生物理吸附、化学吸附和化学反应，从而放出热量。在一定的蓄热条件下，当产生的热量大于散失的热量时，就使得矸石山温度不断升高，最终导致自燃的发生（图3-2）。

图3-2 煤矸石山热量蓄积

煤矸石自燃的危险性主要由内因和外因决定，内因是其自身氧化放热性能的强弱，对于特定的煤矸石其自身氧化放热的性能一定，能否发生自燃主要取决于外因蓄热环境，即煤矸石山放热强度与周围环境散热强度的大小。

煤矸石山升温的必要条件为：

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式中：ρe——为煤矸石山堆积体密度，g/cm3；

λe——煤矸石导热系数，J/（cm·s·k）；

Tt——煤矸石升温速度，k/s；

T——煤矸石山煤矸石体温度，℃；

q——煤矸石体放热强度，J/（cm3·s）；

n——空隙率；

ρg，cg，Tg分别为煤矸石体内空气密度、比热容和温度；U-——煤矸石体内空气流速，cm/s。

煤矸石不仅含有大量的黄铁矿，而且含一定量的煤和可燃杂物，从而为矸石山的自燃提供了前提物质条件；矸石山煤矸石由于人为堆积，结构疏松，而且矸石山表面有许多大的裂缝，空气能够容易渗入矸石山内部吸附潜伏；其次煤矸石的热传递、散热能力很差，使得其容易蓄热，这样更加剧了氧化的进行。

六、煤矸石山的自燃过程与临界温度

煤矸石的自燃符合燃烧物理学原理，即必须经过缓慢氧化反应-氧化自动升温-稳定燃烧三个阶段（图3-3）。

图3-3 煤矸石自燃的三个阶段

图中：t1为煤矸石的临界温度，℃；t2为煤矸石的着火温度（即燃点），℃；ε1为达到临界温度所需的能量；ε2为达到燃点所需的能量；ε3为达到稳定燃烧时所需的能量。

在初始阶段，煤矸石中的黄铁矿和煤与氧气发生缓慢氧化反应，放出热量，使煤矸石的温度缓慢上升。当矸石温度达到临界温度t1时，反应的速率随温度的升高而加速。一旦温度达到煤的着火温度t2，即开始激烈的反应、燃烧，并可能保持稳定持续的燃烧。另外，图3-4还说明了着火与灭火的不可逆性。当温度升至t2时，矸石开始燃烧，但对于燃烧的矸石即使温度降至t2，仍不能灭火，只有把温度降低到t1以下才能实现灭火。这说明，灭火比着火的条件更加苛刻。

煤矸石的氧化从缓慢升温阶段过渡到自动加速阶段时的温度即为煤矸石自燃的临界温度t1。临界温度t1和着火温度t2不是煤矸石所固有的物化参数，它是化学和流体动力因素的综合，与煤矸石化学活性、燃烧活化能、导热系数、发热量以及周围的环境散热条件等有关（主要表现为活化能不同），这些参数可经试验测得。不同煤矸石的临界温度可用简易的数学模型导出下列计算公式。

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式中：E——煤矸石的活化能，J·mol；

R——气体常数，取值为8.315J/（mol·K）；

T0——环境的绝对温度，K。

一般地，煤矸石山自燃的临界温度为80～93℃（煤的临界温度一般认为在70℃左右）。在供氧充足的条件下，煤矸石的温度是否达到临界温度是判断其能否发生自燃的重要条件，该温度对指导自燃煤矸石山的灭火也有着重要的意义。

从Arrhenius定律，对煤矸石的氧化产热的过程遵循以氧气（或燃料）浓度为基础得出：

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式中：t——氧化产热量，J；

q0——氧气的比热；

C——氧气的体积浓度，mol/m3；

E——煤矸石的活化能，J/mol；

R——气体常数，取值为8.315 J/（mo1·K）；

K——反应速率常数；

S——比表面积，m2；

T——反应绝对温度，K。

该定律反映了燃烧的速率与反应物浓度的关系，指出反应速率随反应物氧气的浓度增加而增加的规律。这里所指的反应物可以指可燃物的浓度，也可以指氧气的浓度。如果反映的是可燃物碳的含量表示为参与氧化的碳的多少；当指的是氧气的浓度时，则表示此时参与碳氧化的氧气的浓度，这里的S可以表示与氧气发生反应的可燃物（炭）的单位比表面积。由此可见在可燃物的量充足的条件下，我们可以通过空气的流通量来分析煤矸石的自燃条件。

七、煤矸石山氧化过程中气体物质传递

煤矸石山在低温氧化或自燃的过程中，一个重要的外部条件是有连续的供氧。在此过程中，氧化所产生的气体不断地离开自燃区域，反应物需要的氧气不断地进入自燃区，使得氧化过程能够持续进行下去。这个物质传递过程主要是通过自燃区周围整体气体流的携带作用和气体的扩散作用进行的。

1.气体流的携带作用

在煤矸石山的氧化区域，产生整体气体流流动的原因是自然对流，也就是“烟囱效应”的作用过程，其原理如图3-4所示。

根据流体力学原理，当管内温度等于管外温度，即t=t0时，ρ=ρ0，管内外流体处于平衡状态，不产生流动，此时根据流体平衡方程有：

如果管内温度高于管外温度，于是冷空气从管道下端进入，热空气从管道上端流出，这种由于气体的对流促使热气流和烟尘向上流动的效应称为“烟囱效应”。而且管道高度H越高，上下两断面的压力差值就越大，烟囱效应越显著；管道内外温差越大，热空气与冷空气的密度差越大，上下两断面的压力差值也就越大，烟囱效应越也显著，越有利于燃烧的发生和发展。

图3-4 烟筒效应图

一般的煤矸石山高达几十米，甚至数百米，加上煤矸石山内部由于氧化放热积蓄大量的热量，因此烟筒效应十分显著，也非常有利于气体的流动和氧气的进入。

2.引起的物质传递

在含有两种或两种以上组分的静止流体中，如果各组分的浓度不均匀，则每一种组分都有向低浓度方向转移以减弱这种浓度不均匀。煤矸石中煤的复合氧化机理匀的趋势，物质这种由高浓度向低浓度方向转移的现象叫做扩散。

从宏观上讲，浓度差的存在是扩散发生的原因；从微观上讲，是由于分子不停息的热运动而相互掺和，使得各组分浓度趋向一致，因而引起宏观的扩散现象。

八、煤矸石中煤的复合氧化机理

1.煤的分子结构特征

煤吸附空气中的氧气发生一系列的自由基基元反应是煤复合氧化的理论基础。煤与氧气作用发生氧化反应的内在原因是煤分子结构。煤有机结构的主体是由带有各种侧基的缩合芳环结构单元以次甲基、次乙基、醚键等桥键相连组成的一种立体网络结构的体型高聚物。煤分子中的芳香结构、环烷烃和杂环类结构化学性质比较稳定，不容易在常温下与空气中的氧发生化学反应。在煤氧化过程中，主要是煤分子中的非苯环结构侧链和桥键与氧气发生反应。Wender提出的3种局部煤分子结构模型可以看出，随着煤化程度的加深，侧链变短，活性官能团数量减少。高变质煤中性质活跃的侧链、桥链以及各种官能团数量减少，芳香环数量增加，芳环间的结合力大，不易与氧作用产生断裂，难于氧化；而低变质煤中性质活泼的侧链、桥链以及各种官能团数量较多，芳香化程度低，芳环间的结合力弱，易与氧作用，如图3-5所示。

图3-5 不同煤的结构单元模型

2.煤的自由基氧化反应历程

在外力作用下煤体破碎，造成煤分子断裂，分子键断裂的本质就是链中共价键的断裂，从而产生大量自由基。自由基可以存在于煤颗粒表面，也可以存在于煤内部新生裂纹表面。煤矸石中煤内部有大量自由基，当有氧气存在时，则会发生一系列的自由基氧化反应历程。

在煤矸石低温氧化阶段即自燃初期，可以检测到CO和CO2及CH4气体的存在，因此煤复合自由基氧化理论进一步证实了矸石山煤矸石中煤在低温氧化阶段对自燃的影响和贡献。

随着自由基反应的不断进行，生成了新的自由基；新的自由基再与氧作用，产生更多的热量，使温度进一步升高。如此反复地进行，在一定的蓄热条件下，使煤矸石内部温度升高。当温度升高到一定时，煤矸石中煤分子发生裂解，生成烷烃和烯烃气体，而生成的烷烃和烯烃气体在一定条件下又帮助煤矸石自燃。

(2)自热阶段。煤温开始升高至其温度达到燃点的过程叫自热阶段。自热过程是煤氧化反应自动加速、氧化产生热量逐渐积累、温度自动升高的过程。具有以下特点：①氧化放热较大，煤温及其环境温度升高②空气中CO、CO2含量显著增加，并散发出煤油味和其他芳香气味③有水蒸汽生成，火源附近出现雾气，在支架及巷道壁上凝有水珠④微观结构发生变化。

(3)燃烧阶段。煤温达到其自燃点后，若能得到充分的供氧(风)，则发生燃烧，出现明火。这时会产生大量的高温烟雾，其中含有CO、CO2以及碳氢类化合物。若煤温达到自燃点，但供风不足，则只有烟雾而无明火，此即为干馏或阴燃。

(4)熄灭。及时发现，采取有效的灭火措施，使煤温降至燃点以下，燃烧熄灭

煤炭自燃的条件是“具有自燃倾向性的煤炭，呈一定厚度的破碎状堆积和有连续的供氧条件，且热量易于积聚”，3个条件同时存在，缺一不可。在防治煤炭自燃的时候，任何防灭火技术和材料只要切断其中的任何一个乃至全部条件，那么就可以起到有效的防治效果。因此，所采用的防灭火技术与材料须满足以下条件：

（1）覆盖煤体并封堵松散煤体的空隙，减少甚至杜绝漏风，隔绝煤体与氧气的接触。

（2）充分惰化存在煤层自燃的采空区。

（3）吸收煤体周围空间储存的热能，降低煤温。

（4）破坏煤体表面的各种活性基团结构，阻化煤氧反应。

扩展资料：

影响自燃主要有以下几方面的因素：

1、水份：水份的含量及变化是影响煤自发热最主要的因素，当水蒸发时从外界吸收大量的热，冷凝时就将这些热传给煤粉，理论上讲，含水量增加1%将使煤温上升17℃。因此不能用水来冷却已经产生自发热的煤堆，这是因为冷却水很难将全部的煤浸透而只是让部分温度下降而已。

2、通风率：理论上在松散的煤堆中不流通的空气完全反应的话将使其温度上升2℃，实际上当高速流通的空气在提供煤以氧气的同时也会带走大量的热，而低速则恰好相反，尽管也提供相当数量的氧气但却不能带走其自发产生的热量。

操作上长期置放的煤粉一定要压紧，清除周围的杂草勿使草根造成煤堆松质化，使空气容易进入，温度容易提高。

3、颗粒细度：与自发热成反比的关系，颗粒越小其表面积越大，与空气的接触越充分，更容易产生自热。但出于堆置上的考量，使煤堆不至于容易坍塌，一般会将其细度控制在一定范围。

4、挥发份：按挥发份可以将煤分为烟煤、褐煤、无烟煤，其热值递增，自发热可能性降低。而且由于煤粉飞灰都搀在生料中使用(G生料配料必须考虑到这一点)，因此根据不同的燃煤要求不同配比的生料，烧成操作上也作调整。

5、温度：最重要的操作参数，根据实验室检定，80℃以下温升其反应率反而下降，80℃其活性随温度上升而上升。

参考资料来源：百度百科-煤炭自燃