煤炭自燃中有几个阶段.各阶段的特征
煤炭自燃过程大体分为3个阶段:①潜伏期②自热期②燃烧期
自燃潜伏期煤体温度的变化不明显,煤的氧化进程十分平稳缓慢,然而它确实在发生变化,不仅煤的重量略有增加,着火点温度降低,而且氧化性被活化。它的长短取决于煤的自燃倾向性的强弱和外部条件。
经过这个潜伏期之后,煤的氧化速度增加,不稳定的氧化物分解成水(H20)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)。氧化产生的热量使煤温继续升高,超过自热的临界温度(60~80℃),煤温上升急剧加速,氧化进程加快,开始出现煤的干馏,产生芳香族的碳氢化合物(CxHy)、氢(H2)、更多的一氧化碳(CO)等可燃气体,这个阶段为自热期。
临界温度也称自热温度,是能使煤自发燃烧的最低温度。一旦达到了该温度点,煤氧化的产热与煤所在环境的散热就失去了平衡,即产热量将高于散热量,就会导致煤与环境温度的上升,从而又加速了煤的氧化速度并又产生更多的热量,直至煤自燃起来,即进入燃烧阶段。
煤层自然发火期 从煤层被开采破碎、接触空气之日起,至出现自燃现象或温度上升到自燃点为止,所经历的时间叫煤层的自然发火期,以月或天为单位。通常是采用统计法推理出,比如统计矿井历次自然发火的周期,新建矿井参考邻近矿井的数值。
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。
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。
扩展资料:
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
必须具备以下三个必要条件:
1.具有自燃倾向的煤呈破碎状态
2.连续供氧
3.氧化生成的热容易聚集
(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。