煤炭自燃解析

煤炭自燃解析

煤炭自燃是我国乃至世界煤矿及储煤场的主要自然灾害之一，煤矿或储煤场一旦发生煤炭自燃，后果将不堪设想，损失往往也是难以估量的。下面我们先看几个煤炭自燃的案例，让大家对煤炭自燃有一个直观的了解。

一、案例简介

1.连云港黄陵块煤自燃

1987年6月底至7月下旬，连云港港务局进港仅3个月的黄陵块煤连续3次发生自燃。由于控制了企业用水，民用水供应紧缺，致使无法注水灭火。7月25日，堆存量达3.1万吨黄陵块煤的64#、74#垛位上火头达一米多高，价值约150多万美元的外贸煤面临着化为灰烬的危险，价值上千万元输煤系统受到了严重的威胁。为了灭火，公司召开了紧急联席会议，确定筑坝蓄水，拦截排洪沟水流，报告市政府请求特殊安排供水，用推土机推避火道，防止火势蔓延，请求消防队派车拉水协助灭火等措施。可是，在熊熊燃烧的火焰前，救火措施显得软弱无力，大量的可燃气体在垛顶燃烧，浇水推铲也无济于事，最后被迫将内销煤装船一万余吨，腾出空场，转垛翻垛才扑灭了这起大火。这次大火前后历时29天，虽保住了3万多砘煤炭和港口机械设备，但由于部分黄陵块煤出口转内销，国家少换外汇达60万美元，港口也承担了较大的入力、物力、财力损失。

2.内蒙古锡林郭勒盟百万吨“煤山”自燃变“火焰山”

2009年3月17日16时53分，内蒙古锡盟消防指挥中心接到报警：称锡林浩特市火车站西侧储煤站起火，情况紧急，请求消防官兵速来救援。锡盟消防指挥中心迅速指派锡林浩特市消防二中队迅速出动2辆水罐车，10名消防官兵赶往火灾现场。17时02分，当消防官兵到达火场后，发现该站为露天式储煤站，整个“煤山”已变成了“火焰山”了，此时正处于猛烈燃烧阶段，火光耀眼，消防车辆无法靠近，4级的西北风伴随着烟雾弥漫吹向东侧的火车站。消防中队指挥员询问在场知情人得知，上午10时左右，该“煤山”下角处自燃起来，也没当回事，没想到下午随着西北风变成名副其实的“火焰山”了。经了解，该院内堆积“煤山”总面积约10万平方米、储存有上百万吨煤炭，而煤堆与煤堆之间相连，离“煤山”不远处的东侧是火车站，北侧是中石化锡林郭勒盟油库，如火势得不到及时控制，将会造成火烧连营，吞噬整个“煤山”，殃及火车站和油库，后果不堪设想。

随即，根据现场情况，消防中队指挥员果断下达命令：消防车辆停靠在北侧的安全地带，1号车出一只水炮先是扑灭离消防车辆最近起火的煤炭，然后占据有利地势对着火部位进行猛攻；2号车出一只水枪也是先扑救车辆周边火灾，之后对煤堆相连之处进行阻截、歼灭；其余人员进行现场疏

散及供水。由于着火面积过大，消防车辆载水量有限，消防二中队指挥员向指挥中心汇报，请求支援。随即锡林浩特市消防一中队出动2辆消防车、8名指战员赶赴现场增援。两个消防中队官兵从西侧开始逐步向东侧射水扫描，继续喷水进行降温及清理残余火星，防止煤堆复燃，经过2个小时的奋力扑救，大火被彻底扑灭，待再次检查确保无复燃的可能后，消防指战员才返回。此次灭火出动消防官兵20余人次，用水量30吨，过火煤炭约数百吨。

☞据了解，该煤站曾于2008年12月16日20时43分自燃起火，消防指战员顶着大雪冒着严寒与火魔展开近4个小时的拼搏，大火得到有效控制。事隔三个月又再次起大火。

3. 延吉200平方米煤堆自燃

☞ 2010年1月15日13时36分，延吉市爱得山庄附近一堆近200平方米原煤发生自燃，需要紧急救援。延边消防支队延吉大队接到报警后，迅速出动2辆水罐消防车、10名指战员赶赴火场。13时47分，消防官兵到达火场后分成两组进行营救，一组对正在燃烧的煤堆进行扑救，另一组协助煤场负责人利用铲车将未燃煤堆隔离。经过近两个小时的扑救，火势得到有效控制。随后，消防员又仔细地对火场周围进行检查，确保无明火后，组织煤场相关负责人用铲车将过火煤堆进行分离，并将其摊平、冷却，防止发生复燃。

4.煤田自燃

我国古典名著《西游记》中，有一段唐僧师徒四人途经火焰山的故事，“火焰山遥八百程，火光大地有名声”。其实，在我国西域的新疆，像火焰山这样的处所何止一处。据资料披露，新疆88个煤产地中，有火区42个，面积约150平方公里，烧失煤炭资源约38亿吨。为此，新疆还专门设臵了煤矿灭火工程处，下面是该处资料中的几个具体例子。

☞奇台县将军庙煤田火区，据记载从唐朝开始采煤，采后无封闭措施，引起煤层自燃，地面景观为火烧山；

☞阜康煤产地的火烧山脊，长52公里，宽290米，燃烧深度50—400米，面积15．08平方公里；

☞乌鲁木齐西山火区，燃烧已经200年，其中四道岔火区长6．5公里的范围内，地表明火几乎连成一片；

☞铁厂沟火区，烟雾弥漫，燃烧气味浓，温度高达1000℃以上，岩石被烧红、烧碎，导致地表崩裂、塌陷长度达2．5公里。

☞除了我国的新疆之外，美国的16个州中，计有260处地下煤田在燃烧。它们有些发生在废弃了的矿井中，有的发生在还未开采的露天煤田中。

☞澳大利亚新南威尔士州斯科涅城附近一座冒烟的小山，多少年来一直被当地居民看作神灵在敬奉着。据地质人员查明，这是该处地下150米深处的煤层在燃烧。

煤田大火有被闪电点燃的，有由草原烈火引起的，也可能是自燃或人们抛弃的火种所点燃。但煤炭自燃必须具备三个条件：一是煤层本身有自燃倾向，二是有连续并适量的空气供给，三是极差的散热条件。

二、影响煤炭自燃的因素：

1.煤炭自身特性

1）自燃的倾向性。

各种煤炭自燃的能力是不一样的，有的很容易自燃，如褐煤。有的可以自燃，如长焰煤。有的比较难以自燃，如肥煤、气煤、焦煤。有的不会自然，如贫煤、无烟煤、瘦煤、弱粘结煤、不粘结煤。

2）煤的岩石学成分。

煤的岩石学成分有丝煤、暗煤、亮煤和镜煤。它们具有

不同的氧化性。丝煤在常温下吸氧能力特别强，煤中含丝煤越多，自燃倾向越大。相反，含暗煤多的煤，一般是不易自燃的。

3）煤的含硫量。

同牌号的煤中，含硫矿物（如黄铁矿）越多，越易自燃。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。

4）煤的孔隙率。

煤的孔隙率大，使煤与氧气接触面增加，故易自燃。

5）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。

6）煤的水分。

煤层的自燃危险性往往和煤的湿润程度，甚至空气中的相对湿度有关。煤孔隙内水分的存在，将降低煤吸附氧气的能力，减小煤的自燃性倾向。但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。

水分对煤炭自燃的影响