煤自燃机理及自燃倾向性

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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。

煤层自燃倾向性鉴定

岩层移动形式（一）弯曲，这岩层移动的主要形式。当地下开采后，从直接顶板开始沿层面法线方向弯曲，直到地表。（二）岩层的垮落（或称冒落）。当煤层采出后，采空区附近上方岩层弯曲而产生拉伸变形。当拉伸变形超过岩层的允许抗拉强度时，岩层破碎成大小不一的岩块，冒落充填于采空区。此时，岩层不再保持其原有的层状结构。这是岩层移动过程中最剧烈的形式，通常只发生在采空区直接顶板岩层中。（三）煤的挤出（又称片帮）。采空区边界煤层在支承压力作用下，一部分被压碎挤向采空区，这种现象称为片帮。由于增压区的存在，煤层顶底板岩层在支承压力作用下产生竖向压缩，从而使采空区边界以外的上覆岩岩层和地表产生移动。
2.煤层自燃勘查综合物探方法：其中高精度磁测扫面确定自燃边界,二维地震剖面解释煤自燃层位。磁法
3.自燃治理
形成煤田自燃火区必须同时具备合适的温度、氧气和煤层三要素,因而灭火工作也就针对这三个因素进行,并由此产生多种灭火方法。目前最常用的有: a. 覆盖法:采用沙、黄土等细粒松散物覆盖煤田自燃区, 隔绝氧气的供给; b. 剥离法:在煤层露头自燃区剥离掉正在自燃的煤层,去掉火种; c. 注水法:通过钻孔或裂隙注水,降低煤层自燃温度,使火熄灭; d. 注浆法:通过钻孔、裂隙或巷道注入泥浆,降低温度,切断煤与氧气的接触,达到灭火的目的。
1、清风堵漏，均压通风 2、插管喷注阻化液、埋管注胶 3、地面注氮 4、火区密闭
4.煤层覆岩移动规律与开采沉陷
在地下开采前，岩体在地应力场作用下处于相对平衡状态。局部矿体被采出后，在岩体内部形成一个采空区，导致周围岩体应力状态发生变化，引起应力重分布，从而使岩体产生移动变形和破坏，直至达到新的平衡。随着采矿工作的进行，这一过程不断重复。它是一个十分复杂的物理、力学变化过程，也是岩层产生移动和破坏过程，这一过程和现象称为岩层移动。

煤自燃的原因及倾向性预测

煤自燃的原因及倾向性预测作者：贾淑洁来源：《科技传播》2013年第10期摘要一直以来，煤自燃都是煤炭开采中比较普遍现象。

因此，许多相关人士都致力于研究煤自然原因，结合这些原因实施倾向性预测，确保露天开采的安全性。

本文就是笔者依据多年经验，探析煤自然原因以及倾向性预测。

关键词倾向性预测；煤自燃；原因中图分类号TD82 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0086-020 引言2012年，山西某露天选煤厂发生煤自燃，给该企业造成严重的经济损失。

事实上对于煤矿企业中的原煤场时常发生自燃现象，不仅仅给煤矿企业造成洗选困难，还会带来不必要损失。

因此，探究煤自燃原因以及倾向性预测具有现实意义。

1煤自燃原因探析事实上造成煤自然因素比较多，关系到煤堆特性、煤质特性及气象环境等影响。

具体体现在如下几个方面。

1.1 煤化的程度在低温状态下煤会发生氧化，主要取决煤炭种类。

从分析发现煤质较高煤炭，长时间储存就会发生氧化而降低了煤质，一般是不会发生自燃现象；但是煤化程度较低煤炭，比如褐煤，伴随中煤化程度减小而增加了氧化作用，极易发生自燃。

事实上煤化的程度越高其含氧量就越低，低温环境下也就极难氧化。

所以只要煤化程度加深了，煤自燃就会逐渐减低。

1.2 煤炭中含有大量硫铁矿煤炭中所含硫铁矿就会从地下还原态逐渐成为地上氧化态，因为空气中存在氧与水分，就能够发生化学反应：1）FeS2+3O2→FeSO4+SO2+热量；2）FeS2+2H2O+7O2→FeSO4+ 2H2SO4+热量；3）FeS2+3O2→2Fe2O3+8S+热量；4）S+O2→SO2+热量在这些反应之中都会放出热量，产生出硫酸加快了黄铁矿进一步分解。

在加快黄铁矿氧化同时也会产生出大量热量，这些热量不断聚集在煤炭上，最终达到着火点而自然。

1.3煤岩与煤质组分煤自然的倾向性主要和分子结构具有密切关系，即是煤炭分子结构单元所含的活性基团数量与种类，以及分子空间结构。

煤层自燃发火的原因及治理

煤层自燃发火的原因及治理煤层自燃发火是指煤矿内煤层自身产生高温，然后由于氧气接触，引发火灾的现象。

自燃发火是煤矿安全生产的一个重要隐患，它不仅会造成人员伤亡和矿井设施损毁，还会释放有害气体和会破坏环境。

下面将从原因和治理两个方面进行详细探讨。

首先，了解煤层自燃发火的原因是解决这个问题的关键。

煤层自燃发火的主要原因如下：1.煤炭成分：一般来说，煤中含有的氧化性物质越高，易发生自燃发火。

例如，含有较高硫和较低灰分的煤比别的煤更容易发生自燃。

2.煤层温度：煤层内部的温度过高也是煤层自燃发火的原因之一、当温度超过一定范围时，煤与空气中的氧气反应产生燃烧，最终引发火灾。

3.煤层中的气体：煤层中包含的甲烷气体也是自燃发火的一种重要原因。

因为甲烷是易燃气体，一旦气体泄漏并遇到点火源，就会引发火灾。

治理煤层自燃发火的方法主要包括预防、监测和灭火等措施。

具体而言，可以采取以下方法：1.预防措施：在开采煤矿前，在煤岩构造存在自燃隐患的地方进行预探。

对具有自燃倾向的煤岩要及时探明其隐秘火源，采取相应的防治措施，避免煤层发生自燃。

此外，采取煤层注氮等方法降低煤层温度，减少自燃的可能性。

2.监测措施：对煤炭矿井进行定期监测，以便早期发现自燃发火的迹象。

通过盗风、微风和典型气体等监测方法对煤矿进行监测，及时发现异常情况，防止火灾的发生。

3.灭火措施：一旦发现煤层自燃发火，应立即采取灭火措施。

常见的灭火方法包括喷洒水、压缩空气泡沫灭火剂等。

此外，也可以采用加汽止热、盖板平压等措施，将煤炭进行深埋或覆盖，降低氧气的接触，使之停止燃烧。

总之，煤层自燃发火是煤炭矿井中的一个严重问题，但通过预防、监测和灭火等措施，可以有效地减少自燃发火的概率，并及时处理火灾，减少人员伤亡和财产损失。

然而，为了更好地解决这一问题，煤矿企业和相关部门应该加强科学研究，开发出更有效的治理方法和技术，提高煤矿安全生产的水平。

同时，也需要加强对员工的安全培训，提高他们的安全意识，共同维护煤矿的安全。

7煤的自燃倾向性及发火期

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4、确定煤自燃发火期的方法确定自然发火期的方法
统计比较法类比法实验室测定法综合法
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4、确定煤自燃发火期的方法
统计比较法：通过对煤层的自燃情况作认真的统计和记录，将同一煤层发生的各项自燃火灾逐一比较，以其发火时间最短者作为该煤层的自然发火期，一般以月为单位。
类比法：根据地质勘探时采集的煤样所做的自燃倾向性鉴定资料，并参考煤层、地质条件、赋存条件和开采方法与之相似的采区或矿井，进行类比估算。
煤的自燃倾向性及发火期
1、煤的自燃倾向性
煤的自燃倾向性:煤自燃难易程度，是煤低温氧化性的体现，是煤的内在属性之一；
《煤矿安全规程》规定：新建矿井的所有煤层和生产矿井延深新水平时，必须对所有煤层的自燃倾向性进行鉴定；
科学地鉴定煤自燃倾向性对于矿井防灭火和煤炭储运过程是至关重要的。
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2、煤自燃倾向性的测试方法
着火点温度降低值法双氧水法色谱吸氧鉴定法氧化动力学测定方法
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2、煤自燃倾向性的测试方法——色谱吸氧法
以1g干煤在常温（30℃）、常压下的物理吸附氧量作为分类的主要指
标，并综合考虑干燥无灰基挥发分及含硫量来对煤的自燃倾向性进行
分类。
煤样干燥无灰基挥发分Vdaf＞18%时自燃倾向性分类
自燃倾向性分类
容易自燃自燃
不易自燃
判定指数I
I＜600 600≤ I≤1200
I＞1200
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3、煤自燃发火期
煤的自然发火期是煤炭自然发火危险性的时间量度，即煤体从暴露在空气环境之时起到自燃（温度达到该煤的着火点温度）所需的时间。
煤的最短自然发火期是指煤矿矿井某一煤层自然发火观察和记录的数据中最短的一个时间值。

煤炭自燃解析

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。

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。

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。

浅谈煤的自燃倾向性

关键词：的自燃性倾向；火点；煤着煤矿安全
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｐｎａｅｕｇｉｉｎｏｉｎａｉｎ；ｉｎｔｏｏｎ；ｏｌｍｉｅｓｆｔｏｌｓｏｔｎｏｓｉｎｔｒｅｔｔｏｏｇｉｉｎｐｉｔｃａｎａｅｙ
摘要：炭自燃既浪费资源、染环境，煤污又对煤炭的装车、输造成安全隐患。本文通过煤的自燃性倾向分析；运从煤质鉴定角度，望有关方期面对煤矿安全采取科学、谨措施，严防止煤自燃事故发生。
Ａｂｓｒｃ：Ｃｏｌｓｎａｅｕｓｃｍｂｓｉｎｎｔｏｌｓｅｅｏｒｅｎｏｌｔｓｔｅｅｖｒｎｎ，ｔａｓａｓｓｓｆｔａａｄ．Ｂａｅｎｔｎｌｓｓｔａｔａｐｏｔｎｏｏｕｔｏｎｙｗａｔｓｒｓｕｃｓａｄｐｌｕｅｈｎｉｏｍｅｔｂｕｌｏｃｕｅａｅｙｈｚｒｏｓｄｏｈｅａａｙｉｏｏｌｐｎａｅｕｃｍｂｕｔｎ，ｆｏｆｃａｓｏｔｎｏｓｏｓｉｏｒｍｔｅａｇｅｏｐａｓｌｆｃａｑｕｌｔ，ｔｉｐｐｒｅｐｃｓｅａｅｄｐｒｍｅｔｔａｏｔｃｅｉｃｎｄｒｇｒｕｈｎｌｆａｐｒｉａｏｏｌａｉｙｈｓａｅｘｅｔｒｌｔｄｅａｔｎｓｏｄｐｓｉｎｔａｉｏｏｓｉｆｍｅｓｒｓｔｒｖｎｐｏａｅｕｏｕｓｉｎａｃｄｎｓａｕｅｏｐｅｅｔｓｎｔｎｏｓｃｍｂｔｃｉｅｔ．ｏ

煤炭自燃机理及综合防治措施

煤炭自燃机理及综合防治措施煤炭自燃机理煤炭自燃是指煤在没有明显的外部火源的情况下自身产生的高温反应，并伴随着火焰、烟雾、有害气体等表现为自燃现象。

其主要原理是自燃点（又称为点火点）的存在。

煤炭自燃的机理复杂，主要与煤炭的物理化学性质有关。

经研究，煤炭自燃与以下几个因素密切相关：1.煤炭的含水量。

煤炭的含水量过高会降低其自燃能力，但在一定范围内，适当的含水量可以起到防止自燃的作用。

2.煤的挥发分含量。

挥发分含量高的煤易于自燃。

3.煤的密度。

密度大的煤自燃性较差，而密度小的煤自燃性较好。

4.煤中的氧化物含量。

煤中含有的氧化物越多，其自燃性越强。

5.煤的氧化程度。

煤在存放过程中，由于空气、水分等因素的作用，会逐渐发生氧化，而煤的氧化程度越高，就越易于自燃。

煤炭自燃的危害煤炭自燃对生产和生活环境造成的危害非常严重。

首先，自燃一般伴随着火焰、烟雾、有害气体等，这些物质会污染环境，威胁人类健康。

其次，自燃会大量释放热量，导致煤堆温度升高，煤质质量下降，煤块裂解、粉化等。

最严重的后果是，如果未能及时发现和处理自燃现象，将导致火灾事故，对人员和财产造成巨大损失。

煤炭自燃的综合防治措施为有效防控煤炭自燃造成的危害，必须采取一系列的综合防治措施，下面就具体介绍：1. 定期巡视对于煤场和煤仓，要加强巡视，定期查看堆场情况。

一旦发现自燃迹象，要立即进行处理。

2. 通风降温煤场和煤仓应保持良好通风状态，降低温度，减少自燃可能。

可以采用自然通风或强制通风的方式，以保持空气流通，降低煤堆表面温度。

此外，可以采用喷雾降温的方法，将降温剂喷洒在煤堆表面。

3. 加强湿度控制煤场和煤仓内部湿度控制在40%~70%之间，有利于降低煤的自燃性。

可以增加雾状水雾、雾化水喷淋等方法来保持一定的湿度。

4. 煤堆覆盖对于密闭式库房，可以采用覆盖帆布或绝缘材料覆盖方式，隔绝外界气氛，限制氧气进入，降低自燃危险。

5. 防火面带在关键部位、易燃部位周围设置防火面带，以有效降低火势的蔓延。

煤炭自燃的条件是什么

煤炭自燃的条件是：（1）煤具有自燃倾向性且呈破碎状态堆积自燃倾向性很小的煤与氧气的结合能力差，氧化放热量小，氧化过程进展缓慢，一般很难发生自燃。

比如，褐煤自燃倾向性通常比烟煤、无烟煤大，因此比较容易发生自燃。

另外，对于完整的煤层和大块堆积的遗煤来说，它们的表面可以与空气接触，内部接触到空气较少，这样就没有充足的氧气参与煤的氧化反应；另外由于热量的大量散失，导致温度无法积聚，因此很难出现煤自燃的显现。

通过实验观察发现，当具有自燃倾向性煤在受压破碎且堆积到一定厚度时，煤才有可能自燃。

一般认为浮煤粒度在1mm左右时最易自燃，浮煤自燃的临界堆积厚度为0.4m。

（2）连续的通风供氧条件氧气的存在给煤体自燃创造了条件，当含氧量较高的风流持续流过煤体表面及内部发育的裂隙时，才可以保证煤氧化过程的持续进行，当温度达到煤的燃点，最终发生煤自燃的现象。

风流中的含氧量对煤自燃过程的影响一般可以分为以下几点：①当氧气的浓度低于5%时，氧气的不足无法使煤体自燃。

②当氧气的浓度大于5%而小于15%时，满足了热量积聚的条件，煤将可能从缓慢氧化阶段逐步反应到自燃；③当氧气浓度大于15%时，由于存在严重的漏风情况，煤氧化产生的热量会被风流带走，无法实现热量积聚条件，因此也较难发生煤自燃。

此外，只有在通风供氧条件持续且稳定的情况下，煤氧化自燃的过程才能够持续的进行并最终可能造成煤自燃灾害，短时间非连续的通风供氧条件下不会引起煤自燃。

（3）热量易于积聚煤在氧化过程中会产生大量热量，同时由于外部环境的影响，氧化产生的热量会有一定量的消耗。

因此只有在热量积聚的环境中，煤体才会产生明显的升温现象，才会导致煤的自燃。

煤氧化产生的热量能否积聚主要取决于流经煤体风流速度的大小。

当速度过小时，风流中的含氧量较低，煤体不易氧化产热；当风速过大时，风：流会带走一部分氧化产生的热量，无法使热量积聚。

因此风流在一定范围内，才具备使热量积聚的条件，一般认为风速为0.1m/min~0.24m/min时，煤最容易自燃。

煤层自燃研究报告

煤层自燃研究报告1. 研究背景煤层自燃是一种常见但危险的现象，它可以导致煤矿火灾和大气环境污染。

煤层自燃的发生是由于煤中的有机质在适当的条件下氧化反应而产生的热量无法有效散发而引发的。

了解煤层自燃的机理和预测方法对于煤矿安全和环境保护至关重要。

本报告对煤层自燃的机理、预测和应对措施进行了深入研究。

2. 煤层自燃的机理煤层自燃的机理主要涉及煤的组成、氧化反应和热量传导等多个方面。

首先，煤中的有机质是煤层自燃的主要原因，有机质通过氧化反应产生热量。

其次，氧化反应需要一定的温度和氧气供应，煤层中的孔隙结构和温度是影响自燃的关键因素。

最后，煤层自燃的过程中，产生的热量需要通过热量传导释放，煤的热导率和热扩散系数对煤层自燃的发生和发展起着重要作用。

3. 煤层自燃的预测方法为了预测煤层自燃的发生，许多预测方法已被开发和应用。

其中一种常用的方法是通过监测煤矿内部的气体组成和温度来预测煤层自燃的可能性。

这些监测数据可以通过传感器和无线通信技术实时传输到监测中心，以便及时采取措施防止火灾的发生。

另一种常用的方法是使用温度计算模型来模拟煤层内部的温度分布，进而预测煤层自燃的可能区域。

4. 煤层自燃的应对措施针对煤层自燃的风险，采取一系列应对措施是必要的。

首先，加强煤矿的通风系统，保证煤层中的氧气供应充足，并及时排除产生的有害气体。

其次，采用控制措施，如封闭可燃气体的泄漏源、提高矿井的密闭性，防止火焰的蔓延。

另外，开展煤层自燃监测和预警工作，及时发现和处理煤层自燃的迹象，防止火灾事故的发生。

5. 结论煤层自燃是一种常见但危险的现象，了解煤层自燃的机理和预测方法对于煤矿安全和环境保护至关重要。

本报告深入研究了煤层自燃的机理、预测和应对措施。

建议进一步加强对煤层自燃的研究，并加强煤矿的安全措施和环境保护工作，以防止火灾事故的发生，保护矿工的生命安全和环境的可持续发展。

以上是煤层自燃研究报告的概要，对于详细的内容和数据分析，请参阅完整报告。

煤的自燃倾向性是用来区分和衡量不同煤层发生危险程度的一项重要指标

煤的自燃倾向性是用来区分和衡量不同煤层发生危险程度的一项重要指标，也是对矿井煤层自然发火采取不同的针对性措施进行有效管理的主要依据。

目前，我国煤矿采取以每克干煤在常温（30℃）常压（1.0133×105Pa）条件下的吸氧量作为煤的自燃倾向性分级主要指标，将煤的自燃倾向性划分为以下三级：（1）自燃等级Ⅰ级：自燃倾向性为易自燃。

常温常在条件下高硫煤、无烟煤的吸氧量≥1.00cm3/g干煤，褐煤、烟煤类≥0.71cm3/g干煤，含硫＞2.00%。

（2）自燃等级Ⅱ级：自燃倾向性为自燃。

常温常压条件下高硫煤、无烟煤的吸氧量
≤1.00cm3/g干煤，褐煤、烟煤类为0.41～0.70cm3/g干煤，含硫≥2.00%。

（3）自燃等级Ⅲ级：自燃倾向性为不易自燃。

常温常压条件下，高硫煤、无烟煤的吸氧量≥0.80cm3/g干煤，褐煤、烟煤类为≤0.40cm3/g干煤，含硫＜2.00%。

煤自燃参数 -回复

煤自燃参数-回复煤是一种常见的燃料，在全球范围内被广泛使用。

然而，煤在储存和运输过程中存在着自燃的风险。

煤自燃是指煤自身在没有明显的外部火源的情况下发生燃烧的现象。

本文将以煤自燃参数为主题，详细介绍煤自燃的发生机理、影响因素以及预防措施。

一、煤自燃的发生机理煤自燃的发生机理涉及三个要素：燃料（煤）、氧气和引发自燃的热源。

首先，煤中含有可燃物质，如挥发性物质和固定碳，是燃料的基础。

其次，氧气是燃烧的必要条件，大气中的氧气可以通过煤与空气接触来满足。

最后，热源是引发煤自燃的关键，它可以是外部的明火、火花等热源，也可以是煤自身的热源。

煤自燃的发生机理一般包括以下几个步骤：首先，煤中的挥发性物质被加热蒸发，生成易燃气体。

然后，这些气体与氧气发生混合并点燃，产生一定的热量。

接下来，热量进一步加热煤体，使煤中的挥发性物质加快释放，并产生更多的热量。

随着温度的升高，煤中的固定碳开始发生氧化反应，形成CO2和热量。

最后，温度继续升高，煤中的固定碳逐渐变为灰渣，产生更多的热量，形成一个自持燃烧的循环。

二、煤自燃的影响因素煤自燃的发生与很多因素有关，下面将详细介绍几个重要的影响因素。

1. 煤的品质：煤的品质对自燃的影响很大。

一般来说，低挥发分、高灰分和高硫分的煤容易自燃。

低挥发分的煤在储存过程中氧化速度较慢，而高灰分和高硫分的煤在含氧条件下易起火。

2. 煤堆的温度：煤堆的温度是煤自燃的重要指标。

当煤堆内部温度超过一定的阈值，煤就可能开始自燃。

一般认为，当煤堆内部温度升高到50-70摄氏度时，自燃的风险开始增加。

因此，及时对煤堆进行温度监测和控制非常重要。

3. 煤的湿度：煤的湿度也是影响自燃的重要因素之一。

潮湿的煤容易生成较高的腐蚀性气体，加速煤的自燃。

因此，保持煤的干燥是预防煤自燃的有效措施之一。

4. 氧气浓度：氧气是燃烧的必要条件，氧气浓度的高低直接影响自燃的发生。

富氧环境容易引发煤自燃，因此在储存和运输过程中，要控制氧气的供应。

煤炭自燃的原因是什么,自燃必须具备哪些条件？

煤炭自燃的原因是什么，自燃必须具备哪些条件？
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，具备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。

一、煤的自燃机理

二、煤的自热影响因素
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加了煤的自燃危险性。
二、煤的自热影响因素
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。
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，随之煤重在幅度下降，甚至比原始煤重还要轻。煤中水份的蒸发可带走一些热量，该过程产热量在16.8～75.6J/g之间变化。若煤氧化进行到这个阶段，想使其不自燃是非常困难的。
（二）、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，具体实施中形成工作面均压逐步扩大到邻近工作面采空区的区域性均压。
（二ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、预防措施
一、煤的自燃机理

煤为什么会自燃

煤为什么会自燃（煤矿安全科普系列）尹晓丹《中国能源报》（ 2010年08月30日第 23 版）本期特邀顾问：中国矿业大学安全工程学院执行院长、国家安全生产专家组专家王德明自燃，顾名思义就是自发燃烧。

煤自燃就是煤不经点燃而自行着火的现象。

我国大中型煤矿中自然发火危险程度严重或较严重的煤矿占总数的72.86%，国有重点煤矿中具有自然发火危险的矿井占47.3%，中小煤矿煤层自然发火期不足6个月的煤矿占47.41%。

自然发火灾害较严重的西北、东北、华东等地区由于煤自燃每年损失煤炭资源2亿吨左右。

新疆、宁夏、内蒙古等地区因煤田火灾，每年烧损的煤量达1000多万吨，经济损失超过200亿。

煤自燃不仅会损失大量的煤炭资源，还常诱发瓦斯（煤尘）爆炸事故，严重危及井下人员的生命安全。

此外，在地面运输和储存过程中，煤自燃灾害也时有发生。

煤为什么会自燃？自17世纪以来，人们就开始对煤的自燃现象进行研究，但由于煤的化学结构非常复杂，人们至今还不能完全阐述清楚煤的自燃机理。

尽管如此，人们仍在对煤的自燃机理孜孜探求。

目前，国内外广泛认可煤氧复合假说，即煤自燃主要是由于煤与空气中的氧气之间物理、化学复合作用产生热量导致的。

煤在什么条件下会发生自燃？一般来说，只有同时具备了下列四个条件煤自燃才会发生。

（1）煤具有自燃倾向性且呈破碎状态堆积煤的自燃倾向性就是煤发生自燃的能力。

不同的煤自燃倾向性不同，比如褐煤自燃倾向性通常比烟煤、无烟煤大，因此比较容易发生自燃。

我国《煤矿安全规程》规定，煤的自燃倾向性分为容易自燃、自燃和不易自燃三类。

新建矿井的所有煤层的自燃倾向性必须送国家授权单位作出鉴定。

此外，完整的煤层和大块堆积的煤很难发生自燃现象。

只有自燃能力强的煤破碎后且堆积到一定厚度时，煤才可能发生自燃。

（2）有连续的通风供氧条件氧气的存在是煤发生自燃的必要条件，只有含氧量较高的风流持续稳定的情况下，煤自燃过程才能够持续并最终可能造成自燃。

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抑制煤的自燃。
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
吸氧量与湿度关系
煤的吸氧量与湿度之间的关系
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
３.1 影响煤的自燃倾向性的因素 3）煤岩成份
按煤岩成份可将煤的类型分为：暗煤、亮煤、镜煤、丝煤
燃的煤中加入30％的黄铁矿即可变为具有自燃倾向性的煤。
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
1 黄铁矿作用学说黄铁矿作用学说认为煤的自燃是由煤层中的黄铁矿（FeS2）与空气中的水份和氧相互作用、发生热反应而引起的。
2FeS2 + 2H2O + 7O2—2FeSO4 + 2H2SO4+Q1
黄铁矿的另一个作用：促使煤体氧化的物理作用，即
黄铁矿氧化时体积增大，对煤体具有胀裂作用，能够使煤体裂隙扩大和增多，与空气的接触面积增加，因而导致氧气渗入，促使煤的氧化。
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
1.2.1 细菌作用学说英国学者帕特尔(Potter.M.C) 认为在细菌的作用下，煤在发酵过程中放出一定热量对煤的自燃起了决定性的作用。波兰学者杜博依斯(Dubois．R)等人在考查泥煤的自热与自燃时指出：当微生物极度增长时，一般都伴有一个生化的放热过程。在30℃以下是亲氧的真菌和放线菌起主
３）自燃阶段：
煤温达到其自燃点后，若外界条件发生变化，温度将降下来，则进入风化状态，若能得到充分的供氧风，则发生燃烧，出现明火、烟雾、一氧化碳、二氧化碳以及各种可燃气体。
4）熄灭：降到燃点以下。
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
３.1 影响煤的自燃倾向性的因素
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
3.2 煤层自燃的外在影响因素
二、煤自燃机理及自燃倾向性
1. 黄铁矿作用学说波兰学者奥尔萍斯基(Olpinsi.W)对波兰烟煤的考查表明，只有当煤中硫铁矿含量较高时（大于1.5％），才具
有自燃倾向性。但是他认为这类煤的自燃倾向性增高的原
因是由于煤化程度较低而引起的。因为在波兰自然发火较
多的煤均是煤化程度较低而硫化铁含量较高的煤。英国学者温米尔(Winmill.T.F)通过实验证实，在不自
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煤自燃发展过程
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
2.2 煤的自燃发展过程
２）自热阶段：
温度开始升高起至其温度达到燃点的过程叫自热阶段。温度自动升高的过程。其特点是：①氧化放热较大，煤温
自热过程是煤氧化反应自动加速、氧化生成热量逐渐积累、
及其环境(风、水、煤壁)温度升高；②产生CO、CO2和
松散结构决定了它的吸氧性能特强。
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
３.1 影响煤的自燃倾向性的因素 4）煤的含硫量
我国许多高硫矿区如贵州的六枝，四川的中梁山、江西的萍乡、英岗岭，湖南的杨梅山，宁夏的石炭井均为自燃发火比较严重
的矿区。硫在煤中有三种存在形式：硫化铁即黄铁矿(FeS2)、有机
导作用。使泥煤的自热提高到60~70℃是由于放线菌作用
的结果。在60~65℃时，亲氧真菌死亡，嗜热细菌开始发展，在72~75℃时所有的生化过程均将消亡。
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
1.2.3 酚基作用学说 1940年苏联学者特龙诺夫(E．B．TponoB)提出：煤
倾角
缓倾斜
发火次数比例/% 煤层厚度发火次数比例/%
55 16 中厚以下 56 16
倾斜
急倾斜
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厚煤层
特厚煤层
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
3.2 煤层自燃的外在影响因素
1）煤层地质赋存条件
地质构造复杂的地区包括断层、褶曲发育地带、岩裂隙大量发生，煤体破碎，吸氧条件好造成的。四川芙蓉矿统计，巷道自燃火灾52％发生在断层附近。同时煤层
硫以及硫酸盐。对煤的自燃起主导作用的是硫化铁，它的比热小，它与煤吸附相同的氧量而温度的增值比煤大三倍，黄铁矿的分解产物氧化(Fe2O3)比煤的吸氧性更强，能将吸附的氧(O2)转让给煤粒使之发生自燃，所以认为黄铁矿对煤的自燃过程起加速的作用。
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
2 煤的自燃发展过程 2.1煤炭自燃条件
煤炭自燃的必要充分条件是：
(1)有自燃倾向性的煤被开采后呈破碎状态，堆积厚度一般要大于0.4m。
(2)有较好的蓄热条件。
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
12FeSO 4 + 6H2O + 3O2—4Fe 2(SO4)3 + 4Fe(OH)3 + Q2
FeS2 + Fe2(SO4)3 + 3O2 + 2H2O—3FeSO 4 + 2H2SO4 + Q 3
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
1.2.1黄铁矿作用学说以上的化学反应都是放热反应(Q1、Q2、Q3代表一定的热量)，而且，黄铁矿在井下潮湿的环境里被氧化产生 SO2、CO2、CO、H2S等气体，也都是放热反应。
在组成煤炭的四种煤岩成份中，暗煤硬度也最大，占比重最大，难以自燃。镜煤与亮煤脆性大、易破裂，而且在其次生的裂隙中常常充填有黄铁矿，开采中局碎裂为微细的颗粒。细粒状的煤粒或黄铁矿都有较高的自燃性，因它的氧化接触面积大，着火温度低。丝
煤结构松散，着火点温度低，仅为190－270℃，正是由于它的微孔
厚煤层容易自然发火的原因，一是难以全部采出，遗留大
量浮煤与残柱；二是采区回采时间过长，大大超过了煤层的自然发火期；三是开采压力大，煤壁受压容易破裂。
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
3.2 煤层自燃的外在影响因素
1）煤层地质赋存条件
煤层倾角和厚度对自燃的影响
碳氢(CmHn)类气体产物，并散发出煤油味和其他芳香气味；③有水蒸气生成，火源附近出现雾气，遇冷会在巷道壁面上凝结成水珠；④微观结构发生变化。
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
2.2 煤的自燃发展过程
２）自热阶段：煤和木材着火温度（氧含量21%）
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
3.2 煤层自燃的外在影响因素
1）煤层地质赋存条件
据统计，80％的自燃火灾是发生在厚煤层开采中。据在国外，西德鲁尔矿区80％的产量来自薄及中厚煤层(2m
鹤岗矿区统计，86％的自燃火灾发生在5m以上的厚煤层中。
以下)，但2m以上厚度的煤层自然发火次数占总数的一半。
的自热是由于煤体内不饱和的酚基化合物强烈地吸附空气
中的氧，同时放出一定量的热量造成的。
这个学者提出的基点是建立在对各种煤体中的有机化
合物进行实验后，发现酚基类是最易氧化的。不仅在纯氧中可以氧化，而且与其它氧化剂接触时也可以发生作用。所以他认为正是空气中的氧与煤体内的酚基类化合物作用而导致自燃。
2 煤的自燃发展过程 2.1煤炭自燃条件
(3)有适量的通风供氧。通风是维持较高氧浓度的必
要条件，是保证氧化反应自动加速的前提。实验表明:氧浓度＞15％时，煤炭氧化方可较快进行。 (4)上述三个条件共存的时间大于煤的自燃发火期。上述四个条件缺一不可，前三个条件是煤炭自燃的必要条
件，最后一个条件是充分条件。
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
3.2 煤层自燃的外在影响因素
煤炭自燃倾向性是煤的一种自然属性。实验证明，它
取决于煤在常温下的氧化能力，是煤层发生自燃的基本条
件。然而在现实生产中，一个煤层或矿井自然发火的危险
程度并不完全取决于煤的自燃倾向性，在一定程度上还受煤层的地质赋存条件、开拓、开采和通风条件的影响。
二、煤自燃机理及自燃倾向性
３.1 影响煤的自燃倾向性的因素
5）煤的粒度完整的煤体一般不会发生自燃，一旦受压破裂，呈破碎状态存在，其自燃性能将显著提高。这是因为破碎的煤炭不仅与氧相接触的表面积增大，而且着火温度明显降低。根据波兰的试验，当烟煤粒度直径为1.5—2mm时，其着火点温度大多在330—360℃；粒度直径小于1mm以下时，着火温度可能低到190－220℃。因此，在矿井里最易发生自燃火源的地方都是碎煤与煤粉集中堆积的地点，如采空区的四周边缘地带，特别是工作面运煤巷链板运输机尾煤粉堆集的地方，受压破裂的煤柱和垮塌的煤壁，充满煤粉与碎煤的煤壁裂隙以及煤巷局部冒高，在棚梁上形成浮煤堆积的地方。
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