煤炭自燃条件
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。
煤炭安全培训——矿井火灾防治
1、燃烧原因
（1）由于局部通风不良,使瓦斯积聚达到了燃烧 浓度,一般为＜5%(＞16%氧气接触面亦能燃烧)。
（2）有引燃火源，如违章放炮，电气明火等。
①有大量的可燃性碎煤。 ②有充分的供氧和蓄热环境条件。 ③持续时间达到或超过煤层的自然发火期。将必燃无疑， 否则不会自燃。
3、煤层自燃预兆
煤层自燃的主要预兆有”三大异常现象“：
气味异常—— 巷道中出现煤油、松香、恶臭等异 味。
现象异常—— 巷道里出现水雾，顶、帮、支架 挂汗。
感觉异常—— 巷道里出现高温，人感到闷热、头 昏、疲劳等现象，均为煤层自燃预 兆，应及时处理。
外部热源引发的火灾称之外因火灾。
2、类型 矿井外因火灾，按性质大体可分为：
◆ 电气明火 ◆ 机械运行火灾 ◆ 放炮着火 ◆ 其他火灾等
3、特点
矿井外因火灾具有以下特点 ※ 突发性 ※ 灾变性 ※ 蔓延迅速 ※ 易于失控 ※ 易于产生 “火风压”造成风流 紊乱、风流逆转等
若处理不当将会造成严重后果。
（3）空气中有足够的氧气。
当三个条件同时具备时，必燃无疑，缺一条不 会燃烧。
2、处理原则——同矿井外因火灾
3、灭火步骤——
不要急于求成，分三个阶段进行：
第一阶段为控制阶段 第二阶段为直接灭火阶段 第三阶段为善后处理阶段
4、安全注意事项：
一是，严禁水射流直射火心，以防引起煤水气 爆炸。
二是，严禁用衣物扑打，因气体流动性大，不 但扑打不灭，还易发生意外烧伤事故。
■ 加强局部通风管理，杜绝瓦斯积聚超限。 ■ 严格执行各项规章制度和三大规程，消灭引燃 火源。 ■ 坚持三个并重，确保安全投入，提高抗灾能力。 ■ 加强安全技术培训，提高职工综合素质。
煤炭运输存储过程中自燃事故的预防
煤炭运输存储过程中自燃事故的预防煤矿生产过程中，由于实行“两强一快”快速推采，使用的又都是防爆阻燃设备，再加上到位的通风管理，采区一般不会发生煤炭自燃现象。
但是煤炭运输、存储环节多，且煤炭在空气中暴露时间长，具备煤炭自燃的条件也较多。
在此过程中的每一个阶段都有可能发生煤炭自燃的平安事故，可对设备造成严峻破，导致停工停产抢修事故，是煤炭企业埋伏着的重大平安隐患。
一、煤炭发生自燃的条件当煤炭暴露在空气中，煤中的碳就会被氧化生成CO2和CO。
假如空气流通不足，这些气体就会积聚产生肯定的热量。
若氧化生成的热量较少并能准时散失，则煤炭温度不会上升；若氧化生成的热量大于向四周散失的热量，煤炭温度将上升。
随着煤炭温度的连续上升，氧化急剧加快，从而产生更多的热量，煤炭温度也会急剧上升，当煤炭温度达到着火点（150～300℃）时，煤即自发燃烧。
煤炭自燃虽然是一个简单的过程，受着多种因素的影响，但必需具备以下条件：（1）煤型（即煤种有自燃倾向性，且以破裂状态存在，如烟煤）；（2）有连续的供氧条件（氧气浓度达到要求）；（3）有积聚氧化热量的条件（高固有水分、低灰分）；（4）上述三个条件持续足够的时间（1.5个月—3个月）。
二、煤炭在运输、存储过程中易发生自燃的部位煤炭运输、存储过程中，由于流转环节较多，所以事故预防重点也较多。
依据煤炭自燃事故讨论发觉，重点主要在井下漏煤眼、筒仓和地面煤场三处。
这是由于：（1）煤从空气中汲取氧气时可产生出热点，氧化后产生的热量可引发煤炭自燃，长时间存储的煤自燃可能性会更大。
在“老煤”上放“新煤”可造成煤的粒度分别，从而扩大氧化面积，这也是引发煤炭自燃的一个重要缘由。
井下漏煤眼、地面煤场和筒仓被确定为重大平安隐患也都缘于这一缘由。
煤炭自燃发火征兆及灭火方法
煤炭自燃发火征兆及灭火方法
一、自燃征兆
1、巷道中温度升高，湿度增加，出现雾气，巷道壁及支架上出现水珠，这是煤炭开始自燃的征兆；
2、当人感到头痛、闷热、精神疲乏、四肢无力等不舒服时，是煤在自燃过程中空气的氧含量减少、二氧化碳和一氧化碳增加引起的慢性中毒而造成的；
3、从煤炭自燃的地方流出的水和空气的温度比平常明显升高；
4、巷道中或采煤工作面出现煤油味、汽油味、松节油味或焦煤气味，说明煤已自燃到相当的程度，很快就会出现烟雾和明火，必须立即采取灭火措施，防止继续发展。
二、矿井灭火方法
1、直接灭火法：
用水、砂子、岩粉和化学灭火器等在火源附近把火扑灭或者挖除火源。
用水灭火简单易行，经济有效，但必须注意：
①水量应充足，保证不间断供水；
②适当控制风流，以及时排除烟和水蒸气，又不助长火势发展为准；
③水流应从火源外围逐渐向中心喷射，不可直接将水射向火源中心；
④灭火时，人要站在进风侧；
⑤扑灭电气设备的火灾时，必须先切断电源；
⑥不能用水直接扑灭油类火灾；
⑦不能用水喷射火源上边的顶板，防止顶板遇冷爆裂而发生冒顶事故。
2、隔绝灭火法：
在通向火区的所有巷道中构筑防火墙，切断风流，切断氧气供给，待一定时间后，火灾不能维持，自然熄灭。
3、综合灭火法：
当火源范围大，利用直接灭火法和隔绝灭火法难以扑灭时，可先用防火墙将火区封闭，然后采取向密闭墙内灌水、注浆、注入惰性气体、调节风压等，使火区的火加速熄灭。
煤炭自燃的一般规律
煤炭自燃的一般规律嘿，咱今天就来唠唠煤炭自燃的一般规律这档子事儿。
你说煤炭咋就会自燃呢？这就好比那干柴遇到烈火，一点就着呀！煤炭也是有它自己的小脾气的呢。
咱先说说这煤炭它得有一定的条件才会自燃。
就像咱人要想发火，也得有点由头不是？这煤炭首先得有足够的含氧量。
你想想啊，要是没氧气，它咋烧得起来呢？这就跟人没了空气就活不了一个道理。
而且啊，这煤炭还得有适宜的温度，太热了不行，太冷了也不行。
这温度就像是个导火索，到了那个点，“嘭”，就着啦！然后呢，这煤炭还得自身有点问题。
就好比一个人身体不好，就容易生病。
煤炭要是本身就有一些容易自燃的成分，那可就危险喽。
还有啊，煤炭存放的环境也很重要呢。
要是把它放在一个潮湿闷热的地方，那不是给它创造自燃的好条件嘛！你说这煤炭自燃像不像一个调皮的孩子，得时刻看着它，一不小心它就闯出祸来。
咱平时生活中不也有这样的例子嘛，有时候一些小细节不注意，就可能引发大问题。
就好比家里的电器插头不拔，说不定哪天就着火啦。
煤炭自燃还有个特点，就是它一旦开始了，就很难停下来。
这就跟那脱缰的野马似的，拉都拉不住。
所以啊，咱得提前做好预防措施，可不能等它自燃了才着急忙慌地去灭火。
那怎么预防煤炭自燃呢？这可得好好想想办法。
咱得保证煤炭存放的地方通风良好，让它能呼吸到新鲜的空气，但又不能太多。
就像咱吃饭一样，吃多了撑得慌，吃少了又饿着。
还得注意煤炭的质量，别弄些容易自燃的煤炭回来。
咱平时也得时常去看看那些煤炭，就像关心咱自己的身体一样。
看看它们有没有什么异常，有没有温度升高啦，有没有什么异味啦。
要是发现有不对劲的地方，赶紧采取措施，可别不当回事儿。
煤炭自燃这事儿说大不大，说小不小。
要是不注意，那可就可能引发大灾难呢。
你想想，那么多煤炭一下子烧起来，那得多大的火呀！所以咱可不能马虎，得认真对待。
总之呢，煤炭自燃有它的规律，咱只要掌握了这些规律，做好预防措施，就能大大降低它发生的概率。
咱可不能让这小小的煤炭给咱带来大麻烦呀！咱得把它管得服服帖帖的，让它乖乖为咱服务，而不是捣乱。
煤炭自燃及其预防措施
煤炭自燃及其预防措施破裂的煤炭及采空区中的遗煤接触空气后，氧化生热，当热量积聚、煤温上升超过临界温度时，最终导致着火，此种现象称为煤的自燃。
煤的这种性质称为煤的自燃倾向性，由此引起的火灾即是自然发火。
依据《煤矿平安规程》规定，将煤的自燃倾向性分为简单自燃、自燃和不易自燃3种。
(一)煤炭自燃的条件煤的自燃过程是一个相当简单的现象，它必需具备肯定的条件才能发生。
讨论表明，煤炭自燃必需具备以下4个条件：(1)具有自燃倾向性的煤炭呈破裂积累状态（即在常温下有较高的氧化活性)。
(2)有连续的通风供氧条件，能维持煤炭氧化过程的进展。
(3)积聚氧化生成热量，使煤的温度上升。
(4)上述3个条件同时具备，且大于煤的自然发火期。
(二)煤炭自燃的过程煤炭自燃大体上可以划分为3个主要阶段：预备期、自热期、燃烧期。
(1)预备期。
又称埋伏期，是指有自燃倾向性的煤炭与空气接触后，吸附空气中的氧而形成不稳定的氧化物，初始看不出其温度上升和四周环境温度上升的现象。
此过程的氧化比较平缓，煤的质量略有增加，着火温度降低，化学活性增加。
(2)自热期。
在预备期之后，煤氧化的速度加快，不稳定的氧化物开头分解成水、二氧化碳和一氧化碳。
这时若产生的热量未散发或传导出去，则积聚起来的热量便会使煤体渐渐升温，此阶段通常称为煤的自热期。
(3)燃烧期。
当煤温达到着火温度（无烟煤大于400℃、烟煤320~380℃、褐煤小于300℃)后就燃烧起来。
煤进入燃烧期就消失了一般的着火现象。
(三)煤炭自燃的征兆人们凭自身阅历观看煤炭自燃初期征兆如下：(1)煤炭氧化自燃初期生成水分，往往使巷道湿度增加，消失雾气和水珠。
(2)煤炭在从自热到自燃过程中，氧化产物内有多种碳氢化合物，并产生煤油味、汽油味、松节油或煤焦油味。
(3)煤炭氧化过程中要放出热量，因此该处的煤壁和空气的温度较正常时高。
(4)煤炭氧化自燃过程要放出有害气体一氧化碳，因此人们会感觉头痛、闷热、精神不振、不舒适、有疲惫感等。
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。
煤层自然发火的原因是什么？
煤层自然发火的原因是什么？在成煤过程中，由于部分煤层变质不充分，该类煤层的燃点较低。
回采过程中，煤炭的自身结构会发生一定转化，同时释放热量并在煤层中积聚，当积聚的热量达到一定程度，超过煤层的燃点时，煤层就会出现自燃现象。
煤层自燃其他原因（1）煤层自燃内因。
煤本身的特性决定了煤层自燃的可能性。
煤是由原始植物演化而来的，植物被埋藏在地下，在地质作用下，经过一系列的物理、化学变化最终形成煤体。
在演化过程中，煤层内会夹杂一定量的可燃气体，采动过程中，可燃性气体与氧气接触越充分，煤层发生自燃的可能性就越大。
（2）开采影响。
回采会在采空区遗留一部分浮煤，相关统计结果表明，采空区浮煤是造成煤层自燃的主要原因，采空区内积累的浮煤越多，发生自燃的可能性越大。
（3）采空区密闭不严。
工作面回采结束后，采空区密闭达不到要求，存在采空区漏风现象，隔离煤柱的尺寸不合理，加快采空区内空气流动速度，最终造成煤层自燃。
（4）防火措施不足。
部分矿井为了追求经济效益，忽视安全防护工作，没有充分认识到防火的重要性，导致煤层出现自燃。
为预防煤炭自燃，可以向有自燃倾向的煤层中注入徐州吉安研发的普瑞特防灭火材料。
普瑞特防灭火材料集凝胶、黄泥灌浆、三相泡沫、氮气和阻化剂的防灭火优点于一体，特别是继承了泡沫的扩散性能和凝胶良好的固水特性。
一方面，水浆生成泡沫之后，缓慢形成凝胶，能把大量的水固结在凝胶体内，避免了浆液中大量水流失或者溃浆的缺点，大幅度提高了浆水在采空区里的滞留率；另一方面，形成的凝胶能以泡沫为载体对采空区的高、中、低位火源或浮煤大范围全方位的覆盖，且能固结90%以上水分并形成凝胶层，防火时能持久保持煤体湿润并隔绝氧气，灭火时能长久地吸热降温，防止火区复燃。
煤矿企业在井下生产过程中，常会出现煤层自燃的现象，造成大量煤炭资源的浪费。
各矿井应根据实际情况，选择适合自身的防灭火技术，以避免生产过程中煤层自燃情况的出现。
露天矿煤炭自燃的原因及防治
露天矿煤炭自燃的原因及防治
煤层自燃是指在没有外来热源的情况下，由于煤自身氧化积热，使煤的温度升高而发生的燃烧现象。
露天煤矿具有自燃倾向性的大量煤炭，长期暴露在空气中，由于外界环境风化及开采震动，造成煤体破碎松动，外界含氧空气渗入煤体之中发生煤氧复合作用，煤氧化学反应可以释放热量，由于煤体体积较大，热量被积聚起来，积聚的热量反过来加热煤体，使煤体与空气之间的氧化反应更加剧烈，煤体温度不断上升，当达到煤的着火温度时(300-350°)，导致煤体自燃发生。
露天煤矿煤层自燃时采取的灭火方法
1.水消法，一是用水浇灌，推土机封填，形成泥浆起到防火灭火作用;二是往采煤工作面火区上方用高压水浇灌，起到冷却降温隔氧灭火作用。
2.强行采出，用电铲或前装机强行挖除着火煤层，使其在大气环境中自然冷却，排弃至排土区，再用推土机推至排土台阶下，用土岩覆盖。
3.阻化剂灭火，采用粉煤灰、黄土、促凝剂、阻化剂，制成阻化泥浆，用大型泥浆喷洒设备喷洒在煤层表面，对煤层起到封闭和阻化作用。
4.钻孔注浆，沿着着火煤层走向，进行钻孔，探测煤层内部温度，采用小水量，逐渐渗透，降低煤温度，达到彻底灭火目的。
今天。
煤炭自燃的基本条件是什么？
煤炭自燃的基本条件是什么？煤自燃也称煤炭自然，是煤不经点燃而自行着火的现象，并非所有的煤炭都能发生自燃，煤炭自燃必须具备一定的条件。
1、具有自燃倾向性自燃倾向性即在常温下有较高的氧化活性，此为煤的内部特性，它取决于成煤物质和成煤条件，表示煤与氧气相互作用的能力。
完整的煤体只能在其表面发生氧化反应，氧化生成的热量少且不易积聚，所以不会自燃。
相反，煤受压时引起煤分子结构的变化，含氧游离基增加；另外，煤的破碎程度越大，氧化表面积越大，也就越容易自燃。
综上所述，煤炭自燃的先决条件是：具有自燃倾向性的煤呈破碎状态存在。
2、有连续的供氧条件煤炭自燃属于复杂的链式自由基氧化反应，因此，只有不断的氧气供应，才能使得自燃过程持续向下进行。
3、热量易于积聚煤氧化过程中生成的热量，条件适宜时发生蓄积，煤温持续升高，使得反应不断进行并加速。
即氧化生成热量大于散失热量，直至破碎煤体蓄积热量达到其着火点后便可发生自燃。
因此，煤炭自燃的条件必须是“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。
常用的防灭火技术有注水、灌浆、注凝胶、注惰气、三相泡沫等技术。
注水和灌浆容易沿顶板裂隙流失，注惰气容易随风扩散，不易滞留火区；注凝胶容易发生堵管现象，并且污染井下环境；三相泡沫虽然能在防灭火区域向高处堆积，但泡沫破裂后大量水浆容易流失，且其堵漏性能较差。
这些方法都不能很有效地防治煤炭自燃，而普瑞特防灭火技术可有效防治煤炭自燃。
煤体要发生自燃必须具备以下四个条件
煤体要发生自燃必须具备以下四个条件：①具有低温氧化性，即有自燃倾向的煤以破碎状态存在；②有大于12%氧含量的空气通过这些碎煤；③空气流动速度适中，使破裂煤体有积聚氧化热的环境；④在上述3个条件同时具备的状态下，持续一定的时间，使煤体可以达到着火温度。
只要同时具备上述4个条件，煤炭自燃发火即可发生。
但实际中很难找出某两次煤炭自燃发火的发生条件是完全相同的。
这样，对煤炭自燃发火的条件就很难作出定量分析。
煤炭自燃经常发生的地点是：①有大量遗煤而未及时封闭或封闭不严的采空区（特别是采空区内的联络眼附近和停采线处）；②巷道两侧和遗留在采空区内受压的煤柱；③巷道内堆积的浮煤或煤巷的冒顶、垮帮处。
煤矿井下环境中，煤尘爆炸必须同时具备以下3个条件：⑴具有一定浓度的能够爆炸的煤尘云。
煤尘有的具有爆炸性，有的不具有爆炸性。
具有爆炸性的煤尘只有在空气中呈悬浮状态并具有一定浓度时才能发生爆炸。
实验表明，煤尘爆炸下限为45ｇ/m3 ,上限为1500～2000ｇ/m3，爆炸力最强的煤尘浓度为300～400ｇ/m3。
⑵高温热源，能够引燃煤尘爆炸的热源温度变化的范围是比较大的，它与煤尘中挥发分含量有关。
我国煤尘爆炸的引燃温度变化大约在610～1050℃之间，烟煤一般为650～900℃。
煤矿井下能点燃煤尘的高温火源主要为：爆破时出现的火焰、电气火花、电弧、静电放电、摩擦放电、摩擦高温、井下火灾和瓦斯爆炸等。
⑶空气中氧气浓度大与18%，空气中氧含量小于18%时，煤尘就不能爆炸。
但必须注意的是空气中氧浓度虽减至18%以下，并不能完全防止瓦斯与煤尘在空气中的混合物爆炸。
煤矿井下紧急避险有讲究逃生方式巧选择作者：中国煤炭报来源：中国煤炭报发布时间：2011-3-2 20:34:18减小字体增大字体轻轻一点，立刻拥有一本安全工具书！收藏本篇文章，方便以后查看煤矿井下紧急避险系统是减少事故伤亡、避免或减少重特大事故发生的有效方法。
因此，研究煤矿井下紧急避险系统，对提高井下紧急避险能力，减少事故伤亡人数，促进煤矿安全生产有十分重要的意义。
自燃发火煤层相关标准汇总
自燃发火矿井应遵守的相关规定一、2013版《煤矿安全规程》对自燃发火矿井的要求第68条（四）高瓦斯矿井的易自燃煤层，应当采取以预抽方式为主的综合抽放瓦斯措施和综合防灭火措施，保证本煤层瓦斯含量不大于6m3/t或工作面最高风速不大于4.0m/s。
第133条一个矿井中只要有一个煤（岩）层发现瓦斯，该矿井即为瓦斯矿井。
瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。
矿井瓦斯等级，根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为：（一）低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min。
（二）高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min。
（三）煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。
每年必须对矿井进行瓦斯等级和二氧化碳涌出量的鉴定工作，报省（自治区、直辖市）负责煤炭行业管理的部门审批，并报省级煤矿安全监察机构备案。
上报时应包括开采煤层最短发火期和自燃倾向性、煤尘爆炸性的鉴定结果。
第137条（八）专用排瓦斯巷禁止布置在易自燃煤层中。
第148条（一）抽放容易自燃和自燃煤层的采空区瓦斯时，必须经常检查一氧化碳浓度和气体温度参数的变化，发现有自然发火征兆时，应当立即采取措施。
第175条装备矿井安全监控系统的开采容易自燃、自燃煤层的矿井，应设置一氧化碳传感器和温度传感器。
第214条突出的煤必须及时清理，以防自燃引起煤尘爆炸。
清理突出的煤时，必须制定防煤尘、片帮、冒顶以及瓦斯超限、出现火源、再次发生事故的安全措施。
第228条煤的自燃倾向性分为容易自燃、自燃、不易自燃三类。
新建矿井的所有煤层的自燃倾向性由地质勘探部门提供煤样和资料，送国家授权单位作出鉴定，鉴定结果报省级煤矿安全监察机构及省（自治区、直辖市）负责煤炭行业管理的部门备案。
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。
开采容易自燃和自燃煤层的矿井，必须采取综合预防煤层自然发火的措施。
安全技术之煤炭自燃机理及防治措施
安全技术之煤炭自燃机理及防治措施汇报人：日期:•煤炭自燃概述•煤炭自燃机理•煤炭自燃的防治措施目录•安全技术措施•案例分析•研究展望01煤炭自燃概述•煤炭自燃是指煤在无外界氧气和热源的条件下，因自身内部的氧化作用而产生的热量不能被及时散发，导致热量不断积累，温度逐渐升高，当温度达到煤的着火点时，煤就会自燃的现象。
煤炭自燃通常发生在地下较深的位置，不易被发现。
隐蔽性煤炭自燃往往突然发生，给矿工和设备带来很大的危险。
突发性煤炭自燃不仅会烧毁煤炭资源，还会产生大量有害气体，对矿工和环境造成严重危害。
危害严重人员伤亡煤炭自燃产生的大量有害气体和高温烟尘，会危及矿工的生命安全。
环境破坏煤炭自燃产生的有害气体和烟尘会污染环境，对周边生态造成破坏。
经济损失煤炭自燃会导致大量的煤炭资源被烧毁，给煤矿带来巨大的经济损失。
02煤炭自燃机理煤炭自燃的化学反应过程氧化反应01煤炭在常温下与空气中的氧气发生缓慢的氧化反应，释放出热量和二氧化碳。
随着时间的推移，温度逐渐升高，加速了氧化反应速率，最终导致煤炭自燃。
热解反应02在高温下，煤炭中的大分子结构发生裂解，产生挥发分和自由基。
这些自由基与空气中的氧气发生氧化反应，产生大量的热量和二氧化碳，导致煤炭温度进一步升高。
燃烧反应03当煤炭温度达到着火点时，煤粉颗粒与氧气发生剧烈的燃烧反应，产生大量的光和热。
燃烧反应释放的热量促使煤炭温度持续上升，最终导致煤炭自燃。
煤炭自燃的物理过程水分蒸发煤炭中的水分在逐渐升温的过程中不断蒸发，形成水蒸气。
水蒸气的蒸发会带走一部分热量，降低煤炭的温度，但同时也会使煤炭暴露出更多的表面面积，加速了氧化的过程。
裂缝扩展随着煤炭内部温度的升高，不均匀的温度分布会导致煤炭产生裂缝。
这些裂缝会随着温度的升高而不断扩展，使得氧气更容易进入煤炭内部，加速了氧化反应速率。
热传导煤炭在自燃过程中，热量通过热传导的方式从外部向内部传递。
热传导的发生会导致煤炭温度分布不均匀，容易在局部区域形成高温，加速煤炭自燃的过程。
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。
项目二 煤 炭 自 然 发 火
1、预报煤炭自燃发火的指标气体 指标气体：用仪器分析和检测煤自燃过程中释 放出的气体产物来预报火灾，能反映煤炭自热初级 阶段特征的、用来作为自然发火早期预报的气体。 指标气体必须具备的条件： 此种气体为煤炭氧化生成，而不是煤层中含有和解 析的物质 灵敏性 规律性 可测性 若正常时大气中含有微量的指标气体，则一定要确 定预报的临界指标。
2）增加散热强度，抑制升温速度 煤的升温速度取决于生热量与散热量之比，两者 比值小，则升温速度越慢；反之则升温速度越快。 增加散热途径和散热强度的方法有： 增加遗煤分散度 增加通风强度 增加煤体湿度
二、矿井自然发火等级的确定
《矿井防灭火规范》规定：凡开采自燃煤层的矿 井均属于自燃矿井（或称自然发火矿井）。自燃矿 井按自然发火的危险程度分为四级进行管理。 矿井的自燃危险等级划分如下：
3、三级自燃矿井。 凡符合下列条件之一者，定为三级自燃矿井： (1) 百万吨发火率超过1次； (2)煤层自然发火期小于3个月； (3)百万吨发火率超过0.5次、且自然发火期小于12 个月的下列矿井： ①高瓦斯矿井； ②突出矿井； ③开采厚及特厚煤层的矿井； ④开采急倾斜中厚煤层的矿井； ⑤煤层自然倾向性为Ⅲ级，煤尘爆炸指数在10％以 上的矿井。
2、预报煤炭自燃的参数指标 1）一氧化碳（CO） （1）CO浓度 优点：应用简单。 缺点：CO浓度受风量影响较大，所采用CO浓度 预报自然发火时，要求采样点的风量基本保持不变， 否则难以使用检测结果来判断。 （2）CO的绝对生成量 自然发火系数：CO的绝对生成量，用H表示。 当进风流中CO的含量为零时，只可用下式计算：
任务三 煤的自然发火期及煤层自燃 危险性划分
能进行自然发火的判定 熟悉煤层自然发火期的定义 会进行煤层自然发火期的估算 掌握延长煤层自然发火期的途径 熟悉矿井自然发火等级的确定
煤炭自燃有条件及初期征兆
编订：__________________审核：__________________单位：__________________煤炭自燃有条件及初期征兆Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-9436-22 煤炭自燃有条件及初期征兆使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
下载后就可自由编辑。
煤炭自燃有三个必须具备的条件：煤炭本身具有自燃倾向性；连续适量地供给空气；散热条件差，煤氧化生成的热能不断积累。
煤炭本身具有自燃倾向性，即具有低温氧化能力，它是自燃的内在因素，取决于煤炭本身的物理化学性质和煤的成分。
牌号不同的煤，它们的煤岩成分不同，自燃性也不一样，褐煤烟煤容易自燃；在烟煤中，长焰煤和气煤的自燃性最强；贫煤和无烟煤的自燃性较差；在同一牌号的煤中，含硫越多越容易自燃。
因此，《煤矿安全规程》第228条规定，煤的自燃倾向性分为容易自燃、自燃、不自燃三类。
水火不相容，煤中水分多了不易自燃。
但有自燃性的煤失去水分后，自燃的危险性增强，所以地面煤堆经雨雪渗漏、蒸发后容易发生自燃；井下用水淹没自燃火区，恢复生产后，更容易自燃，因为煤经过水洗后，表面更容易氧化。
煤层的地质条件对煤炭自燃的影响很大。
煤层越厚，倾角越大，则煤的自然发火危险就越大。
因为在厚煤层、急倾斜煤层中，回采率低、丢煤多；采区煤柱受压后容易破碎，采空区封闭不严密、漏风量大，这就为煤炭自燃创造了条件。
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燃烧
风化 时间
第二节 煤炭自燃的理论基础
6 煤的自燃过程----特征 1)、潜伏（自燃准备）期 物理吸附，放热少，无宏观表现
2)、自热阶段
(1)氧化放热较大, 煤温、环境( 风、 水、 煤壁) 温度升高； (2)产生CO、 CO2 和碳氢类气体, 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,出现所谓“ 挂汗“ 现象; (4) 微观结构发生变化。 3)燃烧 生成大量的高温烟雾, 其中含有CO、CO2 以及碳氢类化合物。 4)熄灭 若煤温达到自燃点, 但供风不足, 则只有烟雾而无明火, 此即
阶段起一定的影响, 既有加速氧化, 也有阻滞氧化因素。 煤中硫和其它矿物质－－煤中含有的硫和其他催化剂, 则会加速煤的
氧化过程。
第二讲 煤炭自燃的理论基础
5 影响煤炭自然发火的因素 二、开采技术 矿井开拓方式----两翼对角比中央并列式有利于防火 采区巷道布置----留煤柱大小，沿空掘巷(留巷)。 回采方法、回采工艺----放顶煤、综采、炮采等，回采率和工作面 推进速度。 工作面通风方式----“U”型比“Y”型
为干馏或阴燃
第二讲 煤炭自燃的理论基础
本讲主要内容
1、自然发火，煤层自然发火期，2、煤炭自燃的充要条件。 3、煤炭自燃的影响因素。4、煤的自燃过程及特点。
思考题
1、什么是自然发火，什么是煤层自然发火期？ 2、试述煤炭自燃的充要条件。 3、试述煤炭自燃的影响因素。 4、简述煤的自燃过程及特点。
3）温度不变条件下，吸氧速度常数随时间按指数规律衰减:
U U1 H
4）吸氧速度常数Ｕ与煤自身温度之间符合幂函数关系:
Ｕ＝Ｕｅ２.３Ｂ（ｔ－ｔ0） 0
5）煤在氮气中加热后再冷却可使它的活性增加，并有重新恢复到原有 活性的可能。
6）吸氧速度常数Ｕ与粒度之间成复杂关系。
第二讲 煤炭自燃的理论基础
3 自然发火与自然发火期 自然发火 有自然发火的煤层被开采破碎后在常温下与空气接触发生氧化， 产生热量使其温度升高，出现明火和冒烟的现象。 出现下列现象之一 （1）煤因自燃出现明火、 火炭或烟雾等现象; （2）由于煤炭自热而使煤体、 围岩或空气温度升高至70℃以上; (3) 由于煤炭自热而分解出CO、C 2H4( 乙烯) 或其他指标气体, 在空 气中的浓度超过预报指标, 并呈逐渐上升趋势。
③采空区遗煤温升速度 dt>1℃/d为自燃带。
第二讲 煤炭自燃的理论基础
5 影响煤炭自然发火的因素 四、漏风
在煤炭氧化过程的热平衡关系中，漏风起两方面的作用： 向煤提供氧化所必须的氧气，促进氧化发展； 带走氧化生成的热量，降低煤温，抑制氧化过程发展。 五、地质因素 倾角－－倾角越大，自燃危险性超高； 煤层厚度－－厚度越厚，自燃危险性越大； 地质构造－－地质构造附近煤易自燃； 开采深度－－深度太深或太浅，越易自燃。
第二讲 煤炭自燃的理论基础
3 自然发火与自然发火期
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，所经的时间。 影响自然发火期因素： 1)煤层的自然发火期取决于煤的内部结构和物理化学性质; 2)被开采破坏后的堆积状态参数( 分散度) ; 3）裂隙或空隙度； 4）通风供氧、 蓄热和散热等内、外部环境等因素。
第二讲 煤炭自燃的理论基础
5 影响煤炭自然发火的因素 三、影响采空区自燃的因素 采空区煤炭自燃“三带”划分的指标
①采空区漏风风速Vm/s V>0.9m/s为散热带；0.02≤V≤0.9m/s为自燃带；V＜0.02m/s为窒息带。
②采空区氧浓度（C）分布 认为C＜8%为窒息带， 8%≤C≤18% 为自燃带。
第二讲 煤炭自燃的理论基础
6 煤的自燃过程
一、潜伏（自燃准备）期
自煤层被开采、接触空气起至煤温开始升高 的时间区间称之为潜伏期。
二、自热阶段
温度／℃ Tb
温度开始升高起至其温度达到燃点过程，自热阶段。
自热过程是煤氧化反应自动加速、氧化生成热量
逐渐积累、温度自动升高的过程。
Tc
三、燃烧阶段
煤温达到其自燃点后，若能得到充分的供氧（风），则 潜伏期 自热期 发生燃烧，出现明火。
第二讲 煤炭自燃的理论基础
1 煤炭自燃机理学说 黄铁矿作用学说 细菌作用学说 酚基作用学说 基团作用学说 煤氧化合学说
第二讲 煤炭自燃的理论基础
2 煤的氧化特性
煤的吸氧速度－－煤单位时间内吸氧量。
1）所有品种煤在常温下都吸氧，但吸氧速度不同。
2）煤的吸氧速度与所在空气中的氧浓度成正比:
dm U C d
煤的分子结构－－含氧官能团多少和分子结构的疏密程度； 煤化程度－－煤的自燃倾向性随煤化程度增高而降低； 煤岩成分－－氧化能力按镜煤>亮煤>暗煤>丝煤的顺序递减； 煤中的瓦斯含量－－煤中瓦斯存在和放散影响吸氧和氧化过程进行,
它类似用惰性气体稀释空气对氧化发生的影响。 水分－－外在、内在水分、空气中的水蒸气对褐煤和烟煤在低温氧化
第二讲 煤炭自燃的理论基础
5 影响煤炭自然发火的因素 三、影响采空区自燃的因素
采空区煤炭自燃“三带”划分： 对于“U”通风系统(一源一汇)的采空区，按漏风大小和遗煤发生 自燃的可能性采空区可分为三带：散热带Ⅰ，自燃带Ⅱ，窒息（不 自燃）带Ⅲ。
I
III
τ＝(L1+L2) / V
L1
L2
τS≤τ时，可能发生煤炭自燃。
第二讲 煤炭自燃的理论基础
4 煤炭自燃条件
煤炭自燃的必要充分条件：
1）具有自燃倾向的煤被开采后呈破碎堆积状态，
堆集厚度＞0.4m 2）有较好的蓄热条件。
必要条件
3）有适量的通风供氧。
4）上述三个条件共存的时间大于煤的自然发火期。 充分条件
第二讲 煤炭自燃的理论基础
5 影响煤炭自然发火的因素 一、煤的自燃性能