煤的自燃

返回
2020/4/27
第二章 煤的自燃
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。
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。
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。
英国学者温米尔(Winmill.T.F)通过实验证实，在不自 燃的煤中加入30％的黄铁矿即可变为具有自燃倾向性的煤。
上一页
下一页
回主目录
返回
2020/4/27
第二章 煤的自燃
1.2.1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 12FeSO 4 + 6H2O + 3O2—4Fe 2(SO4)3 + 4Fe(OH)3 + Q2 FeS2 + Fe2(SO4)2 + 3O2 + 2H2O—3FeSO 4 + 2H2SO4 + Q 3
上一页
下一页
回主目录
上一页
下一页
回主目录
返回
2020/4/27
第二章 煤的自燃
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。
上一页
下一页
回主目录
返回
2020/4/27
第二章 煤的自燃
2 煤的自燃发展过程
回主目录
返回
2020/4/27
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第二章 煤的自燃
2.2 煤的自燃发展过程
１）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。在潜伏期， 煤与氧的作用是以物理吸附 为主，放热很小，无宏观效 应；经过潜伏期后煤的燃点 降低，表面的颜色变暗。
上一页
下一页
回主目录
煤自燃发展过程
1870年瑞克特(Rachta n．H)经过实验得出；一昼夜里 每1g煤的吸氧量为0.1~0.5ml，而褐煤为0.12ml。
1945年姜内斯(Jone s E．R)提出：在空气中，在常温
下烟煤的吸氧量可达0.4ml／g。 六十年代抚顺煤研所曾以煤的吸氧量作为区别煤的自
燃倾向性大小的指标。通过大量煤样分析，确定了100g煤 样在30℃的条件下经96h吸氧量小于200m1时属于不自燃 的，超过300m1时属于易自燃的煤。这也说明，在低温时， 煤的吸氧量愈大，愈易自燃。
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。
上一页
下一页
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。
上一页
下一页
回主目录
返回
2020/4/27
第二章 煤的自燃
1.2.4 煤氧复合作用学说
第二章 煤的自燃
1 煤的自燃学说
1.2 煤自燃的学说种类
主要的有黄铁矿作用学说、细菌作用学说、酚基作用 学说以及煤氧化复合作用学说等
上一页
下一页
回主目录
返回
2020/4/27
第二章 煤的自燃
1.2.1 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。
返回
2020/4/27
第二章 煤的自燃
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。 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。其特点是：①氧化放热较大，煤温 及其环境(风、水、煤壁)温度升高；②产生CO、CO2和 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。
上一页
下一页
回主目录
返回
2020/4/27
第二章 煤的自燃
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
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。
上一页
下一页
回主目录
返回
2020/4/27
第二章 煤的自燃
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 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。
上一页
下一页
回主目录
返回
2020/4/27
第二章 煤的自燃
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%）
材质 褐煤、木材
烟煤 贫瘦煤、无烟煤
着火温度（℃） 250
300~350 650~800
上一页
下一页
回主目录
返回
2020/4/27
第二章 煤的自燃
在自热阶段，若改变了散热条件，使散热大于生热； 或限制供风，使氧浓度降低至不能满足氧化需要，则自热 的煤温度降低到常温，称之为风化。风化后煤的物理化学 性质发生变化，失去活性，不会再发生自燃。