煤炭自燃的原因是什么,自燃必须具备哪些条件_?
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防止煤炭自燃及消防器材设置的管理规定煤炭自燃是一种常见的火灾隐患,对于煤矿、煤炭运输和储存等行业来说,防止煤炭自燃是一项至关重要的工作。
为了保障人民生命财产的安全,规范消防器材的设置和管理是非常必要的。
下面将对防止煤炭自燃及消防器材设置的管理规定进行详细介绍。
一、煤炭自燃的原因及危害煤炭自燃是由于煤中的煤化物在一定条件下与氧气发生氧化反应,产生大量热能而导致自燃的现象。
主要的原因包括煤的品种、含水量、堆放密度、通风条件等。
煤炭自燃不仅会造成直接的火灾破坏,还会产生大量的有害气体和烟尘,对环境和人体健康造成严重危害。
二、煤炭自燃防控措施为了有效防止煤炭自燃,必须采取一系列的防控措施。
首先,煤炭的堆放要注意保持通风良好,堆放密度不宜过大,避免氧气供应不足而导致自燃。
其次,煤炭的含水量要控制在一定范围内,过高或过低都会增加自燃的风险。
另外,及时清理堆放区域的杂物和积灰,避免煤炭表面的灰尘和垃圾过多,引发自燃。
此外,定期检查煤炭堆放区域的温度和气味,发现异常及时采取措施。
三、消防器材的设置为了及时有效地控制和扑灭煤炭自燃火灾,必须合理设置消防器材。
首先,需要设置火灾报警系统,包括火灾报警器和火灾自动报警装置等,及时发现火灾隐患并报警。
其次,要设置合适的灭火设施,包括手提式灭火器、灭火器组合柜和灭火器气体灭火系统等。
另外,还需要设置可燃气体的自动灭火系统,如气体灭火系统和泡沫灭火系统等。
此外,消防器材的设置要根据实际情况进行合理规划,确保在火灾发生时能快速反应和扑灭火灾。
四、消防器材的管理消防器材的设置是为了应对火灾,但如果没有进行有效的管理,很可能会导致消防器材失效或无法发挥作用。
因此,对于消防器材的管理至关重要。
首先,要定期对消防器材进行检查和维护,确保其正常工作。
其次,要定期进行灭火器的充装和更换,不使用过期或损坏的灭火器。
另外,要进行消防器材的培训和演练,提高员工的灭火意识和应急能力。
此外,要建立健全的消防器材档案,及时更新器材情况,确保消防器材的完好性和有效性。
目前比较普遍的看法是:煤炭能在常温厂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,氧比急剧加快,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,具有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【摘要】煤氧化自燃既是重大的事故隐患,也降低了煤的经济价值。
分析了煤堆自燃的原因,煤堆易发生自燃的部位,并提出防治措施。
煤炭长期堆积会因氧化作用,使煤的灰分升高,固定炭和热值下降,降低煤的质量。
煤炭自燃还会造成大量的煤白白烧掉。
如汕头电厂燃烧的烟煤,煤场经常贮有3个月以上的正常用量,因贮煤时间过长而经常发生自燃,有时同时几处发生自燃。
阴燃的煤被送到输送和研磨设备,会造成燃烧和爆炸事故。
煤自燃既是重大的隐患,也降低了煤的经济价值,因此,了解煤自燃的特性,防止煤自燃具有十分重要的意义。
1、煤堆自燃原因分析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。
煤自燃的基本条件煤炭自燃是具有自燃倾向性的煤在有适宜的供氧量、有蓄热氧化环境和时间的条件下发生的物理化学变化的结果。
影响煤炭自燃的因素很多,影响过程也极其复杂,煤炭自燃的发生须具备以下几个条件:(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,氧化放热量较小,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,完整的煤层和大块堆积的遗煤由于无法和氧气充分接触并发生氧化反应,且热量散失严重,所以很难发生煤自燃现象。
只有当具有自燃倾向性的煤受压破碎且堆积至一定厚度时,煤才可能自然发火;堆积较薄的浮煤因产热量少和蓄热条件差而较难发生自燃现象。
对于煤的破碎程度,国内外一般认为浮煤粒度在1mm左右时最易自燃;在浮煤堆积厚度方面,前苏联学者曾提岀浮煤自燃的临界堆积厚度为0.4m。
实际上,浮煤自燃临界厚度是一个不确定值,它因煤自燃特性、煤体温度和漏风强度的不同而异,应根据煤矿现场的实际情况予以确定。
(2)有连续的通风供氧条件氧气的存在是煤发生自燃的主要因素和必要条件,只有含氧量较高的风流持续稳定地流经破碎的煤体时,煤的氧化自燃过程才能够不断地发展下去,才有可能最终发生煤自燃现象。
流经煤体风流的含氧量对煤自燃的发展过程有重要的影响,一般分为以下几种情况:①风流中的氧气浓度小于5%时,因氧气不足,煤自燃现象不会发生;②风流中的氧气浓度大于5%而小于15%时,总满足一定的热量蓄积条件,煤将可能由缓慢氧化逐步发展到自燃;③风流中的氧气浓度大于15%时,由于漏风严重,煤氧化产生的热量往往较难蓄积,因此也较难发生煤自燃。
此外,只有在通风供氧条件连续且稳定的情况下,煤氧化自燃的过程才能够持续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不会引起煤自燃。
(3)热量易于积聚煤在氧化过程中若没有很好的热量积聚环境,煤体就不会产生明显的升温而发生自燃煤氧化产生的热量能否积聚主要取决于风流速度的大小。
露天矿煤炭自燃的原因及防治随着矿业工业的发展,露天矿已经成为了一种非常常见的采矿方式。
然而,由于露天矿的开采方式特殊,常常会出现煤炭自燃现象。
这种现象不仅会对矿山开采造成影响,还会给采矿工人的安全构成威胁。
因此,研究露天矿煤炭自燃的原因及其防治措施显得尤为重要。
一、露天矿煤炭自燃的原因1. 低温氧化:煤有吸氧能力,在露天矿堆积时可以与空气中的氧气发生反应,产生低温氧化的现象。
一些煤种在空气中温度达到了40-50度就会开始自发的低温氧化,一旦放任不管,可能会形成自燃。
2. 集肥:露天矿采用挖掘车和掘进机举行装载,运输,煤种在运输中不时会有割裂掉的,煤块所割裂下来的细末由于受到挤压的原因,会产生空气被梳理,这和在室外打开散缩煤堆有相似之处,因此,长时间堆积下来,零头的细末会产生高温,再加上其容易和氧气结合,引发火灾。
3. 窖缝空气热交换:露天堆积煤层中,所干的细小倾角、穿堆停堆、梳子的堆砌等处,都有非常丰富的煤层接触面。
在干时期,空气可以大面积流动,引发空气中热交换,容易引发自燃。
二、露天矿煤炭自燃的防治1. 预防低温氧化:在露天矿中,预防低温氧化是一项非常重要的任务。
因此,在采取装载、运输等要领时必须慎重处理每一段岩石,严禁在生产中过早装载,挑拣煤堆的过渡要做得越简略越好。
此外,还可以利用覆盖物,比如专门的防燃覆盖被布置,在煤的堆积中进行掩护,降低自燃的风险。
2. 加强堆积管理:堆积煤的波动比较大,特别是受雨雪天气影响大,且面积比较大,一些角落不容易管理。
此时就需要设立设施提高管理的水平,比如设置专门的监控系统,每日进行巡查管理,及时散煤,防止大量烟尘和灰尘的堆积。
3. 做好现场消防:露天煤矿堆积贮存,是煤层自燃最容易发生的环节。
因此在现场不能缺少有效的消防设备。
同时加强监测,发现问题及时处理。
总之,为了防范露天矿煤炭自燃的风险,主要还是要预防为主,加强堆积管理,减少煤在露天堆积过程中的低温氧化,加强消防设备等措施,彻底防范煤炭自燃所带来的安全隐患。
煤场煤堆自燃原因及治理措施煤在无需外火源加热,而受其自身氧化作用所产生的积蓄热引起的着火就称为煤的自燃。
煤是在常温下会发生缓慢氧化的物料,它受空气中氧的作用而被氧化产生的热量聚集在煤堆内部,而温度的升高又会加速煤的氧化,当温度升高到60℃后,煤堆温度会加速上升,若不及时采取措施,就会发生煤堆自燃。
影响煤堆自燃的因素很多,主要包括煤的性质、组堆工艺过程、气候条件等。
(1)煤的性质煤的变质程度对煤的氧化和自燃具有决定意义。
一般变质程度低的煤,其氧化自燃倾向大。
在电煤日常煤质检测项目中,一般含硫量和挥发分高的煤比较容易自燃。
煤中水分对其氧化速度也有相当大的影响,煤堆中水分蒸发生成大量汽化热,热量在煤堆较高部位出现聚积,这样就更加剧了煤的氧化和自燃。
(2)组堆的工艺过程在组堆时,煤块与煤末有偏析现象,在煤堆底部内形成大量空洞,空气可自由透入。
当煤开始氧化放热时,这些空洞给热量聚积创造了有利条件,从而也促进了煤堆温度的迅速提高,因此自燃也大多发生在这个部位。
(3)气候条件大气温度、大气压力波动、风力风向、雨雪量等因素,都会影响自燃的发生。
秋冬过渡时期是煤堆自燃高发时期,尤其是气温骤降(特别是下降10℃及以上),由于气压和风力的作用,使煤堆内外空气对流加速,容易发生自燃。
煤场的自燃重在预防,一旦发生自燃,根据不同阶段和不同程度,处理方式有所不同。
(1)当发热冒烟、自燃发生在煤堆浅层,或煤堆不大,那么可以用推土机或铲车将发热自燃的煤与主煤堆分离或推散开来,充分浇水降温、灭火。
(2)当发热冒烟、自燃发生在大煤堆深处,又无法倒堆,那么首选用推土机反复压实,窒息灭火。
而此时,浇水是不可取的,由于很难对自燃点及附近区域进行全面有效地降温,加湿煤堆反而会加速和扩大自燃。
当然,推土机无法操作的地方,或有明火产生时还是需要先浇水灭火。
(3)清场是处理自燃最有效最彻底的方法。
根据不同的煤质和季节,合理安排各块煤场清场。
取清场煤时,一旦打开发热煤堆,由于大量空气进入,很有可能会冒烟甚至发生明火,在上煤仓前必须首先灭火。
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【摘要】煤氧化自燃既是重大的事故隐患,也降低了煤的经济价值。
分析了煤堆自燃的原因,煤堆易发生自燃的部位,并提出防治措施。
煤炭长期堆积会因氧化作用,使煤的灰分升高,固定炭和热值下降,降低煤的质量。
煤炭自燃还会造成大量的煤白白烧掉。
如汕头电厂燃烧的烟煤,煤场经常贮有3个月以上的正常用量,因贮煤时间过长而经常发生自燃,有时同时几处发生自燃。
阴燃的煤被送到输送和研磨设备,会造成燃烧和爆炸事故。
煤自燃既是重大的隐患,也降低了煤的经济价值,因此,了解煤自燃的特性,防止煤自燃具有十分重要的意义。
1、煤堆自燃原因分析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。
煤堆发生自燃要同时具备以下4个条件:(1)具有自燃倾向性。
煤的自燃倾向性是煤的一种自然属性,反映了煤的变质程度,水分、灰分、含硫量、粒度、孔隙度、导热性,是煤自燃的基本条件。
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。
煤的自燃名词解释1.引言1.1 概述煤的自燃是指在无外力作用下,煤自身因内部热源的引发而发生不可控的燃烧现象。
这种现象已经被人们广泛关注和研究。
煤炭是一种重要的能源资源,在能源领域具有重要地位,但其自燃问题却给煤炭的开采、储存、运输等环节带来了巨大的安全隐患和经济损失。
煤的自燃主要是由于煤中存在的一些物理、化学和微生物活动引发的。
在储存和运输过程中,煤炭受到了氧气、水分、温度、压力等多种因素的影响,使得其内部的化学反应和热效应增强,从而释放出大量的热能。
当这些热能无法及时散发,超过了煤的自身稳定温度范围时,就会引发煤的自燃现象。
煤的自燃问题对煤炭企业和相关部门造成了严重的经济和环境损失。
一方面,自燃造成了巨大的煤炭损失,这意味着煤炭企业将面临着原材料的缺失和生产能力的下降;另一方面,自燃还会产生大量的有害气体和烟尘,对环境造成污染,对人们的身体健康也带来了威胁。
因此,为了解决煤的自燃问题,需要深入研究煤的自燃机理,掌握煤的自燃的规律,并在煤的开采、储存、运输等环节采取相应的安全防范措施。
同时,通过改进煤炭的生产工艺和技术手段,提高煤的质量,减少煤中活性成分的含量,也能够有效地预防和减少煤的自燃问题的发生。
整个文章将围绕煤的自燃问题展开详细的阐述,旨在加深人们对煤的自燃的认识和理解,推动相关领域的研究和工作,在保障煤炭开采和使用安全的同时,提高煤炭产业的可持续发展能力。
1.2文章结构文章结构是指文章的组织框架和部分内容在整体结构中的位置。
一个明确的文章结构可以帮助读者更好地理解文章的内容和逻辑关系。
以下是本文的结构:1. 引言- 1.1 概述:对于煤的自燃现象进行简要介绍,指出其在煤矿、火灾防治等领域的重要性。
- 1.2 文章结构:说明本文的组织框架和各部分的内容。
- 1.3 目的:明确本文的目标和意义,为读者提供清晰的导向。
2. 正文- 2.1 煤的自燃定义:详细解释煤的自燃概念,包括其定义、产生的条件和特点等。
造成煤炭自热、自燃的原因探讨周长春(北京铁路局机务处) 摘 要 重点分析了煤炭发生自热、自燃所产生的危害,剖析了煤炭发生自热、自燃的内部因素和外部因素。
对造成煤炭自热、自燃的原因及机理进行了探讨并提出预防自热的方法。
关键词 煤炭 自热 自燃1 煤炭的自热煤与空气接触形成氧化引起煤的自热。
在低于80K的温度下,开始生成稳定的煤氧复合物。
煤生成煤氧复合物到自燃着火过程关键取决于热能和空气。
在高于80K的温度下煤氧复合物分解并放出大量热能。
热能打破平衡又促使温度生高造成再一次的循环,最后形成自燃着火。
在低于80K的温度下,煤炭的氧化热小于润湿热。
既比原内在水分低的煤如果放在高潮湿环境中会吸收水分。
这种润湿过程产生热。
干燥的煤和水反应放出的热大于氧化反应放出的热。
润湿热是造成低变质煤产生自热的重要原因,产生的热能加速煤氧复合物的生成。
可以产生热能的另一途径是黄铁矿FeS2氧化。
如果上述的各种热能很快被流动的空气带走散失,煤炭温度始终保持在50~100K以下(取决于煤炭种类)煤就能保持稳定不会自燃。
2 煤炭自热的危害煤自热后:(1)导致自燃;(2)产生对人身体有害的气体,破坏生态环境污染空气;(3)煤的热值明显降低,造成能源浪费。
煤的自热是自燃的第一阶段,自燃不经常发生,但自热是经常的。
煤即使不发生自燃,但煤氧复合物分解时产生的CO和CO2气体会给环境带来危害,破坏生态环境,造成污染,尤其是自热煤周边的人员危害最大。
对煤的长期贮存特性研究表明,变质程度高的煤,由于自热趋势小,因此,热值几乎不损失;次烟煤和褐煤,由于自热趋势大,其热值损失就比高变质煤大。
煤在氧化过程中吸收氧和损失氢时,其热值下降。
由于氧化反应分布不均,因此,煤的热值降低情况很难准确预测,经济损失难以用数字表示,造成的危害及损失较大,如人们所说的“过火煤”不好烧,没劲,烧不起汽来,就是自燃煤造成的。
2.1 与自热有关的几个因素(1)温度;(2)煤变质程度;(3)粒度或表面积;(4)水分;(5)黄铁矿含量。
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。
煤炭自燃的原因是什么?自燃机理是什么?煤炭自燃是指处于特定环境及条件下的煤吸附氧、自热、热量积聚自燃而形成的一种频发性灾害。
说到底,煤炭自燃实质上是一种煤氧之间极其复杂的物理化学变化过程。
虽然不同的煤种自燃的状态不尽相同,但所有煤炭自燃的共性是必须同时具备三个条件的,即①易于低温氧化的粉煤或碎煤呈堆积状态存在;②存在适宜的通风供氧条件;③存在蓄热的环境条件并持续一定时间。
对于煤炭自燃的机理,人们提出了一系列的学说,其中主要有细菌作用学说、黄铁矿作用学说、酚基作用学说以及煤氧复合作用学说。
(一)细菌作用学说煤在细菌作用下的发酵过程中放出一定的热量,对煤在70℃以前的自热起决定性作用。
当微生物极度增长时,一般都有生化放热过程,当煤自热温度升到70℃以上时,所有的生化过程都将消亡,同时引发煤炭自燃。
(二)黄铁矿作用学说煤的自燃过程,是由于煤层中的黄铁矿(FeS2)暴露于空气后与水分和氧相互作用,发生放热反应而引起的。
(三)酚基作用学说导致煤自燃是因为空气中的氧与煤体中所含有的不饱和酚基化合物作用时,放出热量所致。
(四)煤氧复合作用学说煤氧复合作用学说认为,煤自燃的根本原因在于煤具有吸附氧的能力和与此相联系的放热作用。
该学说指出煤自燃正是氧化过程自身加速的最后阶段。
但并非任何一种煤的氧化都能导致自燃,只有在稳定的低温和良好的蓄热条件下,氧化过程可自动加速,这样才能导致自燃。
上述几种关于煤自燃机理的学说中,煤氧复合作用学说被大多数人所接受。
煤与氧相互作用产生热量并积聚是导致煤自燃的主要因素。
需要说明的是,尽管煤氧复合作用学说广泛地被人们所接受,在实践中也逐渐得到科学的证实,但是鉴于煤的物质组成及其性质的复杂性,这一学说主要是对煤自燃机理的定性解释,许多问题仍有待于深入研究和探讨。
研究煤炭自燃机理,其主要目的在于指导矿井煤炭自燃防治措施的制定和实施。
其研究方法主要有三类:一是减少煤炭和空气接触的表面积;二是降低与煤炭表面接触的氧气含量;三是用某种方法钝化自然发火煤炭表面的氧化活性。
火电厂煤场自燃的原因分析及控制措施火力发电厂的主要燃料是煤炭,为了保证锅炉用煤,一般都建有一个或多个贮煤场,基本为露天堆放,不防雨雪和日晒。
煤与空气的接触,不仅会风化,使煤的质量变坏,而且还会常常发生煤堆发热和自燃现象,从而造成能源的浪费,环境的污染,同时也给安全生产带来了相当大的隐患。
近几年,在火电厂实施职业健康安全管理体系过程中,都会把贮煤场煤堆的自燃识别为危险源,进行风险评价,找出治理措施,尽可能地防止煤堆自燃现象的发生。
那么造成煤堆自燃的原因是什么呢?普遍认为,煤的自燃是由煤氧复合作用而产生的。
由于外力的作用,破坏了煤体原始状态下的完整性,煤体表面分子的平衡状态也被破坏。
当煤体与空气接触后,空气中的氧便会随着空气的流动而进入煤体内部。
平衡状态被破坏的煤表面分子与氧气接触,形成新的平衡状态,迅速与氧发生物理吸附、化学吸附及化学反应等一系列变化,产生并放出热量。
在一定的蓄热条件下,当煤体释放的热量大于向环境散失的热量时,热量积聚使煤体温度上升,最终便导致煤体发生自燃。
不难看出,煤体自燃发生机率的大小受水份、空气中氧气及散热条件的直接影响。
笔者结合火电厂煤场生产管理的施行经验,总结出以下几方面影响煤体自燃的因素。
〔1〕煤的硫份对自燃的影响煤中含有一定的硫份,硫在一定温度下化学性质会发生变化,生成氧化硫,氧化硫遇水生成稀硫酸,这一系列氧化反应过程为放热过程,从而提升了煤堆中的温度。
因此,一般来说,含硫量高的煤更易发生自燃。
〔2〕煤的挥发份对自燃的影响煤中挥发份的主要成分是低分子烃类,如甲烷、乙烯、丙烯、-氧化碳、二氧化碳、硫化氢等。
煤的挥发份大大地降低了煤体自燃的祸源温度。
依据观察和统计说明,挥发分较高的煤,即使是同样条件下的露天存贮,发生自燃的机率也要比挥发分较低的煤大一倍。
依据煤场生产管理人员的观察,高挥发分的煤种〔Vad>28%以上〕,当温度达50~60℃时,一、二日内便会发生自燃,且来势较猛;较低挥发分的煤种〔Vad<21%以下的煤种〕,一般要到80℃以上,才会发生自燃现象。
地面煤仓自燃处理措施有哪些地面煤仓是煤矿生产中的重要设施,用于存放煤炭并保障生产供应。
然而,由于煤炭具有易燃性和自燃性,地面煤仓存在着一定的自燃风险。
一旦地面煤仓发生自燃,将会对煤矿生产和周边环境造成严重影响。
因此,对地面煤仓的自燃处理措施至关重要。
本文将就地面煤仓自燃的原因和处理措施进行探讨,以期为相关行业提供参考。
一、地面煤仓自燃的原因。
地面煤仓自燃是由于煤炭中的有机物质在氧气的作用下发生氧化反应,产生大量热量并最终导致煤炭自燃燃烧的现象。
其主要原因包括以下几点:1. 煤炭中的有机物质含量高。
煤炭是一种含有大量有机物质的矿石,这些有机物质在氧气的作用下易于发生氧化反应。
2. 煤炭堆积密度大。
地面煤仓中煤炭的堆积密度较大,空气流通性较差,导致煤炭内部热量无法有效散发。
3. 外界环境条件恶劣。
地面煤仓通常处于高温、高湿的环境中,这些条件有利于煤炭的自燃。
4. 煤炭堆积时间过长。
地面煤仓中的煤炭往往长时间堆积,使得煤炭内部的有机物质发生氧化反应的机会增加。
二、地面煤仓自燃的处理措施。
针对地面煤仓自燃的原因,我们可以采取以下措施来进行预防和处理:1. 加强通风系统。
地面煤仓应建立完善的通风系统,保证煤炭堆积区域的空气流通性,有效散发煤炭内部的热量,减少自燃的可能性。
2. 控制煤炭堆积密度。
合理控制地面煤仓中煤炭的堆积密度,避免过大的密度导致空气流通性不佳,增加煤炭自燃的风险。
3. 定期检测煤炭温度。
对地面煤仓中的煤炭进行定期的温度检测,一旦发现煤炭温度异常升高,及时采取措施进行处理,防止自燃事故的发生。
4. 控制外界环境条件。
对地面煤仓所在区域的环境条件进行控制,保持适宜的温湿度,减少煤炭自燃的可能性。
5. 加强管理和监控。
对地面煤仓的管理和监控工作进行加强,建立健全的管理制度和监控系统,确保煤炭的安全存放和使用。
6. 定期清理煤仓。
定期清理地面煤仓,及时清除煤炭堆积区域的积尘和杂物,减少自燃的可能性。
煤炭自燃机理及防治措施1 煤的自燃机理1.1 概述关于煤的自燃问题,长期以来,一般都认为煤中黄铁矿的存在是自燃的原因,由于黄铁矿氧化成为三氧化二铁及三氧化硫时能放出热量,在有水分参加的情况下,可以形成硫酸,它是很强的氧化剂,更加速煤的氧化,促进煤的自燃。
需要指出,有的含有黄铁矿的煤,虽然经过长斯放置,并不一定发生燃,而不含或少含黄铁矿的煤也有自燃现象。
因此,煤的自燃并非完全因含有黄铁矿而引起。
其主要原因是由于吸收了空气中的氧气,使煤的组成物质氧化产生热量,再被水湿润,就放出更多的湿润热,也会加速煤的自燃。
此外,煤的自燃还与煤本身的性质有关。
如煤的品级;煤的显微组分、水分、矿物质、节理和裂隙;煤层埋藏深度和煤层厚度;开采方法和通风方式等。
煤的自燃从本质上来说是煤的氧化过程。
1.2 煤自燃的不同阶段(1)水吸附阶段。
与其他阶段不同,这个阶段只是个物理过程,煤与氧不会发生反应,煤吸附水虽不是煤自燃的根本原因,但他对煤自热,特别是低品级的煤自热有重要影响。
当水被煤吸附时会放出大量热,即润湿热。
所以,多数情况下该阶段对煤的自燃都起着关键作用。
(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,煤重随之在幅度下降,甚至比原始煤重还要轻。
煤中水汾的蒸发可带走一些热量,该过程产热量晨16.8~75.6J/g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。
(3)煤氧复合物生成阶段。
该阶段生成一种稳定的化合物,即煤氧复合物。
其反应温度范围为150~230℃。
产生的热量25.2~003.4J/g。
煤矿煤层自然发火原因分析与防治措施p云台矿所采二1煤层自然发火期为2~3个月,属易自燃煤层,生产期间曾发火,通过云台矿的防灭火治理及通过分析发火原因,本人认为,整合后的矿井更应做好防灭火工作,确保矿井安全生产。
1 矿井简介平煤集团云台矿位于平顶山石龙区大庄村平煤集团大庄矿东南1.2km处,地处丘陵地带,1995年底破土动工,1999年11月投产,设计服务年限18年,设计生产能力6万吨/年, 2005年实际生产能力9.5万吨。
由于小煤矿破坏以及河南梁洼煤矿水淹等原因,造成云台矿资源枯竭,加之采矿许可证到期等种种原因,于2006年6月份闭坑。
云台矿煤田原属平煤集团大庄矿,由于断层影响划拨给云台矿开采。
开采煤层为二1(己16-17)煤层,自然发火期2~3个月,属易自然煤层,瓦斯绝对涌出量0.7m3/min,相对涌出量为1.5m3/t,属低瓦斯矿井。
煤尘爆炸性指数18~32%,具有爆炸性。
2 云台矿煤炭自然发火情况及原因漏风是引起云台矿自然发火的根本原因。
2002年杨庄矿(非法小窑)越界开采与云台矿己16-17-11050机巷掘透,由于密闭不严漏风,50天后密闭处发火。
2005年云台矿在大庄矿己四采区东翼残采,由于大庄矿压入式通风,云台矿为抽出式通风,造成采空区漏风,Co超限。
2006年己16-17-11090工作面报废中切眼密闭漏风,造成废巷内温度升高,密闭内CO浓度超限。
3 煤炭自燃原因及条件3.1煤自燃的学说种类目前主要的煤自燃学说有黄铁矿作用学说、细菌作用学说、酚基作用学说以及煤氧化符合作用学说等。
3.2煤炭自燃条件3.2.1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。
(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。
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:煤炭能在常温厂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,氧比急剧加快,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,具有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。
【摘要】煤氧化自燃既是重大的事故隐患,也降低了煤的经济价值。
分析了煤堆自燃的原因,煤堆易发生自燃的部位,并提出防治措施。
煤炭长期堆积会因氧化作用,使煤的灰分升高,固定炭和热值下降,降低煤的质量。
煤炭自燃还会造成大量的煤白白烧掉。
如汕头电厂燃烧的烟煤,煤场经常贮有3个月以上的正常用量,因贮煤时间过长而经常发生自燃,有时同时几处发生自燃。
阴燃的煤被送到输送和研磨设备,会造成燃烧和爆炸事故。
煤自燃既是重大的隐患,也降低了煤的经济价值,因此,了解煤自燃的特性,防止煤自燃具有十分重要的意义。
1、煤堆自燃原因分析
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。
煤堆发生自燃要同时具备以下4个条件:
(1)具有自燃倾向性。
煤的自燃倾向性是煤的一种自然属性,反映了煤的变质程度,水分、
灰分、含硫量、粒度、孔隙度、导热性,是煤自燃的基本条件。
煤在常温下的氧化能力主要取决于挥发分的含量,挥发分含量越高,自燃倾向性越强,而且自燃时间也会相应缩短。
根据煤的氧化程度与着火点之间的关系,利用原煤样的着火点和氧化煤样的着火点的差值ΔT来推测煤的自燃倾向。
一般,原煤样着火点低,而且ΔT大的煤容易自燃;ΔT>40℃的煤为易自燃煤;ΔT<20℃的煤(褐煤和长焰煤除外)是不易自燃煤。
从表1可看出,从褐煤到无烟煤,其着火点越来越高,自燃倾向性越来越弱。
表1我国各类煤的着火点范围略
(2)供氧条件。
煤堆暴露于空气中,表面与空气充分接触,而且空气通过煤块之间的间隙渗透到煤堆内部,给煤堆内部氧化创造了条件。
煤的块度越大,煤块之间的间隙越大,其供氧条件越好。
(3)氧化时间。
煤从氧化发展到自燃有一个过程,氧化时间达到自燃发火期才能自燃。
如长焰煤的自然发火期为1~3个月,气煤为4~6个月。
(4)储热条件。
煤在氧化的过程中放出热量,只有当放出的热量大于散发掉的热量时,才能使热量聚集,温度上升,达到煤的着火点就会自燃。
此外,煤的粒度、水分、灰分、压实程度、环境温度、湿度等因素都会影响煤的自燃。
粒度越细,比表面积越大,氧化反应越剧烈,越易自燃。
一般,煤自燃要经历水分蒸发、氧化、自燃3个阶段。
煤的湿度大,将煤浸在水中,能阻止煤与氧气直接接触而发生氧化反应,只要水不流失,也不会影响煤的质量;再者,水分蒸发要消耗大量的热量,煤含水量越大,蒸发期越长,此阶段温度无明显上升。
灰分越高,越不易自燃。
将煤堆压实,能减少煤块之间的间隙,减少空气在煤堆内的渗透量,削弱供氧条件。
环境温度和湿度都会影响煤自燃的时间,温度越高、湿度越大,煤自燃的时间越短。
根据电力、冶金、煤炭和水泥行业的煤堆发生自燃的实际情况看,发生自燃的部位既不在煤堆的表面,也不在煤堆深部,而在表层以下。
在自然堆积状况下,可将煤堆分为3层(见图1)。
图1煤堆自燃分布剖面略
冷却层:煤堆的表层,约0.5~1.5m厚,该层煤较松散,与空气接触充分,虽发生氧化反应,但散热条件好,所以不会发生自燃。
氧化层:该层位于冷却层以下,厚度在1~4m左右,具备煤自燃的所有条件,达到自然发火期即会自燃。
窒息层:该层位于氧化层以下,煤层相对压实,供氧不充分,且含水率较高,氧化程度较低,不易发生自燃。
煤在自然堆放时,一般中心部位处颗粒较细,越往四周颗粒越粗,相应的,从中心往四周,空隙越来越大,通风散热条件越来越好,冷却层和氧化层越来越厚。
自燃一般发生在氧化层。
同时伴随着温度升高、冒热气、冒烟等现象。
当发现煤堆上某处释放热气或冒烟,那么自热或自燃点一定在该部位垂直向下的氧化层内,因为受煤的自热或自燃的热压作用,气体流动方向
为垂直向上方向。
一旦某个部位发生了自燃,也会改变其上部冷却层的受热条件,使冷却层也自燃。
因此,发现煤堆自燃必须立即采取措施,防止自燃范围扩大。
2、防止煤堆自燃的措施
防止煤堆自燃要防治结合,以防为主。
对煤自燃的原因进行分析,提出如下措施:
(1)煤的自燃倾向性鉴定,对掌握煤自燃火灾的规律,有针对性地采取防火措施,保证安全生产具有重要意义。
因此,对贮存自燃倾向性较大的煤和贮煤时间较长的煤场,应作煤的自燃倾向性鉴定,测定煤的挥发分的含量、最低着火温度、自燃发火期等指标。
(2)应选择合适的贮煤场和堆置方式,保持通风良好,防止煤堆暴晒。
宜将贮煤场设置在宽敞的区域,背阳光的地方(如高山的北坡),或设置煤棚。
周围和煤场下部不得有高温热源。
这样可降低煤的氧化速度。
(3)正确核定贮煤时间,尽量不要超过煤的自燃发火期。
在露天贮煤场情况下,贮煤时间过长是发生自燃的主要原因之一。
而且,贮煤时间越长,氧化程度越高,煤的经济价值下降越多。
(4)用推土机将煤一层一层压实,尤其是要将堆边大块部分压实,铺盖一层粘土更好,这样可以减少煤堆的空隙度,赶走煤堆空隙中的一部分空气,减少煤与氧气的接触。
铺盖粘土会增加煤的灰分,对煤质要求较高的情况不适用。
在煤堆表面喷洒凝体材料,可阻止外界空气向煤堆内部渗透,防止煤堆自燃。
该方法适应性较广,但成本较高,而且增加煤的灰分,对煤质有影响。
(5)使煤堆保持适当的水分能延长煤的氧化期,有效防止煤自燃。
根据分析,煤自燃前的全水分为5%~7%。
当煤的含水量达到12%时,不会发生自燃。
贮煤场的底部和周边应采用混凝土结构,以防止水分渗漏和流失。
煤场周边设置喷洒水设施,定期向煤堆喷洒水,这样做还能够防止煤场扬尘。
有把煤浸在水中来防止煤氧化自燃的作法。
(6)加强煤场现场管理,尽早发现煤自燃征兆,并采取处理措施。
每天派人巡查自燃情况,发现有局部温度升高、冒热气、冒烟等现象时,即可判断该处氧化层已发生自燃。
发生自燃还伴随着CO浓度升高,因此,用CO检测仪能检测出来。
处理煤堆自燃主要用喷灌水的方法。
将水直接洒在煤堆表面上,或挖沟浇灌的方法都会使渗入煤堆内的水量不均,而且容易流失,把煤冲走,由于受热压作用,进入自燃部位的水量少,防火效果不好。
改为插管注水将注水管直接插入自燃部位,用压力水湿润氧化自燃部位的煤体,降低了煤体的自热温度,抑制了煤氧化自燃。
对于较小的煤堆,可把发生自燃部位的外表层扒掉,露出氧化自燃层来散热冷却,或经常倒堆破坏氧化层以延缓或阻止自燃。
如同时喷洒水,则阻燃效果更好。
该方法只适用于煤堆较小、四周有空间的情况。