煤自燃特性及防治技术精品PPT课件
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( 安全技术 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改煤炭自燃机理及综合防治措施(2021新版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes煤炭自燃机理及综合防治措施(2021新版)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。
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。