煤自燃的影响因素与预防对策

时间:2022-09-10 08:53:56

摘 要:该文通过分析煤的自燃的形成过程和影响因素,指出煤的自燃是与其理化性质和储存条件密切相关的,并对如何预防煤的自燃提出了自己的见解和看法。

关键词:煤 自燃 预防

中图分类号:TD752.2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)04(c)-0079-01

我国是一个煤炭大国,煤炭资源在整个能源结构中占据将近80%的比例,煤炭资源一枝独秀,对我国工业生产以及人们生活起着重要作用。但同时,我们也看到,煤炭自燃的现象时有发生,一些矿场和采煤场不注意煤炭储存方式的合理选择,煤炭随意堆放造成煤炭自燃,而且限于场地因素限制,煤炭自燃后很难扑救,给国家财产以及人民安全带来巨大隐患。笔者在煤炭行业工作多年,所在的县就是一个煤炭开采大县,曾经发生过四起煤炭自燃的事故,造成一定的经济损失,可见,加强对煤炭自燃的研究具有重要的现实意义。

1 煤的自燃的形成过程

煤炭作为一种天然的能源,是由植物在一定的地质环境中,经过漫长的天然煤化作用逐渐转变而成的。煤的自燃是由于煤炭吸收到空气中的氧气,随着吸收氧气数量的增多,氧气逐渐扩散到整个煤的表现,从而产生氧化作用,这个过程是个漫长的阶段,煤在氧化过程中排除CO2和CO等气体,同时也产生大量的能量。整个过程周而复始,一直循环下去,一直到煤氧化排出的热量足够高的时候,就会引起煤的自燃。

2 煤的自燃的影响因素

根据煤自然的形成过程,可以看出影响煤自燃的因素主要有以下几个方面。

2.1 煤的碳化程度

从实验来看,煤的碳化程度越高,越不容易发生自燃,这是因为碳化程度比较高也就意味着煤的结构比较紧密,水分含量比较低,在氧化过程中排除的能量就比较少,就不容易引起自燃。反之亦然,碳化程度低的煤,结构疏松,氧化过程中排除大量气体和能量,容易自燃。例如在煤资源中,褐煤的碳化程度相对而言比较低,也是最常见自燃的煤炭种类,而无烟煤由于碳化程度最高,所以很难发生自燃。

2.2 煤中硫化物的含量

硫化物是煤炭中的重要成分之一,硫化物很容易发生氧化作用,从而排除大量热量,使煤堆的温度慢慢上升,从而加速煤的自燃。当然,硫化物的氧化作用需要与水发生作用,因此当其他条件不变的情形下,煤湿度越大,自燃可能性就越高。

2.3 颗粒度的大小

煤越细碎,也就是煤颗粒越小,与空气接触的面积就越大,也就越容易吸收到空气中的氧气,而且煤颗粒越小,煤堆放越紧实,通风和散热能力比较差,热量散发不出去,自燃可能性就越高。而块煤则恰恰相反,快大与空气接触面积就小,而且比较疏松,容易散热,自燃能力很弱。

2.4 煤的岩石化学成分

煤主要分为丝煤、暗煤、亮煤和镜煤。这四种成分对氧气的吸收能力存在明显差异,自燃能力也不一样。低温时,丝煤吸附能力很强,所以吸附氧最多。随着温度的升高,表面吸附能力下降,氧化作用加强,高温下,镜煤最易氧化。故含丝煤越多,并且丝煤和镜煤混在一起的煤最易自燃。

3 煤自燃的预防对策

上面我们分析了煤自燃的原理以及影响煤自燃的因素。为了将煤自燃的几率降到最低,为了更好的保护财产以及人身安全,需要我们从下面几方面入手,加强对煤自燃的预防对策。

3.1 储煤场的选择

储煤场的合理选择,是预防煤自燃的先决条件。选择的煤场要在较高的地势上,这样通风较好,同时也要保持干燥,可以选择一些用黄泥与白灰混合的地面,

最好是水泥地面,这样可以大大降低煤自燃的几率。同时煤场要与其他建筑物保持一定安全距离,防止煤自燃对其他设施的伤害。

3.2 煤要按品种分类、分区堆放,标明时间、数量

新到的煤不要与已发热的煤混存,对于新进场的煤温度过高,应该先进行降温再进行堆存。而且要保证煤堆的储存时间、堆放高度能够满足要求。

3.3 对煤堆采取必要的降温措施

常用的降温措施主要有两种:一种是打眼法,在煤堆上打一直径10左右的眼,散发氧化产生的热量。一种是灌水法,在煤堆顶面挖几个小方坑,然后向内进行注水,水会从煤堆下面流出,带走热量。这样也可以使煤保持足够的湿度和水分,减少自燃发生。

3.4 及时检查

煤堆形成后经常检查,温度计至少在煤堆中停留10 min以上,如果超过60 ℃,应采取必要的降温措施。

3.5 煤堆表面喷阻火剂

阻火剂是一些无机盐类如CaCl2、Mgcl2的溶液,当煤堆温度过高时,将这些阻火剂喷洒到煤堆上,可以阻止或降低煤的氧化进程,起到防火作用。

参考文献

[1] 陆伟.煤自燃逐步自活化反应理论[J].中国矿业大学学报,2007(1).

[2] 文虎.煤自燃的热量积聚过程及影响因素分析[J].煤炭学报,2003(4).

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