煤炭自燃的原因及对策研究

《煤炭自燃的原因及对策研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据=_货运安令．煤炭自燃的原因及对策研究周军等文章编号：1004-2024(2009)12-0024-03中图分类号：U298．4文献标识码：B煤炭自燃的原因及对策研究周军，康文超(兰州铁路局货运处，甘肃兰州730000)摘要：通过分析煤炭自燃机理、自燃倾向性及自燃条件，找出煤炭在铁路运输过程中发生自燃的原因，并针对以上原因，提出掌握煤炭的自燃倾向性和在堆场的储存时间、加强煤炭堆场管理及强化装车环节的质量控制等主要对策与措施，最后阐述了在铁路堆场和铁路运输过程中车辆发生自燃的应急处理方法。关键词：铁路运输；煤炭；自燃0引言煤炭自燃现象从史前时代

2、就已经存在，人类活动扩大了它的范围，加深了它的严重性。煤炭自燃带来了巨大的经济损失。我国每年被不受控制的煤炭自燃所烧掉的煤多达1000万～2000万t，其价值为1．25亿～2．5亿美元。此外，煤火不仅摧毁了宝贵的煤炭资源，而且还在世界范围内引起许多问题和风险，例如排放有害气体和温室气体，污染大气和地下水，造成局部土地退化，导致生态系统退化、滑坡、坍塌和侵蚀，引起呼吸系统疾病和威胁煤矿安全等。煤炭自燃不仅是矿井的主要自然灾害之一，在铁路运输和贮存过程中煤炭自热和自燃现象也普遍存在。它不仅影响铁路运输正常秩序，而且可能造成铁路运输企业财产损失，甚至危及人

3、民生命安全。因此，探究煤炭自燃的原因，研究在铁路运输过程中如何防止发生自燃和自燃后如何处置的方法具有十分重要的意义。1煤炭发生自燃的原因分析1．1煤炭自燃机理一百多年来，国内外学者对煤炭自燃发火机理进行了大量的研究，提出了多种学说，其中主要的有黄铁矿作用学说、细菌作用学说、酚基作用学说、自由基作用学说，以及煤氧复合作用学说等。目前，煤氧复合作用学说得到了大多数学者的公认。1951年，苏联学者维谢洛夫斯基等人提出，煤的自燃正是氧化过程自身加速发展的结果。但并非任何一种煤的氧化都能导致自燃，只有在稳定、低温、绝热条件下，氧化过程的自身加速才能导致自燃。究

4、其原因，煤体发生自燃主要是由煤氧复合作用放出热量而引起。煤与空气接触后，首先发生煤体对氧的物理吸附，放出物理吸附热，继而又发生煤氧化学吸附和化学反应，并放出化学吸附热和化学反应热。煤与氧作用的这个过程所放出的热量积聚起来，就改变了煤自身所处的环境条件，因此，煤的氧化放热是热量自发产生的根源之一，也是引起煤炭自燃发火的根本原因之一。煤的自燃发展过程一般分为3个阶段，即潜伏阶段、自热阶段和自燃阶段。具体是指：煤炭能在常温下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干向周围散失的热量，煤温将升

5、高。随着煤温的持续升高，氧化急剧加快，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。煤炭从开始接触氧气到自燃，不同的煤种所经历万方数据煤炭自燃的原因及对策研究周军等i喾运安全一’=的时间是不一样的。人们把煤炭接触氧气到白燃的1．3煤炭自燃条件时间叫做发火期。我国煤层发火期最短的为1．5—3个煤炭自燃是一个复杂的过程，受着多种因素的影月，长者可达15个月以上。晌，但煤炭自燃必须具备以下条件：1．2煤的自燃倾向性(1)开采的煤炭本身具有低温易氧化性能，即煤的自燃倾向性是指煤在常温下氧化能力的内煤炭具有自燃倾向性

6、，且以破碎状态存在，在属性。煤的自燃倾向性等级分为3类：I类容易自(2)有连续的供氧条件；燃、Ⅱ类自燃、Ⅲ类不易自燃。以每克干煤在常温(3)有积聚氧化热的环境，即煤炭氧化所生成(30℃)、常压(1．0133X105Pa)下的吸氧量作为热量速度大于散热速度；分类的主要指标，根据煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法(4)上述3个条件同时存在，且时间大于煤炭最(GB／T20104—2006)，煤的自燃倾向性指标如表l、短自燃发火期。表2。上述4个条件缺一不可，前3个条件是煤炭自燃的表1煤样干燥无灰基挥发份％。。>18％时自燃倾向性分类表2煤样干燥无灰基挥发份吃，<1

7、8％时自燃倾向性分类注：吃，为煤样在规定条件下隔绝空气加热，并进行水分校正后的质量损失。目前我国煤炭按照变质程度分3大类：褐煤、烟煤、无烟煤。其中烟煤又分为lZ／J,类即长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1／2中粘煤、气煤、气肥煤、1／3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤。煤变质程度是影响煤炭自燃倾向性的决定性因素。就整体而言，煤的自燃倾向性随煤变质程度增高而降低，即自燃倾向性从褐煤、长焰煤、烟煤、焦煤至无烟煤逐渐减小，局部而言，煤层的自燃倾向性与煤变质程度之间表现出复杂的关系，即同一变质程度的煤在不同的地区和不同的环境条件下，其自燃倾向性可能有较大的差异。

8、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