淺析煤礦井下自然發(fā)火產生的條件

1、<p>　　淺析煤礦井下自然發(fā)火產生的條件</p><p>　　[摘要] 煤礦井下自然發(fā)火過程比較復雜，包含物理和化學反應，煤自燃的發(fā)生是多種因素共同影響的結果，具有偶然性，也具有必然性。因此，為了保證煤礦井下安全，必須全面了解煤礦井下自然發(fā)火產生的各種條件，掌握煤礦井下煤自然發(fā)火的規(guī)律。本文對煤礦井下易自然發(fā)火因素進行多方面的綜合性分析。 </p><p>　　[關鍵詞] 煤

2、礦；自然發(fā)火；產生條件 </p><p>　　煤礦井下自然發(fā)火是煤礦易發(fā)問題之一，煤礦井下自然發(fā)火主要指煤自燃，煤自燃過程比較復雜，包含物理和化學反應，煤自燃的發(fā)生是多種因素共同影響的結果，具有偶然性，也具有必然性。因此，為了保證煤礦井下安全，必須全面了解煤礦井下自然發(fā)火產生的各種條件，掌握煤礦井下煤自然發(fā)火的規(guī)律，對煤礦井下易自然發(fā)火因素進行多方面的綜合性分析，理論聯系實際，為煤礦日常防滅火工作提供技術支持，

3、確保煤礦井下安全生產。 </p><p>　　一、準確掌握煤礦井下自然發(fā)火產生的條件的重要意義 </p><p>　　煤自燃是煤氧化過程自動加速的最后階段，是多種因素共同作用的結果。煤自燃是煤礦開采過程中面臨的主要自然災害之一 。煤自燃的必然性為煤自燃的防治提供了科學依據，但是其偶然性又為煤自燃的防治增加了難度。準確掌握煤礦井下煤自燃的發(fā)生規(guī)律，了解煤礦井下自然發(fā)火的條件及易發(fā)火地點，對于

4、指導煤自燃災害的有效防治具有十分重要的意義，因此，必須對煤自然發(fā)火條件以及對煤礦井下易自然發(fā)火地點進行科學的分析。 </p><p>　　二、煤礦井下自然發(fā)火產生的條件 </p><p>　　煤礦井下自然發(fā)火（煤自燃），必須同時具備下列四個條件： </p><p>　　1、煤具有自燃傾向性且呈破碎狀態(tài)堆積至一定厚度。 </p><p>　　

5、首先，只有具有一定自燃傾向性的煤才有可能發(fā)生煤自燃，自燃傾向性很小的煤與氧氣的結合能力差，氧化放熱量較小，氧化過程進展緩慢，一般很難發(fā)生自燃。其次，煤呈破碎狀態(tài)堆積，完整的煤層和大塊堆積的遺煤由于無法和氧氣充分接觸并發(fā)生氧化反應，且熱量散失嚴重，同樣很難發(fā)生煤炭自燃現象。只有當自燃傾向性較大的煤受壓破碎且堆積至一定厚度時，煤才可能自然發(fā)火，堆積較薄的浮煤因產熱量少和蓄熱條件差而較難發(fā)生自燃現象。 </p><p&g

6、t;　　對于煤的破碎程度，國內外一般認為浮煤粒度在 1 mm 左右時最易自燃；在浮煤堆積厚度方面，前蘇聯學者曾提出浮煤自燃的臨界堆積厚度為 0.4 m。實際上，浮煤自燃臨界厚度是一個不確定值，它因煤自燃特性、煤體溫度和漏風強度的不同而異，應根據煤礦現場的實際情況予以確定。 </p><p>　　2、有連續(xù)的通風供氧條件。 </p><p>　　氧氣的存在是煤發(fā)生自燃的主要因素和必要條件

7、，只有含氧量較高的風流持續(xù)穩(wěn)定的流經破碎的煤體時，煤的氧化自燃過程才能夠不斷地發(fā)展下去，才有可能最終發(fā)生煤自燃現象。 </p><p>　　流經煤體風流的含氧量對煤自燃的發(fā)展過程有重要的影響，一般分為以下幾種情況： </p><p>　?。?）風流中的氧氣濃度小于 5%時，因氧氣不足，煤炭自燃現象不會發(fā)生。 </p><p>　?。?）風流中的氧氣濃度大于5%而小

8、于15%時，若滿足一定的熱量蓄積環(huán)境，煤將可能由緩慢氧化逐步發(fā)展到自燃。 </p><p>　?。?）風流中的氧氣濃度大于 15%時，由于漏風嚴重，煤氧化產生的熱量往往較難蓄積，因此也較難發(fā)生煤自燃。而且，只有在通風供氧條件連續(xù)且穩(wěn)定的情況下，煤氧化自燃的過程才能夠持續(xù)進行并最終可能造成煤自燃災害，短時間非連續(xù)的通風供氧條件不會引起煤自燃。 </p><p>　　3、熱量易于積聚。

9、</p><p>　　煤在氧化過程中若沒有很好的熱量積聚環(huán)境，煤體就不會產生明顯的溫升而發(fā)生自燃。 </p><p>　　煤氧化產生的熱量能否積聚主要取決于風流速度，若風速過小，供氧量不足，煤不易氧化自燃；若風速過大，熱量不易積聚，煤氧化升溫過程難以持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展下去，同樣不易發(fā)生自燃。在通風或漏風條件下，使煤氧化放出的熱量難以積聚而不致氧化升溫的風速稱為“臨界風速”，其值目前尚無定論，

10、一般認為風速為 0.1～0.24 m/min 時，煤最容易發(fā)生自燃。相關學者還從漏風量角度對煤的氧化蓄熱環(huán)境進行了分析，認為漏風量持續(xù)為 0.4～0.8 m/min時易導致自然發(fā)火。 </p><p>　　4、持續(xù)一定的時間。 </p><p>　　煤自燃是煤氧化放熱過程持續(xù)一定時間之后的結果。低溫階段煤氧化過程進展緩慢，放出的熱量也相對較少，且其中的絕大部分熱量通過對流和熱傳導而

11、散失掉，只有很少一部分熱量保留在煤體中為煤氧化的進一步深化提供熱量，并促使煤體溫度緩慢地升高。煤自燃的實質是煤發(fā)生了化學反應，這只有在煤達到一定溫度之后才可能發(fā)生，破碎煤體從低溫氧化發(fā)展到自燃的過程需要較長的時間，這一時間稱為煤的自然發(fā)火期。 </p><p>　　煤自燃是一個復雜的物理化學反應過程，其發(fā)生受多種因素的共同影響，具有必然性與偶然性。對于煤礦井下來說，采空區(qū)、停采線、開切眼、進風巷道、回風巷道、構造

12、帶和通風設施等地點附近，由于較易達到煤自燃發(fā)生的四個條件，自然發(fā)火頻率相對較大。在煤礦日常防滅火工作中，應特別注意這些地點的有效監(jiān)控，在煤自燃發(fā)展初期即對其實施針對性的措施，從而提高煤礦防滅火工作的效率，確保煤礦井下安全生產。 </p><p><b>　　[參考文獻] </b></p><p>　　[1] 王一浩，劉思成，吳中新，劉天敏，煤炭自燃早期預測預報與火源

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