地下煤层为什么会自燃地下煤层自燃原因分析

 
地下煤层为什么会自燃地下煤层自燃原因分析
2015-04-13 10:31:54 /故事大全

4月5日,在乌鲁木齐西山半山坡,有一个不规则圆形的洞口,洞口直径约150厘米,深不见底,泛着通透红光,热浪滚滚。经测定,洞口温度高达792℃!煤炭地质勘测人员判定,这是地下煤层自燃形成的坍塌坑口。那为什么地下煤层为什么会自燃呢?

其实煤体要发生自燃必须具备以下四个条件:①具有低温氧化性,即有自燃倾向的煤以破碎状态存在;②有大于12%氧含量的空气通过这些碎煤;③空气流动速度适中,使破裂煤体有积聚氧化热的环境;④在上述3个条件同时具备的状态下,持续一定的时间,使煤体可以达到着火温度。只要同时具备上述4个条件,煤炭自燃发火即可发生。但实际中很难找出某两次煤炭自燃发火的发生条件是完全相同的。这样,对煤炭自燃发火的条件就很难作出定量分析。

2.自燃时期;煤的自燃经过的三个时期煤的自燃发展,一般要经过三个时期,即准备时期,又称潜伏期;自热期;最后进入燃烧期。

潜伏时期。煤自燃的潜伏时期即煤的低温氧化过程,潜伏时期即准备阶段的长短取决于煤的变质程度和外部条件,如褐煤几乎没有准备时期,而烟煤则需要一个相当长的准备时期。

自热期。经过潜伏期,煤的氧化速度增加,不稳定的氧化物先后分解成水、二氧化碳和一氧化碳。氧化产生的热量使煤的温度上升,当温度超过临界温度T=60~80℃时,煤的温度急剧增加,氧化加剧,煤开始出现矸馏,生成碳氢化合物、氢气、一氧化碳、二氧化碳等火灾气体,煤呈赤热状态,当到达着火温度以上时便燃着。这一阶段就是煤的自热阶段,又称煤的自热期。

燃烧期。这一时期是煤从低温氧化发展成自燃的最后的一个阶段。主要特征是:空气中氧含量显著减少,二氧化碳的数量倍增,同时由于燃烧不完全和二氧化碳的分解,而产生较多的一氧化碳,巷道中出现浓烈的火灾气味和烟雾,有时还出现明火,火源温度达到1000℃左右。

3.煤炭自燃经常发生的地点是:①有大量遗煤而未及时封闭或封闭不严的采空区(特别是采空区内的联络眼附近和停采线处);②巷道两侧和遗留在采空区内受压的煤柱;③巷道内堆积的浮煤或煤巷的冒顶、垮帮处。

4.影响煤炭自燃发火的因素:决定矿井或煤层自燃发火危险程度的因素一是煤的自燃发火倾向性,二是地质采矿技术。

影响煤炭自燃的内因

煤的变质程度 各种牌号的煤都有发生自燃的可能,但在褐煤矿井,煤化程度低的一些煤层自燃发火次数要多一点。烟煤矿井以开采煤化程度最低的长焰煤和气煤的自燃危险性较大,贫煤则较少。在煤化程度较高的无烟煤矿井自燃发火较少见。所以可以认为,煤化程度较高的煤,自燃倾向性越小。但决不能以煤化程度作为判定自燃倾向性大小的唯一标志。因为生产实践证明,煤化程度相同的煤有的具有自燃特性,有的却不自燃。

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