煤炭自燃封閉儲煤安全煤炭自燃的定義及危害煤炭自燃機理煤炭自燃的過程指標氣體選擇煤炭自燃的條件及防治幾種儲煤方式比較封閉儲煤安全隱患封閉儲煤安全措施煤炭自燃煤塵爆炸瓦斯爆炸圓形煤場筒倉并列群倉煤炭自燃1煤炭自燃的定義煤炭自燃是指有自燃傾向性的煤層被開采破碎后在常溫下與空氣接觸，發(fā)生氧化產(chǎn)生熱量使其溫度升高，出現(xiàn)發(fā)火和冒煙的現(xiàn)象，自然發(fā)火=煤炭自燃煤炭自燃的危害嚴重污染環(huán)境毀壞儲煤設(shè)施、取料機等引發(fā)煤塵、瓦斯爆炸影響電廠等以煤為原料行業(yè)正常運行產(chǎn)生大量的有毒有害氣體毀壞大量煤炭資源煤自燃學(xué)說細菌學(xué)說酚基學(xué)說煤氧復(fù)合學(xué)說黃鐵礦學(xué)說細菌→煤體發(fā)酵→氧化產(chǎn)熱→煤自燃黃鐵礦+空氣中的水份+氧氣黃鐵礦易氧化→體積增大→對煤體脹裂作用→比表面積增大→煤的氧化增加煤+氧芳香結(jié)構(gòu)氧化成酚基（）→生成醌基（）→發(fā)生芳香環(huán)破裂→羧基（）細菌學(xué)說英國學(xué)者將具有自燃傾向性的煤放置在100℃的真空烘箱中烘烤長達20小時，所有細菌均已死亡，然而測得煤的自燃傾向性并沒有呈現(xiàn)減弱趨勢，因此，細菌學(xué)說并沒有完全解釋煤的自燃機理。酚基學(xué)說芳香結(jié)構(gòu)被氧化成酚基需要在較為劇烈的反應(yīng)條件下進行，這就使得所產(chǎn)生的中間產(chǎn)物及最終產(chǎn)物的成份和數(shù)量與實際有較大的偏移量，因此，酚基導(dǎo)因?qū)W說也未能得到較為廣泛的承認。黃鐵礦學(xué)說從采煤的實踐和科學(xué)研究角度上看，都說明了發(fā)生自燃的煤炭并不都含有黃鐵礦，不含黃鐵礦的煤仍能自燃。故黃鐵礦學(xué)說也未能得到廣泛認可。煤氧復(fù)合學(xué)說還不能采用準確的系統(tǒng)方法測定煤的氧化產(chǎn)物以及放熱量，但該假說還是很好地揭示了煤炭氧化生熱的本質(zhì)問題，并可作為防治煤炭自燃的重要依據(jù)氣、液、固燃燒過程煤受熱：一方面產(chǎn)生CO、CH4、C2H4等可燃氣體，使得O2不能進入煤表面阻礙煤顆粒本身的燃燒；另一方面可燃氣體在煤周圍的燃燒對煤本身有強烈的加熱作用，導(dǎo)致不分解不揮發(fā)的固體顆粒最后迅速在其表面燃燒起來。TCTBTAtAtBtCtDTDABCDTt△t1△t2煤炭自燃溫度變化過程潛伏期自熱期燃燒期或風化風化A：此階段煤與氧的作用是以物理吸附為主，放熱很小，無宏觀效應(yīng)環(huán)境初始溫度氧化起始溫度平衡溫度著火溫度B：此階段煤開始氧化并放熱，由于溫度較低，氧化速度較慢，Q產(chǎn)<Q散C：Q產(chǎn)=Q散，為不燃燒到燃燒的轉(zhuǎn)折點，煤溫急劇增加，氧化加劇，煤呈赤熱狀態(tài)D：可燃物開始燃燒，溫度持續(xù)上升，并出現(xiàn)火焰煤蓄熱環(huán)境周圍環(huán)境Q產(chǎn)Q散Q產(chǎn)>Q散Q產(chǎn)<Q散燃燒階段風化階段煤炭自燃熱量分析在自熱階段，若改變了散熱條件，使散熱大于生熱；或限制供風，使氧濃度降低至不能滿足氧化需要，則自熱的煤溫度降低到常溫，稱之為風化。風化后煤的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，失去活性，不會再發(fā)生自燃。具有自燃傾向性的煤被置入筒倉中自然堆積狀況下，可分為三個帶：冷卻層：散熱條件好，不自燃條帶寬度大致為0.5~1.5m氧化層：具備漏風供養(yǎng)和蓄熱條件，達到自然發(fā)火期就能自燃，該層寬度1～4m窒息層：煤層相對壓實，供氧不充分，且含水率較高，氧化程度較低，不易發(fā)生自燃。

筒倉煤炭自燃分帶煤炭自燃指標氣體是指能預(yù)測和反映其自然發(fā)火狀態(tài)的某種氣體，因煤質(zhì)、地質(zhì)條件等因素的不同而有差別，指標氣體的選擇基于幾個原則：靈敏性煤溫超過一定值時，該氣體出現(xiàn)，其生成量與煤溫成正比，并且檢測到的溫度要盡可能低規(guī)律性同一煤層同一采區(qū)各煤樣出現(xiàn)指標氣體的最低溫度基本相同，其生成量與煤溫有較好的對應(yīng)關(guān)系且重復(fù)性好可測性現(xiàn)有檢測儀器能夠檢測到指標氣體的變化，并快速、準確獨立性指標盡可能不受或少受外界因素的干擾CO隨煤溫的上升呈現(xiàn)：前段曲線CO增幅不大，當自燃到一定溫度后，CO產(chǎn)生量急劇上升。但實踐證明生產(chǎn)過程中煤體摩擦也可產(chǎn)生較多的CO，故CO作為指標氣體，應(yīng)視具體情況而定，并與其他氣體結(jié)合來預(yù)報煤炭自燃。有機氣體乙烷乙烯丙烷、丙烯、丁烷丁烯出現(xiàn)溫度70~80110~130130~150150~170乙烯的出現(xiàn)是煤進入加速氧化階段的一個重要標志CO乙烯煤種長焰煤氣煤肥煤焦煤瘦煤貧煤無煙煤乙烯出現(xiàn)溫度90120110130110140200+乙烷出現(xiàn)的時間幾乎與CO同步，貫穿于全過程，但濃度低于CO，而且隨煤自燃的溫度升高濃度變化不明顯，靈敏度低。乙烯/乙烷比值隨煤溫的升高，比值逐漸增大，可用來預(yù)測煤炭自燃的發(fā)展。丙烷/乙烷與丁烷/乙烷的比值隨煤溫的升高而升高，比值隨煤溫的變化關(guān)系比較明確，煤溫與比值之間有較準確的對應(yīng)關(guān)系。乙烷乙烯/乙烷烷比氣體綜上所述，確定采用以下指標體系進行煤炭自燃危險性監(jiān)測：煤炭溫度指標氣體CO濃度烷烴氣體乙烷、丙烷濃度，以計算烷比乙烯氣體，丙烷、丙烯、丁烷氣體，用于氣體成分監(jiān)測與評價預(yù)測預(yù)報氣體測定程序升溫箱氣相色譜儀預(yù)測預(yù)報氣體測定煤炭自燃具有自燃傾向性且呈破碎狀態(tài)積聚供氧條件熱量積聚持續(xù)一定時間煤炭自燃的條件粒度水分灰分濕度環(huán)境溫度壓實程度煤炭自燃的防治正確設(shè)置通風設(shè)施用堆土機將煤一層一層壓實，減少煤與氧氣的接觸消除供氧條件惰化隔氧核定不同煤種的儲存時間核定或降低煤的自燃傾向性縮短煤的存儲時間，先進先出消除堆積死角縮短煤的氧化時間增加碎煤的分散程度定期向煤堆噴灑水、阻化劑破壞蓄熱環(huán)境封閉儲煤安全2優(yōu)點缺點露天儲煤經(jīng)驗豐富；設(shè)備國產(chǎn)化程度高；周期短；費用低；煤質(zhì)散熱快占地面積大；受暴雨影響大；環(huán)境污染嚴重；煤炭損失；凍結(jié)半開放式減少煤的流失；煤質(zhì)不受影響；環(huán)保條件得以優(yōu)化占地面積大封閉式儲煤占地面積較??；土石方量小；自動化水平高；結(jié)構(gòu)簡單；使用方便；環(huán)境污染小；煤質(zhì)不受影響土建及設(shè)備投資大；施工工期長條形煤場圓形煤場筒倉并列群倉占地面積大較小小土石方量大小大利用率較低較高高煤流動性及成分損失煤堆的回取率約為67%，存煤無法真正做到先進先出，造成熱值損失和自燃。煤場內(nèi)部充滿度低，并直接與大氣相通，燃煤有氧化損失底部整體出料，不易結(jié)拱、堵塞。煤倉內(nèi)部充滿度最高，倉內(nèi)密封好，燃煤不易氧化結(jié)

構(gòu)安全性穹頂網(wǎng)架封閉煤棚，整體結(jié)構(gòu)安全性較高結(jié)構(gòu)體安全性較高，無需設(shè)置防爆門安全性較高。全密閉結(jié)構(gòu)，倉體上部設(shè)防爆門、溫度、可燃氣體監(jiān)測報警裝置、高低料位計等外觀造型一般大穹頂結(jié)構(gòu)，外形美觀圓筒形結(jié)構(gòu)，外形美觀條形煤場圓形煤場筒倉并列群倉防火性能側(cè)墻設(shè)置紅外消防炮滅火系統(tǒng)。燃煤局部自燃時，噴水并采用推煤機壓實先進先出，煤場護壁柱上設(shè)消防炮，存煤局部自燃時可調(diào)整取料機定點取料先進先出，燃煤局部自燃時，可運行該區(qū)域取料機，實現(xiàn)局部取料設(shè)備運行維護維護工作量較大維護方便且工作量較小檢修環(huán)境較好，且維護工作量較小環(huán)保條件拱形封閉煤棚密封性較好，基本不漏粉塵，對環(huán)境影響小球拱型罩殼密封性較好，基本不漏粉塵，對環(huán)境影響小高度密封結(jié)構(gòu)，無粉塵外溢，對環(huán)境影響小施工技術(shù)要求施工較簡單建筑周期長施工難度較大專門工藝施工，施工周期長封閉式圓形煤場與半封閉式條形煤場相比，具有占地面積小、土石方量較低、場地利用率高、自動化程度高等優(yōu)點。同時，圓形煤場無粉塵飛揚、噪聲污染；不受外界天氣的影響，達到了提高燃煤系統(tǒng)效率和保護環(huán)境的雙重目的，是值得推廣應(yīng)用的貯煤方式圓筒倉并列群倉占地面積小、有效利用率高、燃煤流動性較好、不易氧化、對環(huán)境污染小、具有較好的防火性能、維護工作量小等優(yōu)點，故筒倉儲煤是未來火力發(fā)電廠貯煤設(shè)施的一個發(fā)展方向綜上所述煤塵爆炸瓦斯爆炸有毒有害氣體煤炭自燃安全隱患熱值損失煤的堆積低溫氧化放熱熱量積聚達到燃點煤種燃點/℃煤種燃點/℃煤種燃點/℃褐煤260~290氣煤330~340焦煤370~380長焰煤290~330肥煤340~350無煙煤400~500煤塵受熱溫度升高，形成粉塵蒸氣或分解氣體氣體被點燃將能量傳遞給附近的煤塵煤塵受熱氣化并燃燒，并循環(huán)擴展煤塵爆炸空氣膨脹，密度稀薄，形成負壓區(qū)外部空氣向爆炸地點反流沖擊補充新鮮空氣二次爆炸使煤體破碎形成新的煤塵T0烷空氣體燃燒產(chǎn)物預(yù)熱帶反應(yīng)帶T1T2燃燒帶在傳播過程中，燃燒帶和未燃烷空氣體和燃燒產(chǎn)物之間進行熱量和質(zhì)量交換已燃氣體膨脹形成燃氣活塞，經(jīng)過反復(fù)加熱、加壓，使火焰速度加快，波速加快形成激波，該波足夠強以致依靠本身的壓縮溫度就能點燃烷空氣體形成爆轟爆源甲烷反應(yīng)方程式：∵1體積CH4與2體積O2完全反應(yīng)（即2×(1+79/21)=9.52體積）∴因此，理論上瓦斯?jié)舛葹?.5%瓦斯爆炸最猛烈CH4在空氣中的爆炸：下限為5～6％，上限為14～16％。CCH4＜5%時，發(fā)生燃燒；CCH4＞15%時，新鮮空氣界面處燃燒。CCH4=7~8%時，爆炸最容易。爆炸下限隨著溫度的升高呈下降趨勢，隨著環(huán)境壓力的增大變化不明顯爆炸上限隨著溫度的上高呈上升趨勢，隨著環(huán)境壓力的增大呈明顯的上升趨勢不爆炸區(qū)混入新鮮空氣后可能爆炸區(qū)ABC246810121416182024681012141618200CH4濃度／％O2濃度／％爆炸區(qū)AC----爆炸下限，BC----爆炸上限A(5,19.89)，B(15,17.79)C—爆炸臨界點摻入惰性氣體成分不同其值不同。摻入CO2時，C（5.69,12.32）摻入N2時，C（5.18,9.47）常溫下，CH4的爆炸界限與混合氣體中氧濃度的關(guān)系，呈三角形，人們稱為“爆炸三角形”在誘導(dǎo)期內(nèi)將煤使用掉

先存先取，易燃先取，有效地防止煤的自燃取煤死角最小化

改變擋煤墻角的土建結(jié)構(gòu)，達到取煤死角的最小化增設(shè)耐火磚圓形煤場安全措施筒倉并列群倉安全措施在容易積存煤部位安裝空氣炮可提高放煤效率，減少煤在倉內(nèi)滯留時間在倉頂部增加兩個檢查孔，在檢查孔下面裝設(shè)消防平臺煤場底部墊底改用條石

防止底煤堆積時間過長；

污水可以從條石之間的縫隙直接滲漏到地下基本安全措施掌握煤場溫度變化、預(yù)存煤種的自燃傾向性，建立一套完整的煤炭溫度和