百韵网 >>  正文

煤层自燃性是怎么划分的 煤层地质条件对煤的自燃性有什么影响

来源:www.baiyundou.net   日期:较早时间
关于煤的自燃问题,长期以来,一般都认为煤中黄铁矿的存在是自燃的原因,由于黄铁矿氧化成为三氧化二铁及三氧化硫时能放出热量,在有水分参加的情况下,可以形成硫酸,它是很强的氧化剂,更加速煤的氧化,促进煤的自燃。
需要指出,有的含有黄铁矿的煤,虽然经过长斯放置,并不一定发生燃,而不含或少含黄铁矿的煤也有自燃现象。因此,煤的自燃并非完全因含有黄铁矿而引起。其主要原因是由于吸收了空气中的氧气,使煤的组成物质氧化产生热量,再被水湿润,就放出更多的湿润热,也会加速煤的自燃。此外,煤的自燃还与煤本身的性质有关。如煤的品级;煤的显微组分、水分、矿物质、节理和裂隙;煤层埋藏深度和煤层厚度;开采方法和通风方式等。煤的自燃从本质上来说是煤的氧化过程。
1.2 煤自燃的不同阶段
(1)水吸附阶段。与其他阶段不同,这个阶段只是个物理过程,煤与氧不会发生反应,煤吸附水虽不是煤自燃的根本原因,但他对煤自热,特别是低品级的煤自热有重要影响。当水被煤吸附时会放出大量热,即润湿热。所以,多数情况下该阶段对煤的自燃都起着关键作用。 {TodayHot}
(2)化学吸附阶段。煤自燃过程首先在这个阶段发生化学反应。该阶段的反应温度为环境温度至70℃。这伸过程中煤吸附氧气会产生过氧化物,因而叫做化学吸附阶段。化学吸附阶段煤重略有增加,并产生气体,其中的CO可作为标准气体,通过监测CO浓度可对煤的自燃进行早期预报,化学吸附阶段需要少量水参加反应。根据煤的品级和类型不同,化学吸附的放热量在5.04~6.72J/g之间变化。若煤温达到70℃时会分解,煤重随之在幅度下降,甚至比原始煤重还要轻。煤中水汾的蒸发可带走一些热量,该过程产热量晨16.8~75.6J/g间变化。若煤氧化进行到这个阶段,想使其不自燃是非常困难的。
(3)煤氧复合物生成阶段。该阶段生成一种稳定的化合物,即煤氧复合物。其反应温度范围为150~230℃。产生的热量25.2~003.4J/g。这个阶段煤重又有所增加,煤氧化进行到这个阶段必然发生自燃。
(4)燃烧初始阶段。这是煤氧复合物生成阶段到煤快速燃烧阶段的过渡时期,煤温达230℃时,煤氧化可进行到个阶段。此时煤的反应热为42~243.6J/g。这些热量使煤迅速上升促进了煤的快速燃烧。
(5)快速燃烧阶段。这是煤自热的最后阶段,它描述了煤的实际燃烧过程。依氧气供应充足与否,这个阶段可能发生干馏、不完全燃烧或安全燃烧。如果燃烧充分,其反应热等于煤的发热值。 {HotTag}
2 煤的自热影响因素
2.1 煤质
煤质本身对煤自热敏感性有显著的影响。
(1)煤的品级。煤的品级表明了煤的变质程度,常用挥发分含量和含煤量表示。品级低的纯煤自热热敏感性高,而且,随着煤的品能升高其自热敏感性下降。因而,干燥褐煤最易自热而无烟煤几乎不自热。但含有大最水分的褐煤较纯褐煤不易自燃。
(2)煤的水分含量。煤中水分的含量对煤的自燃性有很大影响。水分含量达饱和的煤,特别是在水分含量高的褐煤和次烟煤被开采和干燥前,煤体不再吸附水分,因而不能放出润湿热。煤氧化放出的热量通常使内在水分温度升高。另一方面,自热时的化学反应需要有少量的水分参加。低口级煤水分含量远远大于化学反应的需要量。因而,对低品级煤来说,水分实际上是煤自热的阻化剂。
(3)矿物质。煤中的矿物成分也叫灰分。它可与氧反应放热增加煤温,而且使煤分解以增加煤与空气接触的表面积,如黄铁矿,它可以吸收氧化反应放出的部分热量降低煤的氧化反应进程;煤的高灰分使单位质量的氧化热降低。
2.2 开采和贮运的环境因素
环境因素对煤自热的影响为:可使煤的水分含量发生变化;改变煤氧接触条件:使生产成的热量扩散。可分为:
(1)地质因素。断层和裂隙有利于空气和水分与煤接触。因而散热没有明显增加,却增加了煤发生氧化的机会和水的吸附。也就是说断层和裂隙增加了煤自燃的危险性。埋藏深的煤层地面漏风较少。采空区遗煤(特别对于厚煤层)因不能完全回采而增中了煤的自燃危险性。
(2)开采因素。开采因素对煤自燃的影响主要有2个方面,即通风和煤破碎,没有通风或通风充分的地方,煤自燃的可能性较低。而通风不充分地方煤自燃的可能性较大。裂隙漏风是不充分漏分,它创造了煤进一步氧化的条件,而散热条件并未被改善。所以,任何漏风对煤炭自燃来说都是很危险的。
(3)贮运因素。在贮存和运输过程中,影响煤自燃的因素要为通风不充分和干燥的低品级煤因雨淋和喷洒水产生润湿热。
3 煤炭自燃的综合防治措施
3.1煤层自燃的预测预报
(1)鉴于煤在低温氧化阶段产生CO,因此,CO是早期揭露火灾的敏感指标。在矿井的采煤工作面回风道、综掘煤巷等有自然发火的地点设置CO传感器,若发现CO浓度超限,便可采用便携式CO检测仪追踪监测确定高温点。
(2)采用红外探测法判断高温点的位置,红外探测法其基本原理是,根据红外辐射场的理论,建立火源与火源温度场的对应关系,从而推断出火源点的位置。
(3)用钻孔测温辅助监测。对顶煤破碎或有自燃危险的地点,埋设测温探头,定期监测温度变化情况。
(4)加强漏风检测。定期采用示踪气体法,检查顺槽漏风量。对漏风集中的区域加强观测。
3.2 预防措施
(1)均压通风控制漏风供氧。均压通风是控制煤层开采中采空区等漏风的有效措施。首先,要在保证冲淡CH4,风速,气温和人均风量的要求下,全面施行区域性均压通风,其调压措施包括单项调压和多项措施联合调压,具体实施中的形成的工作面均压逐步扩大到邻近工作面采空区的区域性均压。
(2)喷浆堵漏钻孔灌浆。对煤层开采中的可疑地点或已出现隐患地点进行全封闭喷浆和打浅密集钻孔注浆,是防止自然发火的2个有效措施。
(3)注凝胶防灭火。采用注凝胶技术处理高温点或自然发火是煤层开采中防灭火的重点措施,其方法是将凝胶注入高温点或火点的周围煤体中,其作用是既可以封堵漏风通道,又可以吸热降温。

煤的自燃倾向性是用来区分和衡量不同煤层发生危险程度的一项重要指标,也是对矿井煤层自然发火采取不同的针对性措施进行有效管理的主要依据。
目前,我国煤矿采取以每克干煤在常温(30℃)常压(1.0133×105Pa)条件下的吸氧量作为煤的自燃倾向性分级主要指标,将煤的自燃倾向性划分为以下三级:
(1)自燃等级Ⅰ级:自燃倾向性为易自燃。常温常在条件下高硫煤、无烟煤的吸氧量≥1.00cm3/g干煤,褐煤、烟煤类≥0.71cm3/g干煤,含硫>2.00%。
(2)自燃等级Ⅱ级:自燃倾向性为自燃。常温常压条件下高硫煤、无烟煤的吸氧量≤1.00cm3/g干煤,褐煤、烟煤类为0.41~0.70cm3/g干煤,含硫≥2.00%。
(3)自燃等级Ⅲ级:自燃倾向性为不易自燃。常温常压条件下,高硫煤、无烟煤的吸氧量≥0.80cm3/g干煤,褐煤、烟煤类为≤0.40cm3/g干煤,含硫<2.00%。

煤层地质条件对煤的自燃性有什么影响~

煤层地质条件对煤的自燃性的影响:
煤层地质条件对煤的自燃性影响表现在以下三方面:
(1)煤层厚度和倾角
煤层厚度和倾角越大,开采时容易造成大量遗煤,同时造成煤的破碎程度大。另外,采区回采时间往往超过煤层自然发火期,而且不易封闭隔绝采空区。
(2)地质构造破坏带
在断层、褶曲、破碎带和岩浆侵入等地质构造破坏带,煤层松软易碎、裂隙多。吸氧能力强,煤的自燃性强。
(3)围岩性质
围岩坚硬,容易压碎煤体,形成裂隙,而且坚硬的顶板冒落难以充填密实采空区,造成采空区漏风,给遗煤连续不断提供氧气,故顶板坚硬时,煤的自燃性强。

因为煤的主要成分是煤和空气接触时缓慢氧化,氧化时散发热量,若此时空气流通,热量就会很快散失。一旦空气不流通,热量聚集到一定程度,煤层就会自燃。

相关要点总结:

19380818358:自燃倾向性的测定
房岚答:表73.11 褐煤、烟煤类自燃倾向性分类 表73.12 高硫煤、无烟煤①自燃倾向性分类 注意事项 1) 煤样的粒度必须达到本方法要求。2) 测定样品时必须在 105℃ 下烘 1.5~ 2h。3) 测定样品时检测人员的操作必须保持一致的速度。4) 煤样应置于样品管腹部,不要使煤样堵塞样品管和样品管两侧的直管。

19380818358:煤层自燃是什么意思?
房岚答:煤层自燃是什么意思?煤层自燃是指煤炭在自然条件下,由于各种因素引起的内部自发燃烧现象。煤层自燃的主要原因是煤体中的煤矸石、油质及天然气等易于燃烧物质与空气中的氧气相混合,形成高温高压氧化物,引发化学反应而导致的。煤层自燃对煤炭储存、生产和使用造成了极大的危害。一方面,煤层自燃易导致煤炭...

19380818358:煤自燃的介绍
房岚答:煤自燃是煤不经点燃而自行着火的现象,是有自燃倾向性的煤在遇到空气中的氧气时,进行氧化产生的热量大于向周围环境中散失的热量,发生了热量聚集,使煤温升高达到燃点而着火的过程1。煤层露头、老窿,以及煤堆,都是容易引起煤自燃的场所。煤的自燃不但浪费地下煤炭资源,而且影响煤矿生产和安全。煤自燃的...

19380818358:煤的自燃倾向性的相关要求
房岚答:《煤矿安全规程》第二百二十八条规定:新建矿井的所有煤层的自燃倾向性由地质勘探部门提供煤样和资料,送国家授权单位作出鉴定,鉴定结果报省级煤矿安全监察机构及省(自治区、直辖市)负责煤炭行业管理的部门备案。生产矿井延深新水平时,必须对所有煤层的自燃倾向性进行鉴定。开采容易自燃和自燃煤层的矿井,...

19380818358:煤矿里煤自燃该怎么灭
房岚答:一、煤的自燃因素分析 引起煤自燃的因素较多,主要如下:(1)煤的炭化程度。煤层的自燃性一般随煤炭的变质程度的增高而降低,一般情况下挥发分含量在12%以下的烟煤难以自燃,但若有其它原因,也可能产生自燃。(2)煤岩组分:煤层中有集中的镜煤和亮煤,特别是含有丝煤时,煤的自燃倾向就大;而暗煤...

19380818358:瓦斯爆炸与煤层自燃
房岚答:2)煤层自燃的地质因素:主要有煤层的厚度、倾角以及地质构造条件,煤层愈厚,愈易发生自燃火灾,这是因为煤层厚、难于全部采出,常遗留大量浮煤残柱,而且厚煤层采区回采时间过长,大大超过煤层的自燃火期。据鹤岗矿区统计,86.6%的自燃火灾发生在5m以上的厚煤层中。煤层倾角对于自燃也有影响,煤层倾斜愈大,自燃危险性愈大...

19380818358:煤层自燃的影响因素
房岚答:这是因为孔隙率越大,氧气越易渗入煤体内部。变质程度相同的煤,脆性越大,越易自燃。因为煤的脆性大小与该种煤炭是否易于破碎和形成煤粉有关。完整的煤体一般不会发生自燃,一旦呈破碎状态则使煤的吸氧表面积增大,着火点明显降低,使其自燃性显著提高。煤层瓦斯含量 瓦斯通常是以游离状态和吸附状态存在...

19380818358:煤层自燃倾向性与自然发火期的意义与联系?
房岚答:E为煤炭氧化分解的活化能,R是气体普氏常数.从式(1)可以看出,活化能越大煤的氧化燃烧反应就越不易进行,煤就越不易自燃,自燃倾向性就越小,反之活化能越小煤的氧化燃烧反应就越易进行,煤就越易自燃,自燃倾向性就越大.所以从这里可以看出活化能与煤的自燃倾向性二者之间可以通过活化能作为煤的自燃倾向...

19380818358:煤炭自然的条件
房岚答:煤炭自燃的条件是“具有自燃倾向性的煤炭,呈一定厚度的破碎状堆积和有连续的供氧条件,且热量易于积聚”,3个条件同时存在,缺一不可。在防治煤炭自燃的时候,任何防灭火技术和材料只要切断其中的任何一个乃至全部条件,那么就可以起到有效的防治效果。因此,所采用的防灭火技术与材料须满足以下条件:(1...

19380818358:煤的自燃倾向性是煤的一种自然属性,受到各种条件的影响。决定常温下煤...
房岚答:【答案】:D 煤层自然倾向性是煤的一种自然属性,它取决于煤在常温下的氧化能力,是煤层发生自燃的基本条件。

(编辑:本站网友)
相关推荐
关于我们 | 客户服务 | 服务条款 | 联系我们 | 免责声明 | 网站地图
@ 百韵网