煤是怎么自燃的

一：煤炭自燃的概念

煤炭的自燃过程是一个极其复杂的物理化学变化过程。

首先它是一个氧化自动加速的过程，而且并不是所有的煤氧化放热都可以导致自然，而是以另一个形式的氧化放热，特别是多变的低温自动加速的氧化放热。

其次，自燃煤炭始终处于放热与散热的这对矛盾中动态地发展，仅当放热速率时才有可能促进煤温上升，而且只有当煤温上升越过临界温度时才有可能引起发火。因此煤炭低温自燃过程的变化是很重要的，不考虑这个就无妨反映煤炭低温自动加速的氧化放热过程，也就无法反映放热与散热这对矛盾的动态发展过程。因而煤炭的自燃向性在原理上值得深入研究。

二： 煤炭自燃的影响因素

从影响煤堆的分化与自燃的因素分析，可以认识到影响风化与自然的因素很多，主要包括如下几类。

1：煤的成因类型的影响

腐泥煤和残质煤焦难风化和自然，而腐质煤较容易自燃。

2：煤化程度的影响

通常腐质煤中年轻的褐煤易风化和自燃，随着煤化程度的加深，煤的着火温度升高，风化和自燃的下降，美化程度较高的煤较难风化和自燃。

 3：岩相组成的影响

不同岩相组分氧化趁势不同，各种岩相组分的氧化活性一般按下列顺序递减；

4： 水分的影响

煤堆中的水分含量过高或过低都不易自燃。每一矿区的煤都有一个容易自燃的水分范围。

如水分含量过高时，煤的内部孔隙和煤离之间都被水充满，空气不易进入，难以氧化，即使有少量空气进入而使煤氧化，生成的热量被周围的水吸收，也打不到煤的燃气进入而使煤氧化，生成的热量被周围的水吸收，也达不到煤的燃点。

相反，若煤含的水分很低，煤的内部孔隙和煤粒间充满大量空气，由于煤堆的通风良好，煤氧化生成热很快被空气带走，也很难使煤达到着火温度。所以，只有当煤中含有达到数值的水分时，才能使氧化后的热量在煤堆内积聚，引起自燃。

煤中水分的高低是决定煤堆温度上升的重要因素。煤中水的蒸气温度上升，当温升达到80~90℃时平衡，如果水分多，这一平衡可以持续很长时间。如果煤种为褐煤，而且煤中水分较少时，则温度上升的平衡期很短，有时隔10~20天就会自燃发火一次。

5： 煤的粒度组成的影响

若块煤堆放时，因煤块间隙大，空气易于流通，因而不易引起自燃：而粉煤堆放时空气不易流通，氧化放出的热量不易散出，易发生自燃：块煤和未煤混在一起堆放，煤堆里面空气不畅通，煤与空气的接触面大，容易氧化发生自燃。

研究表明，温度每增加10℃煤的氧化速度越加1倍，如果有适量空气进入煤堆内补充因氧化反应而消耗的氧，并且热量没有更多地散失时，都有可能发生自燃发火现象；如果热量能被带走或散失掉，即使煤温保持在50~100℃以下（取决于煤种），煤呀很可能不受温度的影响而保持稳定。

煤的氧化主要在煤炭表面进行。煤的粒度越小，表面积越大，其自燃的可能性也就越大。这就是由于煤与空气接触的机会增加和颗粒间的热传递得到改善。

影响煤自燃的尾部因素

煤堆高低、形状，堆积条件，风的强弱和方向等。

1：如煤堆中的空气量不足，氧化反应及会中止；如空气量远远超过需要量，就会把热量带走使反应减慢。如为防止产生“烟囱效应”而铲平煤堆，和为防止空气自由进入而压实的煤堆在不出现自热问题情况下可以存放较长时间。

2：如果煤已干燥到低于其煤层水分，高湿度环境或突降暴雨会促进煤的自热；水分已经高于煤层水分的煤受湿时不会产生热。

三：防护措施

为了防止煤堆自燃发火，通常可以采取下列一系列措施；

1：通过对煤堆内煤层温度的检测，掌握煤层温度变化趁势。

2：当温度达到50~60℃时，就要采取倒堆或洒水等办法予以冷却降温。

3：筒仓煤时，可向仓内送入n2或co2等性气体，以隔断氧气来源。

4：用堆煤机降煤堆压实，以减少煤料之间的空隙。

5：向煤机喷洒用于隔离煤与空气的阻燃剂。

为了是煤炭减少损失或防止氧化和自燃的影响，对煤堆的具体保存方法则有以下几种。

1：隔断法 若长时期大量存煤，可将煤存放在水中（如湖水、池塘及宁静的海湾）；有人可将煤存在性气体中；或将煤遂层铺平压紧，在煤堆表面涂上一层油类物质（重油、沥青等），也可以在上面覆盖一层黏土或喷洒一层石灰乳，还可以将煤存放在密闭的槽中，国威有的吧固体二氧化碳（干冰）放在煤堆里，使之遂渐散出二氧化碳气体阻止氧气进入而防止氧化。

2：按粒级堆存法 不同粒级的煤应分开堆存，避免空气进入煤堆后氧化发热而引起聚热。

3：换气法 在煤堆上装风筒，使煤堆通风散热。这是一种消极的办法，因为煤与空气接触多了易缓慢氧化，使煤的热值降低，黏结性变差。

4：合适的堆煤高度和堆放时间 堆放时间 堆煤不宜过高，煤时间不要太久，尤其是年轻煤应尽可能缩短存期。煤堆高度一般以小于3~5m为宜，如堆煤过高，发现自然发火危险而难以到堆。

5：堆煤方式煤是除了仔细烤炉煤场的地基、周壁、排水、周边设备及气候影响外，对堆煤方式也需正确选择。堆煤时由粒度的偏析所造成的通风状态，在粗粒与细粒界面上易于积累热量而引发高温自燃。