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1、煤堆自燃原因分析与防治措施 【 图1煤堆自燃分布剖面略 冷却层:煤堆的表层,约0.51.5m厚,该层煤较松散,与空气接触充分,虽发生氧化反应,但散热条件好,所以不会发生自燃。 氧化层:该层位于冷却层以下,厚度在14m左右,具备煤自燃的所有条件,达到自然发火期即会自燃。 窒息层:该层位于氧化层以下,煤层相对压实,供氧不充分,且含水率较高,氧化程度较低,不易发生自燃。 煤在自然堆放时,一般中心部位处颗粒较细,越往四周颗粒越粗,相应的,从中心往四周,空隙越来越大,通风散热条件越来越好,冷却层和氧化层越来越厚。自燃一般发生在氧化层。同时伴随着温度升高、冒热气、冒烟等现象。当发现煤堆上某处释放热气或冒烟
2、,那么自热或自燃点一定在该部位垂直向下的氧化层内,因为受煤的自热或自燃的热压作用,气体流动方向为垂直向上方向。一旦某个部位发生了自燃,也会改变其上部冷却层的受热条件,使冷却层也自燃。因此,发现煤堆自燃必须马上采用措施,防止自燃范围扩展。 2、防止煤堆自燃的措施 防止煤堆自燃要防治结合,以防为主。对煤自燃的原因进行分析,提出如下措施: (1)煤的自燃倾向性鉴定,对掌握煤自燃火灾的规律,有针对性地采用防火措施,保证安全生产具有重要意义。因此,对贮存自燃倾向性较大的煤和贮煤时间较长的煤场,应作煤的自燃倾向性鉴定,测定煤的挥发分的含量、最低着火温度、自燃发火期等指标。 (2)应选择合适的贮煤场和堆置方
3、式,坚持通风优良,防止煤堆暴晒。宜将贮煤场设置在宽敞的区域,背阳光的地方(如高山的北坡),或设置煤棚。四周和煤场下部不得有高温热源。这样可降低煤的氧化速度。 (3)正确核定贮煤时间,尽量不要超过煤的自燃发火期。在露天贮煤场状况下,贮煤时间过长是发生自燃的主要原因之一。而且,贮煤时间越长,氧化程度越高,煤的经济价值下降越多。 (4)用推土机将煤一层一层压实,尤其是要将堆边大块部分压实,铺盖一层粘土更好,这样可以减少煤堆的空隙度,赶走煤堆空隙中的一部分空气,减少煤与氧气的接触。铺盖粘土会增加煤的灰分,对煤质要求较高的状况不适用。在煤堆表面喷洒凝体材料,可阻止外界空气向煤堆内部渗透,防止煤堆自燃。该
4、方法适应性较广,但成本较高,而且增加煤的灰分,对煤质有影响。 (5)使煤堆坚持适当的水分能延长煤的氧化期,有效防止煤自燃。依据分析,煤自燃前的全水分为5%7%。当煤的含水量达到12%时,不会发生自燃。贮煤场的底部和周边应采纳混凝土结构,以防止水分渗漏和流失。煤场周边设置喷洒水设施,定期向煤堆喷洒水,这样做还能够防止煤场扬尘。有把煤浸在水中来防止煤氧化自燃的作法。 (6)强化煤场现场管理,及早发现煤自燃征兆,并采用处理措施。天天派人巡查自燃状况,发现有局部温度升高、冒热气、冒烟等现象时,即可判断该处氧化层已发生自燃。发生自燃还伴随着CO浓度升高,因此,用CO检测仪能检测出来。 处理煤堆自燃主要用喷灌水的方法。将水直接洒在煤堆表面上,或挖沟浇灌的方法都会使渗入煤堆内的水量不均,而且容易流失,把煤冲走,由于受热压作用,进入自燃部位的水量少,防火效果不好。改为插管注水将注水管直接插入自燃部位,用压力水湿润氧化自燃部位的煤体,降低了煤体的自热温度,抑制了煤氧化自燃。关于较小的煤堆,可把发生自燃部位的外表层扒掉,露出氧化自燃层来散热冷却,或常常倒堆破坏氧化层以延缓或阻止自燃。如同时喷洒水,则阻燃效果更好。该方法只适用于煤堆较小、四周有空间的状况。
