第二章 煤的自燃
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2013-8-18
第二章
煤的自燃
3 煤的自燃倾向性鉴定方法与分类
３.2 煤的自燃倾向性鉴定方法 1） 着火 温度 降低 值测 定法
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11 1 10 2 5 7 6 9 8 3
4
1-加热器; 2-煤样管; 3-温度计; 4-集气管; 5-水槽; 6-三通阀 图2-2 煤炭自燃倾向性测量示意图
煤，易于氧化，着火温度值降低的幅度较大。自燃倾向性
小的煤，着火温度值降低较小。因此可用氧化前后着火温
度差△T作为表示煤的自燃倾向性的指标。
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第二章
煤的自燃
3 煤的自燃倾向性鉴定方法与分类
这种方法需测三种煤样（原煤样、还原煤样和氧化煤样）的着火温度，即T 原、T还，和T氧，三种煤样（粒度在0.15mm以下）的配制方法如下： 原煤样： 煤样：亚硝酸钠（NaNO2）＝1：0.75（重量比） 还原煤样： 煤样：亚硝酸钠：联苯胺（NH 2COH4NH2）=1：0.75：0.025（重量比） 氧化煤样： 取lmg煤样与浓度为30％的双氧水（H2O2）0.5mL混合密封，放置于暗处氧 化24h，然后再暴露于空气中2h，使双氧水蒸发，最后置放于温度为50℃的真空 干燥箱内，经干燥后的煤样与亚硝酸钠（NaNO2）按1：0.75（重量比）配制即 得氧化煤样。
松散结构决定了它的吸氧性能特强。
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第二章
煤的自燃
3 煤的自燃倾向性鉴定方法与分类
３.1 影响煤的自燃倾向性的因素 4） 煤的含硫量
我国许多高硫矿区如贵州的六枝，四川的中梁山、江西的萍 乡、英岗岭，湖南的杨梅山，宁夏的石炭井均为自燃发火比较严重
的矿区。硫在煤中有三种存在形式：硫化铁即黄铁矿(FeS2)、有机
4）氧化速度测定法（又称双氧水法）
5）差热分析法
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第二章
煤的自燃
3 煤的自燃倾向性鉴定方法与分类
３.2 煤的自燃倾向性鉴定方法 1）着火温度降低值测定法 处于自燃潜伏期的煤，在常温条件下，吸氧后的着火 温度有不同程度的降低。在同一条件下，自燃倾向性大的
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2.2 煤的自燃发展过程
１）潜伏（自燃准备）期：
自煤层被开采、接触空气起
煤的自燃
至煤温开始升高的时间区间
称之为潜伏期。在潜伏期， 煤与氧的作用是以物理吸附 为主，放热很小，无宏观效 应；经过潜伏期后煤的燃点
降低，表面的颜色变暗。
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煤自燃发展过程
第二章
5） 煤的粒度
煤的自燃
3 煤的自燃倾向性鉴定方法与分类
３.1 影响煤的自燃倾向性的因素
完整的煤体一般不会发生自燃，一旦受压破裂，呈破碎状态存 在，其自燃性能将显著提高。这是因为破碎的煤炭不仅与氧相接触 的表面积增大，而且着火温度明显降低。根据波兰的试验，当烟煤 粒度直径为1.5—2mm时，其着火点温度大多在330—360℃；粒度 直径小于1mm以下时，着火温度可能低到190－220℃。因此，在矿 井里最易发生自燃火源的地方都是碎煤与煤粉集中堆积的地点，如 采空区的四周边缘地带，特别是工作面运煤巷链板运输机尾煤粉堆 集的地方，受压破裂的煤柱和垮塌的煤壁，充满煤粉与碎煤的煤壁 裂隙以及煤巷局部冒高，在棚梁上形成浮煤堆积的地方。
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第二章
煤的自燃
3 煤的自燃倾向性鉴定方法与分类
煤的吸氧量与湿度之间的关系
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第二章
煤的自燃
3 煤的自燃倾向性鉴定方法与分类
３.1 影响煤的自燃倾向性的因素 3） 煤岩成份
按煤岩成份可将煤的类型分为：暗煤、亮煤、镜煤、丝煤
主要的有黄铁矿作用学说、细菌作用学说、酚基作用 学说以及煤氧化复合作用学说等
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第二章
1.2.1 黄铁矿作用学说
煤的自燃
波兰学者奥尔萍斯基(Olpinsi.W)对波兰烟煤的考查表 明，只有当煤中硫铁矿含量较高时（大于1.5％），才具
有自燃倾向性。但是他认为这类煤的自燃倾向性增高的原
因是由于煤化程度较低而引起的。因为在波兰自然发火较
多的煤均是煤化程度较低而硫化铁含量较高的煤。 英国学者温米尔(Winmill.T.F)通过实验证实，在不自
燃的煤中加入30％的黄铁矿即可变为具有自燃倾向性的煤。
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1.2.1黄铁矿作用学说
煤的自燃
黄铁矿作用学说认为煤的自燃是由煤层中的黄铁矿 （FeS2）与空气中的水份和氧相互作用、发生热反应而引 起的。
2FeS2 + 2H2O + 7O2—2FeSO4 + 2H2SO4+Q1
12FeSO 4 + 6H2O + 3O2—4Fe 2(SO4)3 + 4Fe(OH)3 + Q2
FeS2 + Fe2(SO4)2 + 3O2 + 2H2O—3FeSO 4 + 2H2SO4 + Q 3
第二章
1 煤的自燃学说
1.1 自燃的含义
煤的自燃
可燃物质受热升温而不需明火作用就能自行燃烧的 现象。这里指的是广义的自燃，包括本身自燃和受热自 燃(加热自燃）。
煤自燃是煤自身氧化升温引起的燃烧现象。
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第二章
1 煤的自燃学说
1.2 煤自燃的学说种类
煤的自燃
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第二章
2.2 煤的自燃发展过程
２）自热阶段：
煤的自燃
温度开始升高起至其温度达到燃点的过程叫自热阶段。 温度自动升高的过程。其特点是：①氧化放热较大，煤温
自热过程是煤氧化反应自动加速、氧化生成热量逐渐积累、
及其环境(风、水、煤壁)温度升高；②产生CO、CO2和
碳氢(CmHn)类气体产物，并散发出煤油味和其他芳香气 味；③有水蒸气生成，火源附近出现雾气，遇冷会在巷道 壁面上凝结成水珠；④微观结构发生变化。
硫以及硫酸盐。对煤的自燃起主导作用的是硫化铁，它的比热小， 它与煤吸附相同的氧量而温度的增值比煤大三倍，黄铁矿的分解产 物氧化(Fe2O3)比煤的吸氧性更强，能将吸附的氧(O2)转让给煤粒 使之发生自燃，所以认为黄铁矿对煤的自燃过程起加速的作用。
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2013-8-18３.1 影响煤的自燃倾来自性的因素1） 煤的变质程度
各种煤都有发生自燃的可能，但是在褐煤矿井，煤化程度低的
一些煤层自然发火次数要多得多。烟煤矿井以开采煤化程度最低的 长焰煤和气煤自燃的危险性较大，贫煤就较小。在煤化程度高的无 烟煤矿井自燃火灾较为少见。所以可以认为：煤化程度愈高的煤自 燃倾向性愈小。但是决不能以煤的煤化程度作为判定自燃倾向性大 小的唯一标志。因为生产实践中人们发现，煤化程度相同的煤有的 具有自燃特性，有的就不自燃。
的自热是由于煤体内不饱和的酚基化合物强烈地吸附空气
中的氧，同时放出一定量的热量造成的。
这个学者提出的基点是建立在对各种煤体中的有机化
合物进行实验后，发现酚基类是最易氧化的。不仅在纯氧 中可以氧化，而且与其它氧化剂接触时也可以发生作用。 所以他认为正是空气中的氧与煤体内的酚基类化合物作用 而导致自燃。
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第二章
1.2.4 煤氧复合作用学说
煤的自燃
1870年瑞克特(Rachta n．H)经过实验得出；一昼夜里
每1g煤的吸氧量为0.1~0.5ml，而褐煤为0.12ml。
1945年姜内斯(Jone s E．R)提出：在空气中，在常温
下烟煤的吸氧量可达0.4ml／g。 六十年代抚顺煤研所曾以煤的吸氧量作为区别煤的自 燃倾向性大小的指标。通过大量煤样分析，确定了100g煤 样在30℃的条件下经96h吸氧量小于200m1时属于不自燃 的，超过300m1时属于易自燃的煤。这也说明，在低温时， 煤的吸氧量愈大，愈易自燃。
煤的自燃
(3)有适量的通风供氧。通风是维持较高氧浓度的必
要条件，是保证氧化反应自动加速的前提。实验表明:氧 浓度＞15％时，煤炭氧化方可较快进行。 (4)上述三个条件共存的时间大于煤的自燃发火期。 上述四个条件缺一不可，前三个条件是煤炭自燃的必要条
件，最后一个条件是充分条件。
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1-加热器; 2-煤样管; 36-三通阀 7-梳形管; 8-联结管; 9-吸气球; 温度计;; 4-集气管; 5-水槽;变阻器 10-铜恒温器; ;11-变阻器 7-梳形管; 8-联结管; 9-吸气球 10-铜恒温器 11-
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第二章
1.2.1 细菌作用学说
煤的自燃
英国学者帕特尔(Potter.M.C) 认为在细菌的作用下， 煤在发酵过程中放出一定热量对煤的自燃起了决定性的作 用。 波兰学者杜博依斯(Dubois．R)等人在考查泥煤的自 热与自燃时指出：当微生物极度增长时，一般都伴有一个 生化的放热过程。在30℃以下是亲氧的真菌和放线菌起主
３）自燃阶段：
煤温达到其自燃点后，若外界条件发生变化，温度将 降下来，则进入风化状态，若能得到充分的供氧风，则发 生燃烧，出现明火、烟雾、一氧化碳、二氧化碳以及各种 可燃气体。
4）熄灭：降到燃点以下。
煤自燃的基本条件
煤自燃的基本条件煤炭自燃是具有自燃倾向性的煤在有适宜的供氧量、有蓄热氧化环境和时间的条件下发生的物理化学变化的结果。
影响煤炭自燃的因素很多，影响过程也极其复杂，煤炭自燃的发生须具备以下几个条件：（1）煤具有自燃倾向性且呈破碎状态堆积自燃倾向性很小的煤与氧气的结合能力差，氧化放热量较小，氧化过程进展缓慢，一般很难发生自燃。
比如，褐煤自燃倾向性通常比烟煤、无烟煤大，因此比较容易发生自燃。
另外，完整的煤层和大块堆积的遗煤由于无法和氧气充分接触并发生氧化反应，且热量散失严重，所以很难发生煤自燃现象。
只有当具有自燃倾向性的煤受压破碎且堆积至一定厚度时，煤才可能自然发火；堆积较薄的浮煤因产热量少和蓄热条件差而较难发生自燃现象。
对于煤的破碎程度，国内外一般认为浮煤粒度在1mm左右时最易自燃；在浮煤堆积厚度方面，前苏联学者曾提岀浮煤自燃的临界堆积厚度为0.4m。
实际上，浮煤自燃临界厚度是一个不确定值，它因煤自燃特性、煤体温度和漏风强度的不同而异，应根据煤矿现场的实际情况予以确定。
（2）有连续的通风供氧条件氧气的存在是煤发生自燃的主要因素和必要条件，只有含氧量较高的风流持续稳定地流经破碎的煤体时，煤的氧化自燃过程才能够不断地发展下去，才有可能最终发生煤自燃现象。
流经煤体风流的含氧量对煤自燃的发展过程有重要的影响，一般分为以下几种情况：①风流中的氧气浓度小于5%时，因氧气不足，煤自燃现象不会发生；②风流中的氧气浓度大于5%而小于15%时，总满足一定的热量蓄积条件，煤将可能由缓慢氧化逐步发展到自燃；③风流中的氧气浓度大于15%时，由于漏风严重，煤氧化产生的热量往往较难蓄积，因此也较难发生煤自燃。
此外，只有在通风供氧条件连续且稳定的情况下，煤氧化自燃的过程才能够持续进行并最终可能造成煤自燃灾害，短时间非连续的通风供氧条件不会引起煤自燃。
（3）热量易于积聚煤在氧化过程中若没有很好的热量积聚环境，煤体就不会产生明显的升温而发生自燃煤氧化产生的热量能否积聚主要取决于风流速度的大小。
煤炭自然发火专题论文
煤炭自然发火专题论文第一节煤炭自燃发火的条件及过程煤炭自燃是一种自然现象。
早在数百万年之前就已发生，例如大同和陕北的侏罗纪煤层中有早前（距今大约200万年）自燃形成的火烧区，现今新疆的每天仍有煤层在自燃。
我国是煤炭自然发火比较严重的国家，据2002年的统计，我国国有重点煤矿中有自然发火的矿井占51.3%，自然发火占矿井总火灾的90%以上。
自然发火危险矿井几乎在所有矿区都存在，以自燃破坏的煤炭资源，每年造成的经济损失达数亿元，仅1999年全国共有87个大中型矿井，因自然发火封闭火区315处，不但造成了严重的煤炭资源浪费，而且威胁着井下作业人员的人身安全。
自20世纪60年代以来，煤炭自然的相关理论研究、实验和综合防治技术取得了显著成就，注入均压、注浆、阻化剂、凝胶、注氮等防灭火技术已成功地得到了应用，自燃火灾发生率明显下降。
研究和掌握煤炭自然发火的条件、过程和规律，对防治自然发火有着重要的意义。
矿井火灾事故，特别是自然发火事故，对煤矿安全生产的危害在某种意义上说并不亚于瓦斯、煤尘爆炸事故。
煤炭自然发火与外因火灾相比，具有发生、发展缓慢并有规律的演变过程，可在它形成的初期发现。
一、煤炭自燃的条件实践证明，煤炭自燃必须具备以下四个条件：（1）煤有自然倾向性并呈破碎堆积状态存在；（2）适量通风供氧；（3）良好的蓄热环境；上述四个条件却以不可。
煤的自然倾向性取决于煤的物理化学性质，它表示煤与氧的相互作用的能力。
煤破碎以后，大大增加了单位体积内的外在表面积，与氧气的接触面积增大，氧化能力增强；堆积的破碎煤炭（一般认为堆积厚度大于0.4m）氧化产生的热量不容易散失，使煤炭的温度逐渐升高，自燃进程加快。
氧是煤自燃的重要因素，连续的供氧才能使氧化继续进行下去。
当空气中氧含量低于10%时具有窒息性；当空气中氧含量低于15%时，可以预防自然发火。
正是这个原因。
采空区内并不是每个地方都会形成自然发火的。
良好的蓄热环境才能使氧化生热不断积聚。
煤炭自燃
色谱吸氧法
煤在一定温度下，吸氧 量越大，表明越容易被 氧化，因此就越容易自 燃，这就是吸氧量法的 根据。以60℃时煤在4h 内的吸氧量作为自燃倾 向性的主要指标，而以 60℃与30 ℃的吸氧量之 差作为辅助指标，将煤 的自燃倾向性分为4个等 级，见表2-1。
色谱吸氧法是根据 煤低温时吸附氧为 单分子层物理吸附 的原理，应用双气 路气相色谱分析检 测技术，测定约定 温度下吸附流态氧 量的大小，区分煤 的自燃倾向性级别 的方法。自燃倾向 性分类表如图2-3、 2-4所示。
课题二、煤炭自燃
课题二、煤炭自燃
课题二、煤炭自燃
课题二、煤炭自燃
单元三 矿井火灾防治
矿井 火灾 防治
课题二 煤炭自燃
课题二 煤炭自燃
（一）煤炭自燃的基本条件
1 2 3 4
具有自燃倾向性的煤炭呈破碎堆积状态
有连续的通风供养条件，维持煤炭氧化过程的发展
温度积聚氧化生成热量，使煤的升高
同时具备上述三个条件时，还要大于煤的自燃发火期
课题二、煤炭自燃
（二）煤炭自燃的过程 （附示意图）
准备期
自热期
燃烧期
当煤温达到着火温度（无烟煤大于400℃、烟煤320 ～380 ℃、 褐煤小于300 ℃）时，煤就着火燃烧起来，即进入燃烧阶段。 这时出现一般的着火现象：明火、烟雾，产生一氧化碳、二 氧化碳以及各种可燃气体，火源中心处的煤温可高达1000 ～ 2000 ℃。
课题二、煤炭自燃
课题二、煤炭自燃
吸氧量法
双氧水法
双氧水法是根据煤与双氧 水反应时升温速度不同为 原理来分类的。易自燃的 煤与双氧水反应初期温度 微微上升，到50 ℃以后 温度迅速上升，最后可达 到90 ℃以上；不易自然 的煤与双氧水反应，温度 上升几度或十几度之后， 经过一段时间即自行下降。 根据煤与双氧水反应温度 上升及其特性，划分煤的 自燃倾向性为3个类别， 见表2-2。
煤的自燃发展过程
煤的自燃发展过程煤炭自燃一般是指：煤在常温环境下会与空气中的氧气通过物理吸附、化学吸附和氧化反应而产生微小热量，且在一定条件下氧化产热速率大于向环境的散热速率，产生热量积聚使得煤体温度缓慢而持续地上升，当达到煤的临界自热温度后，氧化升温速率加快，最后达到煤的着火点温度而燃烧起来，这样的现象和过程就是煤的自燃（或称之为煤的自然发火、煤矿的自燃火灾）。
根据现有的研究成果，认为煤炭的氧化和自燃是基链反应，一般将煤炭自燃过程大体分为3个阶段：即低温氧化阶段、自热阶段、燃烧阶段。
（1）低温氧化阶段煤在低温情况下与空气接触时，吸附空气中的氧（O2）而生成不稳定的氧化物羟基（—OH）与羧基（—COOH），并放出少量的热。
这一阶段既观测不到煤体温度的变化，也体验不到周围环境温度的上升，煤的氧化进程平稳而缓慢，是一个十分隐蔽的氧化过程，但煤的质量有所增加，其增加质量相当于所吸附氧的质量，化学性质变得活泼，着火点温度降低，很难发现其外部特征，故称为潜伏期或准备期。
由于煤的自燃需要热量的聚积，在该阶段因环境起始温度低，煤的氧化速度慢，产生的热量较小，因此需要一个较长的蓄热过程，它的长短取决于煤的自燃倾向性的强弱和外部条件。
（2）自热阶段经过低温氧化阶段之后，煤的氧化速度加快，发热量急剧增加。
如果热量来不及散失和导出，就会使煤的自热加速，不稳定的氧化物分解成水（H2O）、二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）。
氧化产生的热量使煤温继续升高。
据硏究，煤的温度毎升高10℃，氧化速度就增加2~3倍，当超过自热的临界温度（60~80℃），煤温上升速度急剧加快，氧化进程加速，开始出现煤的干馏，生成芳香族的碳氢化合物（C x H y）、氢（H2）、一氧化碳（CO）等可燃性气体。
这时的特征是：空气中的氧含量减少，一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）含量增加，煤中的水分被蒸发，空气的温度升高并出现雾气，支架及巷道壁上有水珠，这就是煤的自热期（3）燃烧阶段如果煤的自热温度继续升高，当温度达到着火点温度（300~500℃）时，就会发生燃烧现象。
煤矿防灭火技术规范
矿井防灭火规范目录第一章总则 ...........................................第二章自燃煤层开采 ...................................第三章防灭火装备 .....................................第四章日常防火 .......................................第五章灭火救灾 .......................................第六章火区管理 .......................................第一章总则第1条为了贯彻党和国家的安全生产方针，认真执行《煤矿安全规程》，本着”预防为主”和”综合治理”的原则，结合我国煤矿矿井防灭火的教训，特制定本《矿井防灭火规范（下称《规范》。
第2条本《规范》适用于全国国营的生产、基建和改、扩建矿井的自燃火灾（亦称内因火灾）和外源火灾（亦称外因火灾）及对井下有危险的井口地面火灾的防治。
第3条本《规范》的贯彻执行在矿务局范围内由局长负全面领导责任，局总工程师负技术领导责任；在矿井范围内由矿长负全面领导责任，矿总工程师负技术领导责任；局、矿及其下属有关部门分工负责。
1.通风部门负责自燃火灾的预防和矿井火灾的处理。
2.机电部门负责电气火灾和机械火灾的预防3.地测、计划和生产部门负责地质、测量、开拓、开采设计和生产工艺方面预防自燃火灾和外源火灾。
4.矿山救护队负责发生火灾时的灭火救护工作和平时配合通风部门做好自燃火灾的预防处理和防火检查工作。
5.安监部门负责监督检查本《规范》的严格执行情况和日常的井下明火管制。
6.供应部门负责矿井防灭火所需材料、设备的供应。
7.财务部门负责矿井防灭火工作所需资金。
第4条由内因或外因火灾源引起的井下火灾，统称为矿井火灾事故。
心矿井火灾造成以下后果之一者，即定为矿井火灾重大事故：1.造成人员伤亡。
煤层自燃
煤层自燃定义暴露在空气中的煤，由于氧化放热导致温度逐渐升高，至70～80℃以后温度升高速度骤然加快，当达到煤的着火点(300～350℃)时，引起燃烧，这种现象称为煤层自燃。
自燃条件煤的自燃经过的三个时期1. 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。
1.1 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。
1.2 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。
1.3 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。
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。
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。
煤的自燃名词解释
煤的自燃名词解释1.引言1.1 概述煤的自燃是指在无外力作用下，煤自身因内部热源的引发而发生不可控的燃烧现象。
这种现象已经被人们广泛关注和研究。
煤炭是一种重要的能源资源，在能源领域具有重要地位，但其自燃问题却给煤炭的开采、储存、运输等环节带来了巨大的安全隐患和经济损失。
煤的自燃主要是由于煤中存在的一些物理、化学和微生物活动引发的。
在储存和运输过程中，煤炭受到了氧气、水分、温度、压力等多种因素的影响，使得其内部的化学反应和热效应增强，从而释放出大量的热能。
当这些热能无法及时散发，超过了煤的自身稳定温度范围时，就会引发煤的自燃现象。
煤的自燃问题对煤炭企业和相关部门造成了严重的经济和环境损失。
一方面，自燃造成了巨大的煤炭损失，这意味着煤炭企业将面临着原材料的缺失和生产能力的下降；另一方面，自燃还会产生大量的有害气体和烟尘，对环境造成污染，对人们的身体健康也带来了威胁。
因此，为了解决煤的自燃问题，需要深入研究煤的自燃机理，掌握煤的自燃的规律，并在煤的开采、储存、运输等环节采取相应的安全防范措施。
同时，通过改进煤炭的生产工艺和技术手段，提高煤的质量，减少煤中活性成分的含量，也能够有效地预防和减少煤的自燃问题的发生。
整个文章将围绕煤的自燃问题展开详细的阐述，旨在加深人们对煤的自燃的认识和理解，推动相关领域的研究和工作，在保障煤炭开采和使用安全的同时，提高煤炭产业的可持续发展能力。
1.2文章结构文章结构是指文章的组织框架和部分内容在整体结构中的位置。
一个明确的文章结构可以帮助读者更好地理解文章的内容和逻辑关系。
以下是本文的结构：1. 引言- 1.1 概述：对于煤的自燃现象进行简要介绍，指出其在煤矿、火灾防治等领域的重要性。
- 1.2 文章结构：说明本文的组织框架和各部分的内容。
- 1.3 目的：明确本文的目标和意义，为读者提供清晰的导向。
2. 正文- 2.1 煤的自燃定义：详细解释煤的自燃概念，包括其定义、产生的条件和特点等。
煤炭自燃条件
燃烧
风化 时间
第二节 煤炭自燃的理论基础
6 煤的自燃过程----特征 1)、潜伏（自燃准备）期 物理吸附，放热少，无宏观表现
2)、自热阶段
(1)氧化放热较大, 煤温、环境( 风、 水、 煤壁) 温度升高； (2)产生CO、 CO2 和碳氢类气体, 并散发出煤油味和其他芳香气味； (3)有水蒸气生成, 火源附近出现雾气, 遇冷会在巷道壁面上凝结成 水珠,出现所谓“ 挂汗“ 现象; (4) 微观结构发生变化。 3)燃烧 生成大量的高温烟雾, 其中含有CO、CO2 以及碳氢类化合物。 4)熄灭 若煤温达到自燃点, 但供风不足, 则只有烟雾而无明火, 此即
阶段起一定的影响, 既有加速氧化, 也有阻滞氧化因素。 煤中硫和其它矿物质－－煤中含有的硫和其他催化剂, 则会加速煤的
氧化过程。
第二讲 煤炭自燃的理论基础
5 影响煤炭自然发火的因素 二、开采技术 矿井开拓方式----两翼对角比中央并列式有利于防火 采区巷道布置----留煤柱大小，沿空掘巷(留巷)。 回采方法、回采工艺----放顶煤、综采、炮采等，回采率和工作面 推进速度。 工作面通风方式----“U”型比“Y”型
为干馏或阴燃
第二讲 煤炭自燃的理论基础
本讲主要内容
1、自然发火，煤层自然发火期，2、煤炭自燃的充要条件。 3、煤炭自燃的影响因素。4、煤的自燃过程及特点。
思考题
1、什么是自然发火，什么是煤层自然发火期？ 2、试述煤炭自燃的充要条件。 3、试述煤炭自燃的影响因素。 4、简述煤的自燃过程及特点。
3）温度不变条件下，吸氧速度常数随时间按指数规律衰减:
U U1 H
4）吸氧速度常数Ｕ与煤自身温度之间符合幂函数关系:
煤炭自燃的自由基反应机理
煤炭自燃的自由基反应机理煤炭自燃是指煤在无外界氧气的情况下，经过一段时间的自发氧化过程，产生热量并导致煤温升高的现象。
当煤温升高到一定值时，就会引起自燃。
因此，煤炭自燃的机理是煤的氧化过程。
然而，传统的氧化反应机理并不能完全解释煤炭自燃的现象。
近年来，自由基反应机理被提出，并逐渐得到了广泛认可。
自由基反应机理是指煤在氧化过程中，产生自由基，这些自由基在高温下与氧气反应生成过氧化物，而过氧化物分解产生氧气和自由基，从而加速了煤的氧化过程。
这个机理的一个重要特点是，自由基的产生和消失是动态平衡的，当自由基的数量增加时，煤的氧化过程就会加速。
相关研究表明，煤炭自燃过程中自由基的产生和消失与煤的变质程度、含水量、粒度和环境温度等因素有关。
其中，煤的变质程度越高，含水量越低，粒度越小，环境温度越高，则自由基的数量就越多，煤的氧化过程就会越快。
阴燃和自燃的区别也十分重要。
阴燃是指在无外界氧气的情况下，煤发生缓慢的氧化过程，不会产生明火，而自燃则是煤的氧化过程加速，产生大量热量并导致煤温升高，最终引起自燃。
根据自由基反应机理，我们可以采取以下措施来防范煤炭自燃：加强煤场管理，避免堆积过多的煤。
控制煤的粒度和含水量，以减少自由基的产生。
在煤堆中加入阻燃剂可以抑制煤的氧化过程，降低自燃的风险。
定期检查煤堆的温度，以及时发现煤炭自燃并采取相应的措施。
煤炭自燃的自由基反应机理为我们提供了防范煤炭自燃的新思路。
通过加强煤场管理、控制煤的粒度和含水量、加入阻燃剂以及定期检查煤堆温度等措施，可以有效地降低煤炭自燃的风险。
在未来，我们还需要进一步研究自由基反应机理在其他领域的应用，以便更好地防范和控制煤炭自燃现象。
煤炭自燃事故是一种常见的安全隐患，不仅会对矿工的生命安全造成威胁，还会对环境造成严重的影响。
因此，研究煤炭自燃的自由基反应机理具有重要意义。
本文通过实验研究的方法，深入探讨了煤炭自燃过程中的自由基反应机理，为预防和控制煤炭自燃提供理论支持。
煤炭自燃解析
煤炭自燃解析煤炭自燃是我国乃至世界煤矿及储煤场的主要自然灾害之一，煤矿或储煤场一旦发生煤炭自燃，后果将不堪设想，损失往往也是难以估量的。
下面我们先看几个煤炭自燃的案例，让大家对煤炭自燃有一个直观的了解。
一、案例简介1.连云港黄陵块煤自燃1987年6月底至7月下旬，连云港港务局进港仅3个月的黄陵块煤连续3次发生自燃。
由于控制了企业用水，民用水供应紧缺，致使无法注水灭火。
7月25日，堆存量达3.1万吨黄陵块煤的64#、74#垛位上火头达一米多高，价值约150多万美元的外贸煤面临着化为灰烬的危险，价值上千万元输煤系统受到了严重的威胁。
为了灭火，公司召开了紧急联席会议，确定筑坝蓄水，拦截排洪沟水流，报告市政府请求特殊安排供水，用推土机推避火道，防止火势蔓延，请求消防队派车拉水协助灭火等措施。
可是，在熊熊燃烧的火焰前，救火措施显得软弱无力，大量的可燃气体在垛顶燃烧，浇水推铲也无济于事，最后被迫将内销煤装船一万余吨，腾出空场，转垛翻垛才扑灭了这起大火。
这次大火前后历时29天，虽保住了3万多砘煤炭和港口机械设备，但由于部分黄陵块煤出口转内销，国家少换外汇达60万美元，港口也承担了较大的入力、物力、财力损失。
2.内蒙古锡林郭勒盟百万吨“煤山”自燃变“火焰山”2009年3月17日16时53分，内蒙古锡盟消防指挥中心接到报警：称锡林浩特市火车站西侧储煤站起火，情况紧急，请求消防官兵速来救援。
锡盟消防指挥中心迅速指派锡林浩特市消防二中队迅速出动2辆水罐车，10名消防官兵赶往火灾现场。
17时02分，当消防官兵到达火场后，发现该站为露天式储煤站，整个“煤山”已变成了“火焰山”了，此时正处于猛烈燃烧阶段，火光耀眼，消防车辆无法靠近，4级的西北风伴随着烟雾弥漫吹向东侧的火车站。
消防中队指挥员询问在场知情人得知，上午10时左右，该“煤山”下角处自燃起来，也没当回事，没想到下午随着西北风变成名副其实的“火焰山”了。
经了解，该院内堆积“煤山”总面积约10万平方米、储存有上百万吨煤炭，而煤堆与煤堆之间相连，离“煤山”不远处的东侧是火车站，北侧是中石化锡林郭勒盟油库，如火势得不到及时控制，将会造成火烧连营，吞噬整个“煤山”，殃及火车站和油库，后果不堪设想。