一、煤的自燃机理
俯采综放工作面自燃危害的防治范本
俯采综放工作面自燃危害的防治范本引言：随着煤炭产能的不断增加，煤炭开采作业也越来越深入，俯采综放工作面已成为主要的煤炭开采方式之一。
然而，在俯采综放工作面的开采过程中，自燃问题成为了一个严重的安全隐患。
自燃不仅会造成煤矿火灾事故，还会释放出大量有害气体，对环境和人体健康造成严重危害。
因此，及时采取有效的防治措施，对于减少自燃危害，保障矿山安全具有重要意义。
一、俯采综放工作面自燃危害的主要原因1. 煤炭性质：煤炭中的有机质含量较高，容易发生自燃反应。
2. 大气条件：氧气浓度适宜，空气温度较高，有利于自燃的发生。
3. 煤与岩层接触面积：煤与岩层的接触面积较大，导致煤体的温度上升，从而促使自燃的发生。
4. 矿井温度：矿井温度过高，加剧了自燃的潜在风险。
二、俯采综放工作面自燃危害的预测方法为了及时防治俯采综放工作面的自燃危害，需要通过科学的方法进行预测。
以下是常用的自燃预测方法：1. 监测法：通过在工作面进行温度、气体浓度等参数的实时监测，及时发现异常情况。
2. 试验法：通过实验室模拟矿井环境，进行煤体的自燃试验，得到自燃的指标参数。
3. 统计法：通过对历史资料的分析统计，建立自燃的预测模型，预测未来可能发生的自燃情况。
三、俯采综放工作面自燃危害的防治措施1. 加强通风管理：保证工作面的通风畅通，及时排除有毒有害气体和湿度，降低自燃风险。
2. 控制煤炭粒度：合理控制煤炭的粒度，减少煤与岩层的接触面积，降低自燃的发生概率。
3. 控制工作面温度：采用降温措施，如喷水冷却、通风降温等，控制工作面温度在安全范围内。
4. 煤体湿化处理：通过喷水、降水等方式，提高煤体的湿度，降低自燃风险。
5. 定期巡检和监测：定期对工作面进行巡检和监测，及时发现自燃迹象，采取相应的防治措施。
6. 添加抑制剂：在煤炭开采过程中，添加抑制剂，减少自燃的发生。
7. 积累经验教训：通过开展自燃事故的调查和分析，总结经验教训，提高工作人员的防范意识和应急处理能力。
煤炭自燃分析及预防
【 键词】 炭 ； 关 煤 自燃 ； 防 预
２１３ 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 ， 黄 铁 矿 ， 可 以 吸 如 它 收 氧 化 反应 放 出的 部 分 热 量 降低 煤 的氧 化 反 应 进 程 ； 的 高 灰 分 使 单 煤 位 质 量 的氧 化 热 降 低 。 ２２ 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 ； 变 改 煤 氧 接 触 条 件 ： 生 产成 的热 量 扩 散 。 可 分为 ： 使 ２２１ 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 。 增 加 了煤 发 生 氧 化 的 机会 和水 的 吸 附 。也 就 是 说 断 却 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 （ 别 对 于厚 煤 层 ） 特 因不 能 完 全 回采 而 增 中 了煤 的 自燃 危 险 性 。 ２２２ 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 ， 有通 风 或 通 风 充 分 的 地方 ， 自燃 的 可 能 性较 低 而 通 风 没 煤 不 充 分 地 方煤 自燃 的可 能 性 较 大 。裂 隙漏 风 是 不 充 分 漏 分 ， 创 造 了 它 煤 进 一 步 氧化 的条 件 ， 散 热 条 件并 未 被 改 善 。 以 ， 何漏 风 对 煤 炭 而 所 任 自燃 来 说 都是 很 危 险 的 。 ２ ． 贮 运 因素 。在 贮 存 和 运输 过 程 中 ， 响 煤 自燃 的 因素 要 为 通 风 ．３ ２ 影
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。
煤自燃机理及自燃倾向性
抑制煤的自燃。
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
吸氧量与湿度关系
煤的吸氧量与湿度之间的关系
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
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
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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二、煤自燃机理及自燃倾向性
1 黄铁矿作用学说 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
黄铁矿的另一个作用：促使煤体氧化的物理作用，即
黄铁矿氧化时体积增大，对煤体具有胀裂作用，能够使煤 体裂隙扩大和增多，与空气的接触面积增加，因而导致氧 气渗入，促使煤的氧化。
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二、煤自燃机理及自燃倾向性
1.2.1 细菌作用学说 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。
煤炭自燃机理
煤炭自燃机理
煤炭自燃的机理主要是煤炭中含氧量低，温度高，受到热激发而发生热自燃，具体机理如下：
1、氧化反应：煤炭中含氧量低，当温度达到一定程度时，煤炭中的有机物和氧气发生反应，产生大量的热量，从而使煤炭温度迅速升高，达到自燃温度，引起煤炭自燃。
2、挥发性物质的蒸发：煤炭中含有大量的挥发性物质，当温度达到一定程度时，这些挥发性物质就会开始蒸发，而蒸发过程会产生大量的热量，从而使煤炭温度迅速升高，达到自燃温度，引起煤炭自燃。
3、煤炭本身燃烧：煤炭含有大量的有机物，当温度达到一定程度时，这些有机物就会开始自燃，而煤炭燃烧过程会产生大量的热量，从而使煤炭温度迅速升高，达到自燃温度，引起煤炭自燃。
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。
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（二）、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，具体实施中形成工作面均压 逐步扩大到邻近工作面采空区的区域性均 压。
（二）、预防措施
二、煤的自热影响因素
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加了煤的自 燃危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。
二、煤的自热影响因素
3、贮运因素： 在贮存和运输过程中，影响煤自燃的因 素主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。
三、煤炭自燃的综合防治措施
• （一）、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。
一、煤的自燃机理
（一）、概述 : 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。
一、煤的自燃机理
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。
三、煤炭自燃的综合防治措施
• 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。
三、煤炭自燃的综合防治措施
• 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。
二、煤的自热影响因素
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。低品级煤水分含量远 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。
• 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 和打密集钻孔注浆，是防止自然发火的2个 有效措施。
（二）、预防措施
• 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。
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，随之煤重在幅度下降， 甚至比原始煤重还要轻。煤中水份的蒸发可带走 一些热量，该过程产热量在16.8～75.6J/g之间变 化。若煤氧化进行到这个阶段，想使其不自燃是 非常困难的。
（二）、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。
（二）、煤自燃的不同阶段
（二）、煤自燃的不同阶段
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。
二、煤的自热影响因素
（一）、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 含有大量水分的褐煤较纯褐煤不易自燃。
（二）、煤自燃的不同阶段
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℃。 产生的热量为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。
（二）、煤自燃的不同阶段
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 可进行到这个阶段。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。
二、煤的自热影响因素
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。
二、煤的自热影响因素
（二）、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： 使生成的热量扩散。可分为：