煤礦生產(chǎn)過程中,因?yàn)閷?shí)行“兩強(qiáng)一快”快速推采,使用的又都是防爆阻燃設(shè)備,再加上到位的通風(fēng)管理,采區(qū)一般不會發(fā)生煤炭自燃現(xiàn)象。但是煤炭運(yùn)輸、存儲環(huán)節(jié)多,且煤炭在空氣中暴露時(shí)間長,具備煤炭自燃的條件也較多。在此過程中的每一個(gè)階段都有可能發(fā)生煤炭自燃的安全事故,可對設(shè)備造成嚴(yán)重破壞,導(dǎo)致停工停產(chǎn)搶修事故,是煤炭企業(yè)潛伏著的重大安全隱患。
一、煤炭發(fā)生自燃的條件
當(dāng)煤炭暴露在空氣中,煤中的碳就會被氧化生成CO2和CO。如果空氣流通不足,這些氣體就會積聚產(chǎn)生一定的熱量。若氧化生成的熱量較少并能及時(shí)散失,則煤炭溫度不會升高;若氧化生成的熱量大于向周圍散失的熱量,煤炭溫度將升高。隨著煤炭溫度的繼續(xù)升高,氧化急劇加快,從而產(chǎn)生更多的熱量,煤炭溫度也會急劇上升,當(dāng)煤炭溫度達(dá)到著火點(diǎn)(150~300℃)時(shí),煤即自發(fā)燃燒。煤炭自燃雖然是一個(gè)復(fù)雜的過程,受著多種因素的影響,但必須具備以下條件:
(1)煤型(即煤種有自燃傾向性,且以破碎狀態(tài)存在,如煙煤);
(2)有連續(xù)的供氧條件(氧氣濃度達(dá)到要求);
(3)有積聚氧化熱量的條件(高固有水分、低灰分);
(4)上述三個(gè)條件持續(xù)足夠的時(shí)間(1.5個(gè)月—3個(gè)月)。
二、煤炭在運(yùn)輸、存儲過程中易發(fā)生自燃的部位
煤炭運(yùn)輸、存儲過程中,因?yàn)榱鬓D(zhuǎn)環(huán)節(jié)較多,所以事故預(yù)防重點(diǎn)也較多。根據(jù)煤炭自燃事故研究發(fā)現(xiàn),重點(diǎn)主要在井下漏煤眼、筒倉和地面煤場三處。
這是因?yàn)椋?/P>
(1)煤從空氣中吸收氧氣時(shí)可產(chǎn)生出熱點(diǎn),氧化后產(chǎn)生的熱量可引發(fā)煤炭自燃,長時(shí)間存儲的煤自燃可能性會更大。在“老煤”上放“新煤”可造成煤的粒度分離,從而擴(kuò)大氧化面積,這也是引發(fā)煤炭自燃的一個(gè)重要原因。井下漏煤眼、地面煤場和筒倉被確定為重大安全隱患也都緣于這一原因。
(2)煤變濕時(shí),溫度可能會上升至危險(xiǎn)的程度,這是因?yàn)樗凇皾櫇駸帷爆F(xiàn)象中的作用。潤濕煤是一種放熱過程,而旁邊的煤就會吸收這一熱量,因而會升高溫度并加速自燃。井下漏煤眼、筒倉被確定為重大安全隱患緣于這一原因。
(3)煤受干燥也很危險(xiǎn),因此時(shí)溫度較高,更容易發(fā)生自燃。地面煤場被確定為重大安全隱患即是這一原因。
三、避免煤炭在運(yùn)輸、存儲過程中發(fā)生自燃的建議
集團(tuán)公司現(xiàn)開采的侏羅紀(jì)、石炭紀(jì)煤層,是低灰、低硫、高發(fā)熱量、揮發(fā)份適中的多用途優(yōu)質(zhì)煙煤。它的這些優(yōu)點(diǎn)同時(shí)也具備了煤炭發(fā)生自燃的條件。所以,對煤炭運(yùn)輸、存儲過程中加強(qiáng)自燃防治顯得尤為必要。
(1)要核定存儲煤時(shí)間。據(jù)資料顯示,一般的煤炭自燃期為1個(gè)月到3個(gè)月,所以存煤時(shí)間盡量不要超過煤的自燃期限。
(2)避免“老煤”和“新煤”同倉存儲。我們已討論過了在“老煤”上放“新煤”可造成煤的粒度分離,從而擴(kuò)大氧化面積,所以要嚴(yán)格避免這一現(xiàn)象。
(3)要保持適當(dāng)?shù)乃盅娱L煤炭的氧化期。根據(jù)分析,煤炭自燃前的全水分為5%—7%,當(dāng)含水量達(dá)到12%時(shí),不會發(fā)生自燃。所以要對地面煤場、筒倉等采取措施防止水分流失,可杜絕煤炭的氧化自燃。
(4)地面煤場在堆積中要用推煤機(jī)將煤一層一層壓實(shí)壓牢,這樣可以使煤炭盡可能少地接觸到空氣而被氧化。
(5)加強(qiáng)地面煤場、筒倉的現(xiàn)場管理,及早發(fā)現(xiàn)煤炭自燃(局部溫度升高、冒熱氣、冒煙等)征兆,抑制煤炭自燃。
(6)使用紅外線自燃探測器檢測煤炭自燃。一是可以快速檢查所有易受影響的設(shè)備;二是高清晰度的熱成像,可以清楚地顯示煤炭自燃現(xiàn)狀;三是可以探測煤炭表面以下是否有陰燃;四是確定筒倉或儲倉內(nèi)熱點(diǎn)位置等,便于處置。
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