煤矿井下煤自燃条件有哪些要求(煤矿井下煤自燃条件有哪些规定)
导语:煤矿井下煤自燃条件有哪些?
煤矿井下自然发火(煤自燃),必须同时具备下列4个条件:
1)煤具有自燃倾向性且呈破碎状态,堆积至一定厚度。①只有具有一定自燃倾向性的煤才有可能发生煤自燃,自燃倾向性很小的煤与O2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;②煤呈破碎状态堆积,完整的煤层和大块堆积的遗煤由于无法和O2充分接触并发生氧化反应,且热量散失严重,同样很难发生煤炭自燃现象。只有当自燃倾向性较大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。
2)有连续的通风供氧条件。O2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煤体时,煤的氧化自燃过程才能不断地发展下去,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影响,一般分为以下几种情况:①风流中的O2体积分数≤7%时,因O2不足,煤炭自燃现象不会发生。②风流中的O2体积分数>7%而<18%时,若满足一定的热量蓄积环境,煤将可能由缓慢氧化逐步发展到自燃。③风流中的O2体积分数≥18%时,由于漏风严重,煤氧化产生的热量往往较难蓄积,也较难发生煤自燃。而且,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,煤体就不会发生明显的温升而自燃。煤氧化产生的热量能否积聚主要取决于风流速度的大小。若风速过小,供氧量不足,煤不易氧化自燃;若风速过大,热量不易积聚,煤氧化升温过程难以持续稳定地发展下去,同样不易发生自燃。
4)持续的续温时间。煤自燃是煤氧化放热过程持续一定时间之后的结果。低温阶段煤氧化过程进展缓慢,放出的热量也相对较少,且其中的绝大部分热量通过对流和热传导而散失掉,只有很少一部分热量保留在煤体中为煤氧化的进一步深化提供热量,并促使煤体温度缓慢地升高。煤自燃的实质是煤发生了化学反应,这只有在煤达到一定温度之后才可能发生,破碎煤体从低温氧化发展到自燃的过程需要一定的时间,这一时间称为煤的自然发火期。煤自燃是一个复杂的物理化学反应过程,其发生受多种因素的共同影响,具有必然性与偶然性。对于煤矿井下来说,采空区由于较易达到煤自燃发生的4个条件,自然发火概率相对较大。
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