煤炭自燃的基本条件是什么有哪些特征(煤炭自燃的基本条件是什么意思)
导语:煤炭自燃的基本条件是什么?
煤自燃也称煤炭自然,是煤不经点燃而自行着火的现象,并非所有的煤炭都能发生自燃,煤炭自燃必须具备一定的条件。
1、具有自燃倾向性
自燃倾向性即在常温下有较高的氧化活性,此为煤的内部特性,它取决于成煤物质和成煤条件,表示煤与氧气相互作用的能力。完整的煤体只能在其表面发生氧化反应,氧化生成的热量少且不易积聚,所以不会自燃。相反,煤受压时引起煤分子结构的变化,含氧游离基增加;另外,煤的破碎程度越大,氧化表面积越大,也就越容易自燃。综上所述,煤炭自燃的先决条件是:具有自燃倾向性的煤呈破碎状态存在。
2、有连续的供氧条件
煤炭自燃属于复杂的链式自由基氧化反应,因此,只有不断的氧气供应,才能使得自燃过程持续向下进行。
3、热量易于积聚
煤氧化过程中生成的热量,条件适宜时发生蓄积,煤温持续升高,使得反应不断进行并加速。即氧化生成热量大于散失热量,直至破碎煤体蓄积热量达到其着火点后便可发生自燃。
因此,煤炭自燃的条件必须是“具有自燃倾向性的煤炭,呈一定厚度的破碎状堆积和有连续的供氧条件,且热量易于积聚”,3个条件同时存在,缺一不可。在防治煤炭自燃的时候,任何防灭火技术和材料只要切断其中的任何一个乃至全部条件,那么就可以起到有效的防治效果。因此,所采用的防灭火技术与材料须满足以下条件:
(1)覆盖煤体并封堵松散煤体的空隙,减少甚至杜绝漏风,隔绝煤体与氧气的接触。
(2)充分惰化存在煤层自燃的采空区。
(3)吸收煤体周围空间储存的热能,降低煤温。
(4)破坏煤体表面的各种活性基团结构,阻化煤氧反应。
常用的防灭火技术有注水、灌浆、注凝胶、注惰气、三相泡沫等技术。注水和灌浆容易沿顶板裂隙流失,注惰气容易随风扩散,不易滞留火区;注凝胶容易发生堵管现象,并且污染井下环境;三相泡沫虽然能在防灭火区域向高处堆积,但泡沫破裂后大量水浆容易流失,且其堵漏性能较差。这些方法都不能很有效地防治煤炭自燃,而普瑞特防灭火技术可有效防治煤炭自燃。
普瑞特防灭火新技术集凝胶、黄泥灌浆、三相泡沫、氮气和阻化剂的防灭火优点于一体,特别是继承了泡沫的扩散性能和凝胶良好的固水特性。一方面,水浆生成泡沫之后,缓慢形成凝胶,能把大量的水固结在凝胶体内,避免了浆液中大量水流失或者溃浆的缺点,大幅度提高了浆水在采空区里的滞留率;另一方面,形成的凝胶能以泡沫为载体对采空区的高、中、低位火源或浮煤大范围全方位的覆盖,且能固结90%以上水分并形成凝胶层,防火时能持久保持煤体湿润并隔绝氧气,灭火时能长久地吸热降温,防止火区复燃。
普瑞特防灭火新技术可以同时切断煤炭自燃的三个条件,有效防治煤炭自燃,避免矿井火灾的发生。
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