煤堆自燃的特点有哪些?
煤长时间且大量的存储容易导致煤的自燃。煤自燃产生CO、CO2等有害气体,放出热量危害环境,同时造成资源的浪费,导致经济损失。煤堆自燃主要有以下几个特点:

(1)煤堆自燃一般不会发生在煤堆表面和底部,这是因为表面和底部的热量会直接散发到环境中,热量无法聚集。煤堆表面的温度在存储过程中没有明显地升高,煤堆内部的温度随存储时间的增加温度逐渐升高。煤堆自燃一般发生在距煤堆表面1~3m处,距煤堆表面1~3m处的煤体具有最大氧化的特性,此范围内的煤体最易自燃;距煤堆表面较近的煤体,虽然氧气供应量充足,但热量也容易散失,没有热量积聚的环境。煤堆内部的煤体,虽然热量容易聚集,但供氧量不足,在初期氧化升温后,温度就逐渐回落。
(2)煤堆自燃一般发生在煤堆内部颗粒较小的煤中。煤堆在堆放过程中,由于大颗粒煤的离析作用,煤外部特别是中下部容易堆积大颗粒煤。大颗粒的煤之间的空隙较大,空气容易进入但煤自热产生的热量也会被气流带走。煤堆内部的小颗粒煤表面积较大,空气从外部大颗粒煤中穿过,小颗粒煤与空气中的氧接触发生氧化反应,放出热量,进一步导致煤温的升高,使之与更多的氧发生反应。不断重复这一过程最终煤堆发生自燃。
(3)煤堆自燃过程受外界环境的影响较大,外界的影响因素主要有气温、降雨、风流等。煤堆存储过程中,煤温随外界气温的变化而变化,靠近浅表位置的煤温受外界环境影响程度较大,主要是由于热传导作用,其最高温度与最低温度的变化趋势与环境温度变化趋势基本保持一致。而煤堆内部的煤温则受外界环境温度影响较小。降雨对煤堆自燃的影响体现在两个方面:一方面雨水与煤体接触浸润煤体,使得煤体温度降低,同时雨水在蒸发时会带走热量,内部水分的汽化使得煤堆内部压力升高,抑制了空气进入煤堆内部,延缓了煤体的氧化升温过程。另一方面,不断降雨导致煤体不断的重复浸湿与失水过程,增大了煤体的孔隙及裂隙,使煤体具有比原来更大的比表面积,形成了更多的吸附氧气的通道,使煤体变得更易自燃,被雨水多次浸润的煤体会比初期出现更多的局部自燃现象。煤堆存储的自燃过程还受到外界环境中风流的影响,与环境中风流方向正对的煤堆一侧会有更多的风流即空气进入煤堆,煤体接触氧气的几率也更大,与其他方向的煤体相比,更容易被氧化,自燃的风险也更高。
徐州吉安矿业科技有限公司研发的普瑞特煤氧抑制剂与水混合后喷洒于煤体表面,在煤体表面形成一层高分子保护膜。该保护膜具有多重功效,既能隔断煤氧接触,抑制煤炭自燃,延长煤炭储放周期,也能有效抑制煤尘飞扬避免环境污染和风雨侵蚀造成的重量损失。
参考文献:
[1]杜云峰.煤堆自燃特点及防治技术研究[J].能源技术与管理,2019,44(04):1-3.