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煤自燃的原因及倾向性预测
煤自燃的原因及倾向性预测
作者：贾淑洁
来源：《科技传播》2013年第10期
摘 要 一直以来，煤自燃都是煤炭开采中比较普遍现象。因此，许多相关人士都致力于研究煤自然原因，结合这些原因实施倾向性预测，确保露天开采的安全性。本文就是笔者依据多年经验，探析煤自然原因以及倾向性预测。
关键词 倾向性预测；煤自燃；原因
中图分类号TD82 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0086-02
0 引言
2012年，山西某露天选煤厂发生煤自燃，给该企业造成严重的经济损失。事实上对于煤矿企业中的原煤场时常发生自燃现象，不仅仅给煤矿企业造成洗选困难，还会带来不必要损失。因此，探究煤自燃原因以及倾向性预测具有现实意义。
1煤自燃原因探析
事实上造成煤自然因素比较多，关系到煤堆特性、煤质特性及气象环境等影响。具体体现在如下几个方面。
煤化的程度
在低温状态下煤会发生氧化，主要取决煤炭种类。从分析发现煤质较高煤炭，长时间储存就会发生氧化而降低了煤质，一般是不会发生自燃现象；但是煤化程度较低煤炭，比如褐煤，伴随中煤化程度减小而增加了氧化作用，极易发生自燃。事实上煤化的程度越高其含氧量就越低，低温环境下也就极难氧化。所以只要煤化程度加深了，煤自燃就会逐渐减低。
煤炭中含有大量硫铁矿
煤炭中所含硫铁矿就会从地下还原态逐渐成为地上氧化态，因为空气中存在氧与水分，就能够发生化学反应：
1）FeS2+3O2→FeSO4+SO2+热量；
2）FeS2+2H2O+7O2→FeSO4+ 2H2SO4+热量；
3）FeS2+3O2→2Fe2O3+8S+热量；4）S+O2→SO2+热量
在这些反应之中都会放出热量，产生出硫酸加快了黄铁矿进一步分解。在加快黄铁矿氧化同时也会产生出大量热量，这些热量不断聚集在煤炭上，最终达到着火点而自然。
煤自然的倾向性主要和分子结构具有密切关系，即是煤炭分子结构单元所含的活性基团数量与种类，以及分子空间结构。处于低温氧化时，分子结构中的芳香环构成的结构单元侧链就被氧化，包含了亚***、***、羟基与芳香醚氧键等， 尤其是醚氧键氧化的速度最快，***或者亚***次之。残殖煤、腐泥煤与腐殖煤中，尤其是腐殖煤很容易进行风化与自燃，特别是褐煤最严重，伴随着煤化逐渐升高，也就提升了腐殖煤着火点，自燃和风华趋势降低。在实验之时因方法与样品存在差异，各种煤炭的自燃倾向性不同，研究发现：煤岩各个显微组分氧化活性的顺序是：镜质组 > 壳质组 > 丝质组， 但是丝质组内表面比较大，在低温环境下吸附氧能力比较强，所含FeS2发生氧化之时会散发出大量热量，故此有丝碳积累地方，就会造成温度升高，极大促进了煤炭自身氧化。
如果储存着大量煤炭极可能引发自然。事实上煤炭内部和表面温度存在一个逆向变化过程，也就是环境稳定和煤堆表面温度成正比关系，但是却和煤堆内部稳定成反比关系。白天环境温度升高时，煤炭体表面因吸热而不断升高温度，加之煤炭具有不良导热性，这些温度极难传递到内部，可煤体中水分却是良好导热介质，一旦受热升