Question

煤炭自燃有哪些预兆？

Answer 1

　　(一)、煤炭自燃的预兆：
　　1、视觉。人用肉眼可见水蒸气凝聚在支架或巷道表面上，形成水珠，俗曰“煤壁出汗”，这是火灾外部征兆。
　　2、味觉。人们能嗅到煤油味、汽油味、松节油味或焦油味。经验证明，当人们嗅到焦油味时，煤炭自燃已发展到相当严重的地步。
　　3、温度感觉。煤炭在自燃过程中要放出热量，因此，从该处流出的水和空气的温度较正常时高。
　　4、疲劳感觉。煤在自燃过程中，产生一氧化碳、二氧化碳，使人体有病态反应，如头痛、精神不振、不舒服、有疲劳感。
　　（二）、煤炭自然发火常见地点
　　断层附近、采煤工作面进风巷、回风巷和停采线附近、遗留的煤柱、破裂的煤壁、巷道的高冒处、密闭内、溜煤（矸）眼、煤仓、联络巷及浮煤堆积的地方是自燃发火高发地区。

Answer 2

因为煤的主要成分是炭，和空气接触时氧化，氧化时散发热量，若此时空 气流通，热量就会很快散失。一旦空气不流通，热量聚集到一定程度，煤层就会自燃。 另一个引发煤层自燃的原因可能是由于矿井下电线短路引起的，电火花点燃瓦斯，然后 使整个煤层自燃。不过，煤层自燃最关键的问题是空气流通。如，地下废矿区，那里的 空气不流通，以前剩下的煤逐渐氧化，产生的热量无法散发，最后只能导致煤炭自燃。 在地层中的水平煤层经过多次地质运动大多变为倾斜煤层，煤层露头后与空气接触，氧化后积热增温，引发自燃，最终酿成煤田火灾。 首先指出燃烧不一定需要氧气 燃烧必须同时具备下列三个条件。 （1）有可燃物存在 凡能与空气中的氧或氧化剂起剧烈反应的物质均称为可燃物。可燃物包括可燃固体，如煤、木材、纸张、棉花等；可燃液体，如汽油、酒精、甲醇等；可燃气体，如氢气，一氧化碳、液化石油气等。在化工生产中很多原料、中间体、半成品和成品是可燃物质。 （2）有助燃物存在 凡能帮助和维持燃烧的物质，均称为助燃物。常见的助燃物是空气和氧气以及氯气和氯酸钾等氧化剂。 （3）有点火源存在 凡能引起可燃物质燃烧的能源，统称为点火源。如明火、撞击、摩擦高温表面、电火花、光和射线、化学反应热等。 可燃物、助燃物和点火源是构成燃烧的三个要素，缺少其中任何一个，燃烧便不能发生；另外，燃烧反应在温度、压力、组成和点火能量等方面都存在极限值。在某些条件下，如可燃物未达到一定的浓度，助燃物数量不够，点火源不具备足够的温度或热量，即使具备了燃烧的三个条件，燃烧也不会发生。例如氢气在空气中的浓度小于4%时就不能点燃，而一般可燃物质在空气中的氧气低于14%时也不会发生燃烧。对于已经进行着的燃烧，若消除其中一个条件，燃烧便会终止，这就是灭火的基本原理。 燃烧的条件 一、燃烧的必备条件 燃烧，俗称着火，是指可燃物与氧或氧化剂作用发生的释放热量的化学反应，通常伴有火焰和发烟的现象。近年来年研究表明，绝大多数物质燃烧的本质是一种自由基的链反应。只要有适当条件引发自由基的产生（引火条件），链反应就会开始，然后连续自动地循环发展下去，直至反应物全部转化完毕为止。在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害，叫做火灾。 任何物质发生燃烧，都有一个由未燃状态转向燃烧状态的过程。这过程的发生必须具备三个条件：即：可燃物、助燃物和着火源，并且三者要相互作用。 一、可燃物 凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起化学反应的物质称可燃物。按其物理状态还可分为气体可燃物（如氢气、一氧化碳等）、液体可燃物（如汽油、酒精等）和固体可燃物（如木材、布匹、塑料等）三类。 二、助燃物 凡是能帮助和支持可燃物燃烧的物质，即能与可燃物发生氧化反应的物质称为助燃物（如空气、氧气、氯气以及高锰酸钾、氯酸钾等氧化物和过氧化物等）。能够使可燃物维持燃烧不致熄灭的最低氧含量即氧指数。空气中氧含量约为21%，而空气是到处都有的，因而它是最常见的助燃物。发生火灾时，除非是密闭室内的初起小火可用隔绝空气的“闷火”手段扑灭，否则这个条件较难控制。 三、着火源 凡能引起可燃物与助燃物发生反应的能量来源（常见的是热能源）称作着火源。根据其能量来源不同，着火源可分为：明火、高热物体、化学热能、电热能、机械热能、生物能、光能和核能等。此外，可燃物质燃烧所需的着火能量是不同的，一般可燃气体比可燃固体和可燃液体所需的着火能量要低。着火源的温度越高，越容易引起可燃物燃烧。 综上所述，只有在可燃物、助燃物和着火源三个条件同时具备，而且数量达到一定比例的前提下，互相结合，互相作用，燃烧才能发生。否则，燃烧不能发生。可见，不论采用什么措施，只要能破坏已经产生的燃烧条件，去掉其中任何一个，火灾即可扑灭。 此外，也可运用现代灭火理论，用灭火剂和阻燃剂加入燃烧的链反应中，消灭自由基，使链增长中断，从而取得比传统的灭火手段更为有效的灭火效应。 二、燃烧类型 燃烧可分为闪燃、自燃和点燃等几种类型，每种类型的燃烧都有其特点。 一、闪燃 闪燃是可燃性液体的特征之一。各种液体的表面都有一定量的蒸气存在，蒸气的浓度取决于该液体的温度。对同种液体，温度越高，蒸气浓度越大。液体表现的蒸气与空气混合会形成可燃性的混合气体。当液体升温至一定的温度，蒸气达到一定的浓度时，如有火焰 或炽热物体靠近此液体表面，就会发生一闪即灭的燃烧，这种燃烧现象叫闪燃。在规定的试验条件下，液体发生闪燃的最低温度，叫做闪点。闪点是评定液体火灾危险性的主要根据。液体的闪点越低，火灾危险性越大。 二、着火 着火变称强制点燃。即可燃物质和空气共存条件下，达到某一温度时与明火直接接触引起燃烧，在火源移去后仍能保持继续燃烧的现象。物质能被点燃的最低温度叫燃点，也叫着火点。对固体和高闪点液体，燃点是用于评价其火灾危险性的主要依据。在防火和灭火工作中，只要能把温度控制在燃点温度以下，燃烧就不能进行。 三、自燃 自燃包括本身自燃和受热自燃。某些物质在没有外来热源影响时，由于物质内部所产生的物理、化学及生物化学过程产生热量，这些热量在某些条件下会积聚起来，导致升温，又进一步加快上述过程的进行速度……，于是可燃物温度越来越高，当达到一定的温度时，就会发生燃烧，这就叫本身自燃。由外来热源将可燃物加热，使其温度达到自燃温度，未与明火接触就发生燃烧，这叫受热自燃。本身自燃与受热自燃的区别在于热的来源不同。常见自燃现象有：堆积植物的自燃、煤的自燃、涂油物（油纸、油布）的自燃、化学物质及化学混合物的自燃等。在规定的试验条件下，可燃物质产生自燃的最低温度叫做自燃点。自燃点是判断、评价可燃物质火灾危险性的重要指标之一，自燃点越低，物质的火灾危险性越大。 四、爆炸 爆炸可分为化学爆炸、物理爆炸和核爆炸。化学爆炸是指在极短的时间内，由于可燃物和爆炸物品发生化学反应而引发的瞬间燃烧，同时生成在量热和气体，并以很大压力向四周扩散的现象。物理爆炸是一种纯物理过程，如蒸汽锅炉爆炸、轮胎爆炸等，多数是由于物质受热、体积膨胀、压力剧增、超过容器耐压引起的。爆炸时没有燃烧，但有可能引发火灾，而化学爆炸的火灾危险性要大得多。可燃气体（或蒸气、粉尘）与空气的混合物必须在一定的浓度范围内，遇火源才能发生爆炸。这个遇火源发生爆炸的可燃气体浓度范围，称为爆炸浓度极限。爆炸浓度极限可用来评定可燃气体和可燃液体火灾危险性的大小，作为可燃气体分级和确定其火灾危险性类别的标准。 三、燃烧蔓延的原因 大多数火灾的发生，都是从可燃物的某一部分开始，然后蔓延扩大的。这是因为物质在燃烧时造就了一个危险的热传播过程，即燃烧——热效应——燃烧。燃烧产生的热效应使燃烧点周围的可燃物受热发生分解、着火和自燃，如此往复，火热便迅速地向周围蔓延开去。热传播除了火焰直接接触外，还有三个途径：即热传导、热辐射和热对流。 一、热传导 热传导是指热量从物体的一部分传到另一部分的现象。所有的固体、气体、液体物质都有导热性能，但通常以固体为最强，而固体之间的差别又很大。一般来说金属的导热性强于非金属，大量金属无机物的导热性能又强于有机物质。导热性能好的物质不利于控制火情，因为热量可通过导热物体向其他部分传导，导致与其接触的可燃物质起火燃烧。因此，为了制止由于热传导而引起的火势蔓延，火场上应不断冷却被加热的金属构件，迅速疏散、清除或隔热材料隔离与被加热的金属构件相联（或附近）的可燃物。 二、热辐射 热辐射是指热量以辐射线（或电磁波）的形式向外传播的现象。当可燃物燃烧形成火焰时，便大量地向周围传播热能，火势越猛，辐射热能越强。为了减弱受到的热辐射，可增加受辐射物体与辐射源的距离和夹角，或设置隔热屏障。例如，在建筑物间留出必要的防火间距，砌筑防火墙，设置固定水幕，种植阔叶树等。在火场上，应用水、泡沫等冷却受到辐射热作用的物体表面，设法疏散、隔离和消除受辐射热威胁的可燃物。灭火人员的水枪阵地要选择适当角度，以减少受到热辐射的影响。 三、热对流 热对流是指通过流动介质将热量从空间的一处传到另一处的现象。它是影响早期火灾发展的最主要因素。根据流动介质的不同可分为气体对流和液体对流。液体对流可造成容器内整个液体温度升高，蒸发加快，压力增大，以至使容器爆裂，或蒸气逸出遇着火源而燃烧，使火势蔓延。气体对流则能够加热可燃物达到燃烧程序，使火势扩大。而被加热的气体在上升和扩散的同时，一方面引导周围空气流入燃烧区，使燃烧更为猛烈，另一方面还会引导燃烧蔓延方向发生变化，增大扑救难度，因此，在扑救火灾时为了消除和降低气体对流，应设法堵塞能够引起气体对流的孔洞，把烟雾导向没有可燃物或危险性较小的地方，用喷雾水冷却和降低气流的温度。

Answer 3

井下煤炭自然发火是煤矿生产的主要灾害之一，轻则烧毁煤炭资源、重则造成人员伤亡。多年来，由于井下特殊的开采环境，使得人们难以预知井下煤炭什么时间可能自然发火，难以实行有效的预防和控制火灾的措施，致使火灾事故屡见不鲜，给煤矿的安全生产造成了巨大损失。

煤自然发火早期征兆

（1）温度升高。通常表现为：煤壁温度升高、自燃区域的出水温度升高和回风流温度升高，这是由于煤氧化自燃进入自热阶段放热所致；

（2）湿度增加。通常表现为煤壁“出汗”、支架上出现水珠等，这是因为煤在自燃氧化过程中生成和蒸发出一些水分，遇温度较低的空气或介质重新凝结形成水珠或雾气；出现煤焦油味。火源中心点的水分蒸发殆尽后，由于供氧不足而进入干馏阶段，释放出具有煤焦油味的气体所致；

（3）人体感到不适或出现某些病理现象。自然发火过程中释放出大量的CO、SO2、H2S等有害气体，人们吸入后往往感到头痛、疲乏、昏昏欲睡、四肢无力等病理现象；

（4）出现烟雾或明火。自然发火发展到一定程度时，会出现烟雾或明火，此时处理措施一定要谨慎、得当，以免引燃引爆瓦斯，造成非常严重的后果。

煤自燃防灭火措施

常用的防灭火材料有黄泥灌浆、惰性气体、凝胶、三相泡沫、阻化剂、普瑞特等材料，其中徐州吉安矿业科技有限公司联合中国矿业大学研制的普瑞特防灭火材料，很好的融合了黄泥灌浆、惰性气体、凝胶、阻化剂、三相泡沫等各项防灭火材料的优点，又避免了上述各项材料的多数缺点。

普瑞特技术特点：
（1）集凝胶、黄泥灌浆、两相或三相泡沫、惰性气体和阻化剂的防灭火优点于一体，能把泡沫中的水固结在凝胶体内，避免了黄泥灌浆和其它泡沫大量水流失或者溃浆的缺点；
（2）在采空区具有良好的扩散性能，生成的普瑞特以泡沫为载体能够对采空区或煤田火区的高、中、低位火源进行大范围、全方位的覆盖，持久保持煤体湿润冷却，隔绝氧气，且添加剂中含有的阻化剂能长久对煤体阻化，彻底防治煤炭自燃；
（3）普瑞特被注入火区后，会在火区全方位覆盖一层凝胶层，并且凝胶层中95%以上都是水，具有长久的吸热降温作用，能够有效防止火区复燃；
（4）普瑞特以泡沫为载体，在防灭火区域内能向高处堆积，所到之处普瑞特都能有效覆盖并黏附浮煤裂隙，具有良好的封堵漏风通道的性能；
（5）泡沫中的氮气缓慢释放，避免单独注氮时氮气容易流失的缺点，持久保持火区惰化。

结语
一旦发现自然发火征兆，必须停止作业，立即采取有效措施处理。在发火征兆不能得到有效控制时，必须撤出人员，封闭危险区域。进行封闭施工作业时，其他区域所有人员必须全部撤出。