煤礦自然發(fā)火原理是什么？

【專家解說(shuō)】：煤在什么條件下會(huì)發(fā)生自燃？一般來(lái)說(shuō)，只有同時(shí)具備了下列四個(gè)條件煤自燃才會(huì)發(fā)生。 （1）煤具有自燃傾向性且呈破碎狀態(tài)堆積 煤的自燃傾向性就是煤發(fā)生自燃的能力。不同的煤自燃傾向性不同，比如褐煤自燃傾向性通常比煙煤、無(wú)煙煤大，因此比較容易發(fā)生自燃。我國(guó)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，煤的自燃傾向性分為容易自燃、自燃和不易自燃三類。新建礦井的所有煤層的自燃傾向性必須送國(guó)家授權(quán)單位作出鑒定。此外，完整的煤層和大塊堆積的煤很難發(fā)生自燃現(xiàn)象。只有自燃能力強(qiáng)的煤破碎后且堆積到一定厚度時(shí)，煤才可能發(fā)生自燃。 （2）有連續(xù)的通風(fēng)供氧條件 氧氣的存在是煤發(fā)生自燃的必要條件，只有含氧量較高的風(fēng)流持續(xù)穩(wěn)定的情況下，煤自燃過(guò)程才能夠持續(xù)并最終可能造成自燃。煤礦經(jīng)常采用的注漿防滅火措施主要作用之一就是隔絕氧氣。 （3）熱量易于積聚 煤在氧化過(guò)程中如果環(huán)境不利于熱量積聚，煤體就不會(huì)產(chǎn)生明顯的升溫而發(fā)生自燃。而煤氧化產(chǎn)生的熱量能否積聚主要取決于風(fēng)流速度。風(fēng)速過(guò)小，供氧量不足，煤不易氧化自燃；風(fēng)速過(guò)大，熱量不易積聚，煤氧化升溫過(guò)程難以持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展，同樣不能發(fā)生自燃；一般認(rèn)為風(fēng)速為0.1～0.24米/分鐘時(shí)，煤最容易發(fā)生自燃。 （4）持續(xù)一定的時(shí)間 煤自燃是煤氧化過(guò)程持續(xù)一定時(shí)間之后的結(jié)果。低溫階段煤氧化過(guò)程進(jìn)展緩慢，放出的熱量也相對(duì)較少，且其中絕大部分熱量散失掉了，只有很少一部份熱量促使煤體溫度緩慢地升高。從火源處的煤層被開(kāi)采破碎、接觸空氣之日起，至出現(xiàn)自燃所經(jīng)歷的時(shí)間叫煤層的自然發(fā)火期，以月或天為單位。影響煤自然發(fā)火期的因素有很多，比如煤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)、被開(kāi)采破壞后的堆積狀態(tài)參數(shù)（分散度）、裂隙或空隙度、通風(fēng)供氧、蓄熱和散熱等，因而實(shí)現(xiàn)其準(zhǔn)確測(cè)定難度較大，現(xiàn)場(chǎng)記錄該值一般為十幾天、幾個(gè)月甚至長(zhǎng)達(dá)十幾個(gè)月。 煤發(fā)生自燃上述四個(gè)條件缺一不可，前三個(gè)條件是煤自燃的必要條件，最后一個(gè)條件是充分條件。在煤礦井下哪些地點(diǎn)可能同時(shí)滿足上述條件？煤自燃發(fā)生地點(diǎn)的規(guī)律和特點(diǎn)為預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作提供了較好的依據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)人員可以對(duì)相關(guān)地點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性的監(jiān)控，防患于未然。綜合煤自然發(fā)火的條件和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，煤礦井下的易自燃地點(diǎn)一般有：采空區(qū)，停采線和開(kāi)切眼，進(jìn)、回風(fēng)巷道，構(gòu)造帶以及通風(fēng)設(shè)施附近。此外，溜煤眼以及瓦斯抽放孔等處也是極易發(fā)生煤自燃的地方，應(yīng)該將這些區(qū)域作為煤自燃預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的重點(diǎn)區(qū)域，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并及時(shí)采取相應(yīng)的防治措施，避免煤自燃災(zāi)害的發(fā)生。