礦井通風(fēng)與安全課件《安全部分》第十章火災(zāi)防治

123456789101112第三節(jié)煤炭自燃的理論根底一、煤炭自然機理主要的有黃鐵礦作用學(xué)說、細菌作用學(xué)說、酚基作用學(xué)說以及煤氧化合學(xué)說等二、煤的氧化特性1、所有品種煤在常溫下都吸氧，但吸氧速度不同。2、煤的吸氧速度與所在空氣中的氧濃度成正比，即dm/dτ＝ＵＣ13３、在溫度不變條件下，吸氧速度常數(shù)隨時間按指數(shù)規(guī)律衰減，即Ｕ＝Ｕ1τ—H

４、吸氧速度常數(shù)Ｕ與煤自身溫度之間符合冪函數(shù)關(guān)系５、煤在氮氣中加熱后再冷卻可使它的活性增加，并有重新恢復(fù)到原有活性的可能。６、吸氧速度常數(shù)Ｕ與粒度之間成復(fù)雜關(guān)影響采空區(qū)自燃的因素１〕采空區(qū)三帶劃分對于后〞U〞通風(fēng)系統(tǒng)(一源一匯)的采空區(qū)，按漏風(fēng)風(fēng)速、采空區(qū)氧氣濃度、采空區(qū)遺煤溫升速度和遺煤發(fā)生自燃的可能性采空區(qū)可分為三帶散熱帶：L1=5~20m,由于自由堆積，空隙漏風(fēng)大，Q生<Q散，自燃帶：L=20~70m，空隙、漏風(fēng)小，Q生>Q散窒息〔不自燃〕帶Ⅲ：漏風(fēng)小，氧氣濃度低ⅠⅢWⅡL1L219劃分三帶的指標(biāo)有三種：①采空區(qū)漏風(fēng)風(fēng)速V〔V>0.9m/s為散熱帶；0.9≥V≥0.02m/s為自燃帶；∨＜0.02m/s為自窒息帶。〕；②采空區(qū)氧濃度〔C〕分布〔認為C＜8%為窒息帶，C≥8%為自燃帶〕；③采空區(qū)遺煤溫升速度〔dt>1℃/d為自燃帶〕。由于缺少深入的理論研究和試驗結(jié)果，此指標(biāo)目前尚難以應(yīng)用。

20212223六、煤的自燃過程及特點１、潛伏〔自燃準(zhǔn)備〕期：以物理吸附，煤溫開始升高，無宏觀現(xiàn)象，２、自熱階段：自熱過程是煤氧化反響自動加速、氧化生成熱量逐漸積累、溫度自動升高的過程。潛伏期自熱期自熱期風(fēng)化燃燒時間TC=70TB溫度242526一、煤層自燃傾向性的鑒定方法１９９２年版的?煤礦平安規(guī)程?執(zhí)行說明規(guī)定采用吸氧量法。30度常壓下吸氧量等級自燃傾向等級褐煤、煙煤高硫煤、無煙煤硫含量Ⅰ容易自燃≥0.8≥1.0>2.0%Ⅱ自燃0.41~0.790.8~1.0>2.0%Ⅲ不易自燃≤0.41≤0.8<2.0%272829302〕常用的指標(biāo)氣體(1)一氧化碳〔ＣＯ〕(2)Ｇｒａｈａｍ系數(shù)ＩCO(3)乙烯。(4)其它指標(biāo)氣體。國外有的煤礦采用烯炔比〔乙烯和乙炔〔C2H2〕之比〕和鏈烷比〔C2H6/CH4)來預(yù)測煤的自熱與自燃。3132333435〔二〕灌漿系統(tǒng)灌漿系統(tǒng)由制漿、輸漿和灌漿三局部組成。1、漿液的制備1〕漿液性能。對漿液性能的根本要求是，濃度適當(dāng)，滲透能力強。水土比2〕漿材的選取漿材必須滿足一定的根本要求。３〕漿液的制備工藝。36２、漿液的輸送1〕輸漿壓力與輸漿倍線輸送漿液的壓力有兩種。一是利用漿液自重及漿液在地面入口與井下出口之間高差形成的靜壓力進行輸送，叫靜壓輸送；當(dāng)靜壓不能滿足要求時應(yīng)采用加壓輸送。L----總長度，H----入出口高差，h—泵壓力3738391、阻化劑的評價指標(biāo)及其影響因素１〕阻化率按公式計算阻化率:A，B--分別為原煤樣和阻化煤樣在規(guī)定的實驗條件下氧化5小時放出的CO(pmm)或SO2(mg)。２〕阻化劑的阻化壽命阻化劑噴灑至煤體外表后，從開始生效至失效所經(jīng)過的時間叫阻化劑壽命。單位為月。阻化劑的壽命可用下式表示：V----衰減速度τ＝Ｅ／Ｖ4041ABⅠABOaba’b’ABELL1E42實質(zhì)：增阻減風(fēng)，改變調(diào)壓風(fēng)路上的壓力分布，到達調(diào)壓目的。前提條件：本分支風(fēng)量允許減少〔二〕風(fēng)機調(diào)壓的原理在需要調(diào)壓的風(fēng)路上安裝帶風(fēng)門的風(fēng)機，利用風(fēng)機產(chǎn)生的增風(fēng)增壓作用，改變風(fēng)路上的壓力分布，到達調(diào)壓目的。特性：前提：以增加風(fēng)量為前提。43〔三〕風(fēng)窗-風(fēng)機聯(lián)合調(diào)壓的原理１、風(fēng)窗－風(fēng)機增壓調(diào)節(jié)所謂增壓調(diào)節(jié)是指使兩調(diào)壓裝置中間的風(fēng)路上風(fēng)流的壓能增加。增壓調(diào)節(jié)又可分為風(fēng)量不變和減少兩種。２、風(fēng)窗－風(fēng)機聯(lián)合降壓調(diào)節(jié)作降壓調(diào)節(jié)時，風(fēng)窗安裝在上風(fēng)側(cè)，風(fēng)機安裝在下風(fēng)側(cè)。hwHHhw風(fēng)量不變風(fēng)量減少44D漏風(fēng)路線ABC12345626134545463、角聯(lián)漏風(fēng)采空區(qū)內(nèi)除存在并聯(lián)漏風(fēng)外，還有局部漏風(fēng)與其它風(fēng)巷發(fā)生聯(lián)系，這種漏風(fēng)叫角聯(lián)漏風(fēng)。調(diào)壓處理方法：(1)在風(fēng)路中安裝風(fēng)門和風(fēng)機等調(diào)壓裝置，降低漏風(fēng)源的壓能,提高漏風(fēng)匯的壓能。(2)改變相鄰支路的風(fēng)阻比，使之保持：具體措施2136547R25R23R37R5747火F2K2DK1F1CAB火F2K2K1F1ABF1K14849火F2K2K1ABCD5051EDFABC采空區(qū)ADCB525354555657585960火F12ρmg4ρma361626364火265D134火25134火25煙134旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)主干風(fēng)路煙流逆退火新鮮風(fēng)流6566