第三节煤炭自燃的理论基础一、煤炭自然机理主要的有黄铁矿作用学说、细菌作用学说、酚基作用学说以及煤氧化合学说等二、煤的氧化特性1所有品种煤在常温下都吸氧，但吸氧速度不同。2、煤的吸氧速度与所在空气中的氧浓度成正比即dm/d T =UC3、在温度不变条件下，吸氧速度常数随时间按指数规律衰减，即U=U, T-H4、吸氧速度常数U与煤自身温度之间符合幂函数关系5、煤在氮气中加热后再冷却可使它的活性增加，并有重新恢复到原有活性的可能。6、吸氧速度常数U与粒度之间成复杂关系
第三节 煤炭自燃的理论基础 一、煤炭自然机理 主要的有黄铁矿作用学说、细菌作用学说、酚基作用学说以及煤氧化 合学说等 二、煤的氧化特性 1、所有品种煤在常温下都吸氧，但吸氧速度不同。 2、煤的吸氧速度与所在空气中的氧浓度成正比， 即 dm/dτ＝ＵＣ ３、在温度不变条件下，吸氧速度常数随时间按指数规律衰减， 即 Ｕ＝Ｕ1τ—H ４、吸氧速度常数Ｕ与煤自身温度之间符合幂函数关系 ５、煤在氮气中加热后再冷却可使它的活性增加，并有重新恢复到原有活 性的可能。 ６、吸氧速度常数Ｕ与粒度之间成复杂关系
三、自燃发火与自燃发火期自燃发火：有自燃倾向性的煤层被开采破碎后在常温下与空气接触发生氧化，产生热量使其温度升高，出现发火和冒烟的现象(1)明火、冒烟、火炭；(2)T>70℃；(3)C0、C,H等超临界值并上升自燃发火期：从煤层被开采破碎接触空气之日起，至出现自燃现象或温度上升至燃点为止所经历时间。以月或天四、煤炭自条件1、具有自燃倾向的煤被开采后呈破碎堆积状态2、有较好的蓄热条件。3、有适量的通风供氧。4、上述三条件共存的时间大于煤的自燃发火期
三、自燃发火与自燃发火期 自燃发火：有自燃倾向性的煤层被开采破碎后在常温下与空气接 触发生氧化，产生热量使其温度升高，出现发火和冒烟的现象 (1)明火、冒烟、火炭；(2)T>70℃；(3)CO、C2H4等超临界值并上 升 自燃发火期：从煤层被开采破碎接触空气之日起，至出现自燃现 象或温度上升至燃点为止所经历时间。以月或天 四、煤炭自条件 1、具有自燃倾向的煤被开采后呈破碎堆积状态. 2、有较好的蓄热条件。 3、有适量的通风供氧。 4、上述三条件共存的时间大于煤的自燃发火期
五影响煤炭自然发火的因素1、煤的自燃性能1）煤的分子结构。2）煤化程度。煤的自燃倾向性随煤化程度增高而降低。3）煤岩成分。镜煤>亮煤>暗煤>丝炭4）煤中的瓦斯含量。它类似用惰性气体稀释空气对氧化发生的影响5）水分。既有加速氧化的一面，也有阻滞氧化的因素。6）煤中硫和其它矿物质，煤中含有的硫和其它催化剂，则会加速煤的氧化过程。2、开采技术矿井的开拓方式、采区巷道布置、回采方法和回采工艺、通风系统和技术管理等开采技术和管理水平，对自然发火起决定性影响。1）矿井开拓方式和采区巷道布置。2）回采方法和回采工艺，但其决定的因素是回采率和工作面推进速度
五影响煤炭自然发火的因素 1、煤的自燃性能 1）煤的分子结构。 2）煤化程度。煤的自燃倾向性随煤化程度增高而降低。 3）煤岩成分。镜煤>亮煤>暗煤>丝炭 4）煤中的瓦斯含量。它类似用惰性气体稀释空气对氧化发生的影响 5）水分。既有加速氧化的一面，也有阻滞氧化的因素。 6）煤中硫和其它矿物质，煤中含有的硫和其它催化剂，则会加速煤的氧 化过程。 2、开采技术 矿井的开拓方式、采区巷道布置、回采方法和回采工艺、通风系统和 技术管理等开采技术和管理水平，对自然发火起决定性影响。 1）矿井开拓方式和采区巷道布置。 2）回采方法和回采工艺，但其决定的因素是回采率和工作面推进速度
3、影响采空区自燃的因素1）采空区三带划分对于后”U"通风系统（一源一汇）的采空区，按漏风风速、采空区氧气浓度、采空区遗煤温升速度和遗煤发生自燃的可能性采空区可分为三带散热带：L1=5~20m，由于自由堆积，空隙漏风大，Q生<Q散自燃带：L=20~70m，空隙、漏风小，Q生>Q散室息（不自燃）带川：漏风小，氧气浓度低L2IIIIIW
3、影响采空区自燃的因素 １）采空区三带划分 对于后”U”通风系统(一源一汇)的采空区，按漏风风速、采空区 氧气浓度、采空区遗煤温升速度和遗煤发生自燃的可能性采空区 可分为三带 散热带：L1=5~20m,由于自由堆积，空隙漏风大，Q生<Q散， 自燃带：L=20~70m，空隙、漏风小，Q生>Q散 窒息（不自燃）带Ⅲ：漏风小，氧气浓度低 Ⅰ L1 Ⅲ L2 W Ⅱ
划分三带的指标有三种：①采空区漏风风速V（V>0.9m/s为散热带：0.9≥V≥0.02m/s为自燃带：V<0.02m/s为自室息带。）；②采空区氧浓度（C）分布（认为C<8%为室息带，C8%为自燃带）；③采空区遗煤温升速度（dt>1℃/d为自燃带）。由于缺少深入的理论研究和试验结果，此指标目前尚难以应用。2）采空区遗煤自燃的条件及其影响因素设自燃带的最大宽度为L,+L2工作面的推进速度为V，自然发火期为Ts在自燃带内煤暴露于空气的最长时间为T（月），则T = (L,+L2) / V当：Ts≤T时，可能发生自燃
划分三带的指标有三种： ①采空区漏风风速V（V>0.9m/s为散热带；0.9≥V≥0.02m/s为自燃带； ∨＜0.02m/s为自窒息带。）； ②采空区氧浓度（C）分布（认为C＜8%为窒息带，C≥8%为自燃带）； ③采空区遗煤温升速度（dt>1℃/d为自燃带）。 由于缺少深入的理论研究和试验结果，此指标目前尚难以应用。 ２）采空区遗煤自燃的条件及其影响因素 设自燃带的最大宽度为L1+L2，工作面的推进速度为V，自然发火期为τS， 在自燃带内煤暴露于空气的最长时间为τ(月)，则 τ＝(L1+L2) / V 当: τS≤τ时，可能发生自燃