關于煤的自燃問題，長期以來，一般都認為煤中黃鐵礦的存在是自燃的原因，由于黃鐵礦氧化成為三氧化二鐵及三氧化硫時能放出熱量，在有水分參加的情況下，可以形成硫酸，它是很強的氧化劑，更加速煤的氧化，促進煤的自燃。     
     有的含有黃鐵礦的煤，雖然經過長期放置，并不一定發生燃，而不含或少含黃鐵礦的煤也有自燃現象。因此，煤的自燃并非wq因含有黃鐵礦而引起。其主要原因是由于吸收了空氣中的氧氣，使煤的組成物質氧化產生熱量，再被水濕潤，就放出更多的濕潤熱，也會加速煤的自燃。此外，煤的自燃還與煤本身的性質有關。如煤的品級；煤的顯微組分、水分、礦物質、節理和裂隙；煤層埋藏深度和煤層厚度；通風方式等。煤的自燃從本質上來說是煤的氧化過程。     
     1.2 煤自燃的不同階段     
     （1）水吸附階段。與其它階段不同，這個階段只是個物理過程，煤與氧不會發生反應，煤吸附水雖不是煤自燃的根本原因，但他對煤自熱，特別是低品級的煤自熱有重要影響。當水被煤吸附時會放出大量熱，即潤濕熱。所以，多數情況下該階段對煤的自燃都起著關鍵作用。
     （2）化學吸附階段。煤自燃過程首先在這個階段發生化學反應。該階段的反應溫度為環境溫度至70℃。這過程中煤吸附氧氣會產生過氧化物，因而叫做化學吸附階段。化學吸附階段煤重略有增加，并產生氣體，其中的CO可作為標準氣體，通過監測CO濃度可對煤的自燃進行早期預報，化學吸附階段需要少量水參加反應。根據煤的品級和類型不同，化學吸附的放熱量在5.04～6.72J/g之間變化。若煤溫達到70℃時會分解，煤重隨之在幅度下降，甚至比原始煤重還要輕。煤中水分的蒸發可帶走一些熱量，該過程產熱量晨16.8～75.6J/g間變化。若煤氧化進行到這個階段，想使其不自燃是非常困難的。     
     （3）煤氧復合物生成階段。該階段生成一種穩定的化合物，即煤氧復合物。其反應溫度范圍為150～230℃。產生的熱量25.2～003.4J/g。這個階段煤重又有所增加，煤氧化進行到這個階段必然發生自燃。     
     （4）燃燒初始階段。這是煤氧復合物生成階段到煤快速燃燒階段的過渡時期，煤溫達230℃時，煤氧化可進行到個階段。此時煤的反應熱為42～243.6J/g。這些熱量使煤迅速上升促進了煤的快速燃燒。     
     （5）快速燃燒階段。這是煤自熱的{zh1}階段，它描述了煤的實際燃燒過程。依氧氣供應充足與否，這個階段可能發生干餾、不wq燃燒或安全燃燒。如果燃燒充分，其反應熱等于煤的發熱值。     
2 煤的自熱影響因素     
     2.1 煤質     
     煤質本身對煤自熱敏感性有顯著的影響。     
     （1）煤的品級。煤的品級表明了煤的變質程度，常用揮發分含量和含煤量表示。品級低的純煤自熱熱敏感性高，而且，隨著煤的品能升高其自熱敏感性下降。因而，干燥褐煤最易自熱而無煙煤幾乎不自熱。但含有大量水分的褐煤較純褐煤不易自燃。     
     （2）煤的水分含量。煤中水分的含量對煤的自燃性有很大影響。水分含量達飽和的煤，特別是在水分含量高的褐煤和次煙煤被開采和干燥前，煤體不再吸附水分，因而不能放出潤濕熱。煤氧化放出的熱量通常使內在水分溫度升高。另一方面，自熱時的化學反應需要有少量的水分參加。低等級煤水分含量遠遠大于化學反應的需要量。因而，對低品級煤來說，水分實際上是煤自熱的阻化劑。     
     （3）礦物質。煤中的礦物成分也叫灰分。它可與氧反應放熱增加煤溫，而且使煤分解以增加煤與空氣接觸的表面積，如黃鐵礦，它可以吸收氧化反應放出的部分熱量降低煤的氧化反應進程；煤的高灰分使單位質量的氧化熱降低。      
3 煤炭自燃的綜合防治措施     
     3.1煤層自燃的預測預報     
     （1）鑒于煤在低溫氧化階段產生CO，因此，CO是早期揭露火災的敏感指標。設置CO傳感器，若發現CO濃度超限，便可采用便攜式CO檢測儀追蹤監測確定高溫點。     
     （2）采用紅外探測法判斷高溫點的位置，紅外探測法其基本原理是，根據紅外輻射場的理論，建立火源與火源溫度場的對應關系，從而推斷出火源點的位置。     
     （3）用鉆孔測溫輔助監測。對頂煤破碎或有自燃危險的地點，埋設測溫探頭，定期監測溫度變化情況。     
     （4）加強漏風檢測。定期采用示蹤氣體法，檢查順槽漏風量。對漏風集中的區域加強觀測。     
     3.2 預防措施     
     （1）首先，要在保證沖淡CH4，風速，氣溫和人均風量的要求下，全面施行區域性均壓通風，其調壓措施包括單項調壓和多項措施聯合調壓。    
     （2）噴漿堵漏鉆孔灌漿。對煤層開采中的可疑地點或已出現隱患地點進行全封閉噴漿和打淺密集鉆孔注漿，是防止自然發火的2個有效措施。      
4儲煤筒倉安全監測系統說明

   目前，國內煤化工裝置采用筒倉貯煤和混配煤的情況越來越多，對于儲存易揮發、易自燃煤種的筒倉，存在著許多隱患：1.儲存時間過長，易引起筒倉內著火，甚至發生筒倉爆炸事故；2.通風不好，筒倉頂部走廊及底部走廊（皮帶輸送機棧道內的工作區域）易發生缺氧，CO中毒，或瓦斯爆炸。國內已有筒倉著火或筒倉爆炸的先例。為了保障煤貯運系統的安全運行，根據運煤系統設計規范要求，貯煤筒倉工程設計時，應配置相應的安全檢測系統，應就地采取安全防范措施，儲煤筒倉安全監測系統也稱筒倉安全防爆。
儲煤筒倉安全檢測系統由如下幾部分組成：
4.1溫度監測系統
在筒倉底部內錐及外錐配置適當數量的溫度傳感器并配套相應的檢修平臺。傳感器探頭采用Pt-100熱電阻帶4-20mA輸出，必要時，在筒倉頂部配備2-5根煤層測溫電纜，以便探測煤層內部的陰燃部位（高溫異常部位）及煤層表面明燃點，測溫電纜采用數字測溫芯片，一總線方式通訊。
4.2可燃氣體監測系統
每個筒倉配置1-2支可燃氣體探測器（也稱瓦斯濃度探頭），檢測范圍應達到0-{bfb}LEL，采用混合氣體檢測。
4.3.煙氣監測系統
每個筒倉頂部應配置兩支煙霧探測器。
4.4 一氧化碳監測系統
每個筒倉應配置１～２支一氧化碳（CO）傳感器，安裝在筒倉頂部。設初、高兩級報警限。
4.5氧氣監測系統（可選）
在每個筒倉運行和巡檢人員到達的空間，應設置氧氣濃度監測系統，以保證工作人員人身安全。
4.6煤位測量系統
a. 雷達連續監測煤位：
每個筒倉應配置1-2支雷達料位及配套的儀表和部件，連續測量筒倉煤位，并配合皮帶稱作為計量。
b. 筒倉高煤位監測：
每個筒倉應配置2-4支振棒式或音叉式高料位儀和LVG型高料位探頭，檢查卸煤口的煤是否有溢出。
4.7.升降式綜合監測機構（SJZC-03）
每個筒倉應配備1-2套自動升降式綜合監測機構，監測內容包括可燃氣體、溫度和煤位。其中的煤位測量采用重錘式料位計，是間隙料位，作為連續煤位的補充。

5夏季存煤的溫度監測試驗

堆煤開始時各傳感器溫度在27℃左右。隨著堆煤時間，溫度不斷上升，煤場底部由于受地表溫度影響，上升幅度較小，在6周內，上升2-4℃，在堆煤高度的中部溫度上升幅度{zd0}，6周內上升了9-11℃，達到37-38℃，靠近上表面的溫度上升幅度比中部略小。在堆煤初期，溫度上升速度稍快，整個量測期間的平均上升速度為0.24℃/天。

　　觀測期間大氣環境平均溫度為29℃，因此，倉壁內外溫度差在10℃以內。在堆煤的第42天（即觀測就要結束的當天），堆煤場的中心區域發生局部煤自燃，這時，傳感器的溫度并沒有異常變化，這說明自燃是局部的，并沒有影響到邊壁。

6筒倉的管理

6.1筒倉內存煤不得超過十五天，防止煤存放時間太長，因筒倉內部過熱而引起煤自燃或可燃性氣氣體體濃度超限發生爆炸事故。

6.2筒倉監測裝置應設置專職負責人；建立工作日記。如發生報警或異常，應及時至現場核查，并采取相應措施。設備如有故障及時申報，采取維修和更換等措施，使設備始終處于完好的工作狀態。

6.3儲煤筒倉安全監測裝置的檢測元件（探頭及變送器）、二次儀表和數據采集系統應定期檢查和校驗，一年至少一次。平時應存有足夠的備品備件，當現役使用的探頭、變送器二次儀表和模塊返廠進行年度測試時，由備品備件頂替使用。

6.4配備標準氣體丙烷，定期（三個月或六個月）現場標定檢查可燃性氣體（瓦斯）監測系統。

6.5可燃性氣體測量范圍0~100Lel%，25為初報警，40為高報警。確認沒有誤報（探頭及變送器正常）而可燃氣體濃度偏高時，開頂部風機或除塵器使其通風。

6.6CO同上。

6.7著火報警處理

*貯煤筒倉安全監測裝置發生報警并確認著火時，緊急出煤，并在筒倉出口處對煤流噴水降溫，確保皮帶和其它設備的安全。

*倉頂撒干粉滅火劑、泡沫滅火劑或大量注入惰性氣體，消滅火源。

*如筒倉內的溫度偏高，應密切注意，并優先出掉該倉的煤。

*如果筒倉內發生大量的煙霧，說明筒倉內存煤燃燒（陰燃），不得開啟通風機，以防止助燃。關于煤的自燃問題，長期以來，一般都認為煤中黃鐵礦的存在是自燃的原因，由于黃鐵礦氧化成為三氧化二鐵及三氧化硫時能放出熱量，在有水分參加的情況下，可以形成硫酸，它是很強的氧化劑，更加速煤的氧化，促進煤的自燃。     
     有的含有黃鐵礦的煤，雖然經過長期放置，并不一定發生燃，而不含或少含黃鐵礦的煤也有自燃現象。因此，煤的自燃并非wq因含有黃鐵礦而引起。其主要原因是由于吸收了空氣中的氧氣，使煤的組成物質氧化產生熱量，再被水濕潤，就放出更多的濕潤熱，也會加速煤的自燃。此外，煤的自燃還與煤本身的性質有關。如煤的品級；煤的顯微組分、水分、礦物質、節理和裂隙；煤層埋藏深度和煤層厚度；通風方式等。煤的自燃從本質上來說是煤的氧化過程。     
     1.2 煤自燃的不同階段     
     （1）水吸附階段。與其它階段不同，這個階段只是個物理過程，煤與氧不會發生反應，煤吸附水雖不是煤自燃的根本原因，但他對煤自熱，特別是低品級的煤自熱有重要影響。當水被煤吸附時會放出大量熱，即潤濕熱。所以，多數情況下該階段對煤的自燃都起著關鍵作用。
     （2）化學吸附階段。煤自燃過程首先在這個階段發生化學反應。該階段的反應溫度為環境溫度至70℃。這過程中煤吸附氧氣會產生過氧化物，因而叫做化學吸附階段。化學吸附階段煤重略有增加，并產生氣體，其中的CO可作為標準氣體，通過監測CO濃度可對煤的自燃進行早期預報，化學吸附階段需要少量水參加反應。根據煤的品級和類型不同，化學吸附的放熱量在5.04～6.72J/g之間變化。若煤溫達到70℃時會分解，煤重隨之在幅度下降，甚至比原始煤重還要輕。煤中水分的蒸發可帶走一些熱量，該過程產熱量晨16.8～75.6J/g間變化。若煤氧化進行到這個階段，想使其不自燃是非常困難的。     
     （3）煤氧復合物生成階段。該階段生成一種穩定的化合物，即煤氧復合物。其反應溫度范圍為150～230℃。產生的熱量25.2～003.4J/g。這個階段煤重又有所增加，煤氧化進行到這個階段必然發生自燃。     
     （4）燃燒初始階段。這是煤氧復合物生成階段到煤快速燃燒階段的過渡時期，煤溫達230℃時，煤氧化可進行到個階段。此時煤的反應熱為42～243.6J/g。這些熱量使煤迅速上升促進了煤的快速燃燒。     
     （5）快速燃燒階段。這是煤自熱的{zh1}階段，它描述了煤的實際燃燒過程。依氧氣供應充足與否，這個階段可能發生干餾、不wq燃燒或安全燃燒。如果燃燒充分，其反應熱等于煤的發熱值。     
2 煤的自熱影響因素     
     2.1 煤質     
     煤質本身對煤自熱敏感性有顯著的影響。     
     （1）煤的品級。煤的品級表明了煤的變質程度，常用揮發分含量和含煤量表示。品級低的純煤自熱熱敏感性高，而且，隨著煤的品能升高其自熱敏感性下降。因而，干燥褐煤最易自熱而無煙煤幾乎不自熱。但含有大量水分的褐煤較純褐煤不易自燃。     
     （2）煤的水分含量。煤中水分的含量對煤的自燃性有很大影響。水分含量達飽和的煤，特別是在水分含量高的褐煤和次煙煤被開采和干燥前，煤體不再吸附水分，因而不能放出潤濕熱。煤氧化放出的熱量通常使內在水分溫度升高。另一方面，自熱時的化學反應需要有少量的水分參加。低等級煤水分含量遠遠大于化學反應的需要量。因而，對低品級煤來說，水分實際上是煤自熱的阻化劑。     
     （3）礦物質。煤中的礦物成分也叫灰分。它可與氧反應放熱增加煤溫，而且使煤分解以增加煤與空氣接觸的表面積，如黃鐵礦，它可以吸收氧化反應放出的部分熱量降低煤的氧化反應進程；煤的高灰分使單位質量的氧化熱降低。      
3 煤炭自燃的綜合防治措施     
     3.1煤層自燃的預測預報     
     （1）鑒于煤在低溫氧化階段產生CO，因此，CO是早期揭露火災的敏感指標。設置CO傳感器，若發現CO濃度超限，便可采用便攜式CO檢測儀追蹤監測確定高溫點。     
     （2）采用紅外探測法判斷高溫點的位置，紅外探測法其基本原理是，根據紅外輻射場的理論，建立火源與火源溫度場的對應關系，從而推斷出火源點的位置。     
     （3）用鉆孔測溫輔助監測。對頂煤破碎或有自燃危險的地點，埋設測溫探頭，定期監測溫度變化情況。     
     （4）加強漏風檢測。定期采用示蹤氣體法，檢查順槽漏風量。對漏風集中的區域加強觀測。     
     3.2 預防措施     
     （1）首先，要在保證沖淡CH4，風速，氣溫和人均風量的要求下，全面施行區域性均壓通風，其調壓措施包括單項調壓和多項措施聯合調壓。    
     （2）噴漿堵漏鉆孔灌漿。對煤層開采中的可疑地點或已出現隱患地點進行全封閉噴漿和打淺密集鉆孔注漿，是防止自然發火的2個有效措施。      
4儲煤筒倉安全監測系統說明

   目前，國內煤化工裝置采用筒倉貯煤和混配煤的情況越來越多，對于儲存易揮發、易自燃煤種的筒倉，存在著許多隱患：1.儲存時間過長，易引起筒倉內著火，甚至發生筒倉爆炸事故；2.通風不好，筒倉頂部走廊及底部走廊（皮帶輸送機棧道內的工作區域）易發生缺氧，CO中毒，或瓦斯爆炸。國內已有筒倉著火或筒倉爆炸的先例。為了保障煤貯運系統的安全運行，根據運煤系統設計規范要求，貯煤筒倉工程設計時，應配置相應的安全檢測系統，應就地采取安全防范措施，儲煤筒倉安全監測系統也稱筒倉安全防爆。
儲煤筒倉安全檢測系統由如下幾部分組成：
4.1溫度監測系統
在筒倉底部內錐及外錐配置適當數量的溫度傳感器并配套相應的檢修平臺。傳感器探頭采用Pt-100熱電阻帶4-20mA輸出，必要時，在筒倉頂部配備2-5根煤層測溫電纜，以便探測煤層內部的陰燃部位（高溫異常部位）及煤層表面明燃點，測溫電纜采用數字測溫芯片，一總線方式通訊。
4.2可燃氣體監測系統
每個筒倉配置1-2支可燃氣體探測器（也稱瓦斯濃度探頭），檢測范圍應達到0-{bfb}LEL，采用混合氣體檢測。
4.3.煙氣監測系統
每個筒倉頂部應配置兩支煙霧探測器。
4.4 一氧化碳監測系統
每個筒倉應配置１～２支一氧化碳（CO）傳感器，安裝在筒倉頂部。設初、高兩級報警限。
4.5氧氣監測系統（可選）
在每個筒倉運行和巡檢人員到達的空間，應設置氧氣濃度監測系統，以保證工作人員人身安全。
4.6煤位測量系統
a. 雷達連續監測煤位：
每個筒倉應配置1-2支雷達料位及配套的儀表和部件，連續測量筒倉煤位，并配合皮帶稱作為計量。
b. 筒倉高煤位監測：
每個筒倉應配置2-4支振棒式或音叉式高料位儀和LVG型高料位探頭，檢查卸煤口的煤是否有溢出。
4.7.升降式綜合監測機構（SJZC-03）
每個筒倉應配備1-2套自動升降式綜合監測機構，監測內容包括可燃氣體、溫度和煤位。其中的煤位測量采用重錘式料位計，是間隙料位，作為連續煤位的補充。

5夏季存煤的溫度監測試驗

堆煤開始時各傳感器溫度在27℃左右。隨著堆煤時間，溫度不斷上升，煤場底部由于受地表溫度影響，上升幅度較小，在6周內，上升2-4℃，在堆煤高度的中部溫度上升幅度{zd0}，6周內上升了9-11℃，達到37-38℃，靠近上表面的溫度上升幅度比中部略小。在堆煤初期，溫度上升速度稍快，整個量測期間的平均上升速度為0.24℃/天。

　　觀測期間大氣環境平均溫度為29℃，因此，倉壁內外溫度差在10℃以內。在堆煤的第42天（即觀測就要結束的當天），堆煤場的中心區域發生局部煤自燃，這時，傳感器的溫度并沒有異常變化，這說明自燃是局部的，并沒有影響到邊壁。

6筒倉的管理

6.1筒倉內存煤不得超過十五天，防止煤存放時間太長，因筒倉內部過熱而引起煤自燃或可燃性氣氣體體濃度超限發生爆炸事故。

6.2筒倉監測裝置應設置專職負責人；建立工作日記。如發生報警或異常，應及時至現場核查，并采取相應措施。設備如有故障及時申報，采取維修和更換等措施，使設備始終處于完好的工作狀態。

6.3儲煤筒倉安全監測裝置的檢測元件（探頭及變送器）、二次儀表和數據采集系統應定期檢查和校驗，一年至少一次。平時應存有足夠的備品備件，當現役使用的探頭、變送器二次儀表和模塊返廠進行年度測試時，由備品備件頂替使用。

6.4配備標準氣體丙烷，定期（三個月或六個月）現場標定檢查可燃性氣體（瓦斯）監測系統。

6.5可燃性氣體測量范圍0~100Lel%，25為初報警，40為高報警。確認沒有誤報（探頭及變送器正常）而可燃氣體濃度偏高時，開頂部風機或除塵器使其通風。

6.6CO同上。

6.7著火報警處理

*貯煤筒倉安全監測裝置發生報警并確認著火時，緊急出煤，并在筒倉出口處對煤流噴水降溫，確保皮帶和其它設備的安全。

*倉頂撒干粉滅火劑、泡沫滅火劑或大量注入惰性氣體，消滅火源。

*如筒倉內的溫度偏高，應密切注意，并優先出掉該倉的煤。

*如果筒倉內發生大量的煙霧，說明筒倉內存煤燃燒（陰燃），不得開啟通風機，以防止助燃。