专利名称：一种采用隔氧材料覆盖煤堆防止煤炭堆储自燃的方法
技术领域：
本发明涉及一种防止煤炭自燃的方法，具体涉及采用隔氧材料覆盖煤堆防止煤炭 堆储自燃的方法。
背景技术：
煤炭自燃是威胁煤矿和煤运安全的重大灾害之一。在我国国有重点煤矿中存在自 然发火危险的矿井约占51. 3%，由于自燃引起的火灾占总火灾数的90%以上，严重地威胁 着人民的生命财产安全。煤炭自燃产生大量的S02、H2S、CO和CO2气体，严重污染环境。目 前，随着经济的发展煤炭的需求量日益加大，交易的区域跨度逐渐增大，煤炭的港口和煤炭 终端用户煤炭堆储量也在逐渐增大，堆储过程中随着时间的增长，自燃的倾向性也在增大， 也可能发生自燃现象。煤自燃主要是由煤和氧复合作用并放出热量而引起的。煤是一种多孔性物质，本 身具有很大的内表面，有很强的吸附能力。煤与空气接触后，首先煤体与氧进行物理吸附， 放出物理吸附热；然后进行煤_氧化学吸附和化学反应，并放出化学吸附热和化学反应热。 若热量不能及时散发，就会引起自热。随着煤中的热量积聚，煤体温度不断地升高。温度升 高，促使氧化反应更为剧烈。剧烈反应又会放出大量热，升温速度进一步加快，形成正加速 度的恶性循环，当煤的温度达到着火点时就会导致煤炭自燃。可见煤与空气中氧发生氧化 还原反应是煤自热、自燃的主要原因，因此控制煤和氧的反应过程是预防煤的自热、自燃的 重要手段。通过阻隔煤与空气中氧的接触、降低煤堆内的氧气的浓度，可抑制和减缓煤的氧 化放热速率，从而有效抑制煤温升高，达到预防煤堆自热、自燃的目的。目前煤堆自燃防治的方法主要有在煤堆表面覆盖有机凝胶、水玻璃及水灰浆等的 隔氧法(在煤堆表面覆盖这些隔氧材料阻碍氧气的进入)、散热法(人为散热，破坏储煤堆 内部的积热环境)、水治法(煤堆洒水防止煤堆自燃的方法)和改变煤堆的堆放方式，例如 迎风面堆积小粒径煤，小倾角堆煤和压实煤堆等，这些方法或措施均是借用外部条件隔断 氧气通道或者导出积聚热量等。由此可见，由于引起煤堆自燃的因素很多，从而抑制煤堆自 燃的方法也多种。但上述方法均存在着各自的局限性，推广使用受到限制。如注水降温法 增加了煤的含水量；有机凝胶、水玻璃及水灰浆覆盖均增加煤的灰分，影响了煤的品质，同 时在港口堆储时使用这些材料会影响煤炭的正常装卸，装卸前需要把材料单独去除后才能 正常操作作业；设置风障比较昂贵；小倾角堆煤占地面积大；压实方法难于防止大型煤堆 自燃。
发明内容
本发明针对目前的技术问题，提供了一种采用隔氧材料覆盖煤堆防止煤炭堆储自 燃的方法。本发明的采用隔氧材料覆盖煤堆表面防止煤炭堆储自燃的方法，采用渗透系数较 小的隔氧材料覆盖煤堆表面，抑制空气通过扩散或渗流的方式进入煤堆内部，降低煤和氧的低温氧化反应速率，达到防止煤炭堆储自燃的目的。具体技术方案如下(1)、对隔氧材料进行破碎和筛分，获得< 6mm尺寸的小颗粒隔氧材料；(2)、依据表1中隔氧材料覆盖厚度对应的煤堆最短自燃发火期，确定所需的隔氧 材料的覆盖厚度；表1 隔氧材料覆盖厚度与松散煤体最短自燃发火期对照表
权利要求
一种防止煤炭堆储自燃的方法，包括以下步骤(1)对隔氧材料进行破碎和筛分，获得＜6mm尺寸的小颗粒隔氧材料；(2)依据下表中隔氧材料覆盖厚度对应的煤堆最短自燃发火期，确定所需的隔氧材料覆盖厚度；(3)将小颗粒隔氧材料铺设在从地面至煤堆高度的1/3～1/2的煤堆表面。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔氧材料本身不影响煤堆煤样品质。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述隔氧材料是粉煤。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述粉煤是选择煤堆本身的煤样、经粉碎 后获得的小粒径粉煤。
5.根据权利要求1-4任何一项所述的方法，其特征在于，采用隔氧材料覆盖煤堆后，依 据堆储的时间定期检查隔氧材料覆盖的情况，当有隔氧材料层开裂时，用隔氧材料重新覆 盖开裂面。
6.根据权利要求1-4任何一项所述的方法，其特征在于，采用隔氧材料覆盖煤堆后，利 用煤堆低温氧化温度及标志性气体浓度耦合测量装置定期监控煤堆内部温度和气体浓度 变化情况。
全文摘要
本发明涉及一种采用隔氧材料覆盖煤堆防止煤炭堆储自燃的方法。本发明的方法包括对隔氧材料进行破碎和筛分，获得＜6mm尺寸的小颗粒隔氧材料；依据隔氧材料覆盖厚度对应的煤堆最短自燃发火期，确定所需隔氧材料覆盖厚度；将隔氧材料铺设在煤堆的中下部表面位置。本发明的方法采用了渗透系数较小的隔氧材料覆盖煤堆表面，抑制空气通过扩散或渗流的方式进入煤堆内部，降低煤和氧的低温氧化反应速率，达到防止煤炭堆储自燃的目的。
文档编号A62C3/06GK101972528SQ20101029606
公开日2011年2月16日 申请日期2010年9月28日 优先权日2010年9月28日
发明者刘玉宝, 吴国光, 孟献梁, 张永建, 李增华, 王万耀, 王光友, 谷红伟, 高广亮 申请人:中国神华能源股份有限公司;神华煤炭运销公司