煤矸石山自燃的条件及过程

煤矸石山自燃对环境造成的影响？~

释放出大量浓烟、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫，严重污染周边环境。

把问题详细的说下。矸石山的位置，周围环境。矸石一般不自燃吧，你是堆在那的啊？试试灌浆吧，井下常用的。

一、煤矸石山自燃的条件

煤矸石山的自燃是一个极其复杂的物理化学过程，它必须同时具备三个条件。

1.煤矸石山本身具有自燃倾向

在常温条件下煤矸石与空气中的氧气有良好的结合能力，是煤矸石自燃的基本条件之一。煤矸石山能够低温氧化的物质或可燃物，主要是指黄铁矿和煤，其他有遗弃在矸石中的碳质页岩、腐烂木头、破布、油脂等（表3-1）。

表3-1 阳煤集团洗选煤矸石工业分析

煤矸石的成分分析表明阳泉煤矸石的含硫量较高，尤其是洗矸中的黄铁矿含量更高，比采掘矸高1倍左右，除了三矿为2.12%外，其余各矿高达6%以上，平均为5.77%。洗选煤矸石发热量最高达11926J/g，含碳量最高为30.3%，平均发热量为7997J/g，含炭量在20.6%。根据《煤矿安全规程》（1992年），含硫量在3%以上的煤和煤矸石都有自燃的可能。煤矸石中存留的大量的煤对自燃起到了很重要的作用。

2.煤矸石山能得到充分的氧气供应

我国许多矿区（如阳泉矿区）一般都是先将煤矸石拉到排矸场的最高处，再用推土机将其推至坡面自由滚落。矸石在重力作用下，斜坡上自由滚落的过程中，大块矸石更多地滚落到矸石山底部，粒径小的矸石多数留在上部，形成了矸石的自然分级。分级的结果形成“烟筒效应”（图3-1），导致矸石堆积疏松，空隙率大，矸石供氧条件好，矸石的渗透率较高。仅依靠分子扩散供氧，便可使矸石温度上升至自燃临界温度以上。

图3-1“粒度偏析”导致产生的空气通道

研究发现，排到矸石山上的矸石从暴露在表面到被其他矸石掩埋到深部的过程中，经历了不自燃带—可能自燃带—窒息带这样的变化。因为上述堆积方式排矸面积大，排矸坡面推进速度极慢，使得矸石可以较长时间停留在可能自燃带。一旦这段时间超过矸石的最短自燃发火期，就有可能发生自燃。

可见，不合理的堆积方式给矸石的持续氧化提供了良好的条件，这也是导致阳泉煤矸石山自燃的主要外因。

3.具备蓄热条件并达到燃烧的临界温度

当低温氧化反应放出的热量不能及时消散于周围环境中就会导致局部升温，若煤矸石山中有足够的可燃物，且仍能得到充分的氧气供应，环境温度的升高又会促使矸石的氧化反应加速。在达到临界温度点（80～90℃）后，氧化反应速度迅速提高，矸石很快由自热状态进入自燃状态。在自热阶段，若矸石中可燃物不多，无法提供进一步氧化所需的物质基础，或矸石堆的供氧条件与蓄热条件发生变化，使氧化反应产生的热量散失于周围环境中，矸石便不会进入自燃状态。

煤矸石中的可燃物主要是黄铁矿和煤，而氧气及热量积聚的环境，与其堆积结构有关。矸石山在自然堆放（平地或顺坡堆放）过程中，均会发生粒度偏析，在矸石山内产生“烟囱效应”。氧化产生的热量，一部分由“烟囱效应”随空气带出，另一部分则积聚在矸石山中。当某一局部温度达到自燃点时便引起自燃，且逐步向四周蔓延。因此防治矸石山自燃主要应从前两个条件入手。

二、煤矸石山自燃的过程

煤矸石山自燃的历程主要有以下几个阶段：

（1）煤矸石表面吸氧潜伏期

煤矸石中的含碳矿物及黄铁矿等矿物在同空气接触时，空气中的氧会以物理吸附和化学吸附的方式吸附在这些矿物表面，氧气在这些可燃物表面的吸附为可燃物的氧化提供了基础，这是煤矸石自燃的潜伏期。

（2）缓慢氧化自热阶段

煤矸石的缓慢氧化并释放大量的热，从而造成热量积累。表面吸附氧的可燃矿物在环境条件的作用下开始缓慢氧化，主要包括黄铁矿的氧化和含碳物质的氧化过程。这些反应都是放热反应，当氧化放出的热量不能及时散发时，则煤矸石的温度缓慢上升，这是自热期。

（3）热量积累从而加速氧化并自燃

也称为加速氧化和热量积累阶段。随着煤矸石的氧化、自热不断进行，煤矸石的温度升高，当达到煤的临界温度以上时，氧化速率呈指数倍增加，这是加速氧化期。

（4）充分氧化自燃

当煤矸石山中各种可燃物质的氧化放热使煤矸石山的温度升高达到煤及其他可燃物质的燃点时，煤矸石山便进入自燃期。

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古丈县19731176314： 煤矸石自燃的具体过程 - ？
褒珊欧洲： 矸石山是会自燃的,这是煤炭开采工业长期以来未能解决的难题.矸石山自燃后排放出大量的有毒有害气体、严重地污染了大气,腐蚀金属设备和器材,浪费了能源、造成矸石山四周土壤酸化,水质变坏,植物枯萎衰退. 预防煤矸石山自燃的措施是:采用石灰水浇注,预防矸石山自燃.一方面石灰水中和了自燃过程中产生的SO2和C02气体,生成硫酸钙和碳酸钙等,使矸石表面形成硬膜,降低了矸石氧化活性表面,因而阻止已燃矸石的氧化作用,同时也防止了末自燃矸石的氧化;另一方面石灰水中和酸性气体,从而破坏了微生物存在的条件,破坏了微生物对黄铁矿氧化作用起到的催化加速作用.从而达到防止自燃和灭火的目的.

古丈县19731176314： 煤矸石为什么会自燃 - ？
褒珊欧洲： 煤矸石是含有有机物和黄铁矿(FeS2),可被空气中的氧气氧化并释放热量.随着热量的积聚,矸石温度逐渐升高,当温度升至矸石及可燃物燃点(300~350℃)后,即会发生自燃现象.自燃生成的CO和SO2等有害气体,可对企业生产安全和职工健康构成严重威胁.

古丈县19731176314： 煤炭自燃的条件是什么? - ？
褒珊欧洲： ⑴煤有自燃倾向性,且以破碎状态存在;⑵有连续供氧条件;⑶有积聚氧化热的环境;上述三个条件持续足够的时间.

古丈县19731176314： 选煤厂环境污染来源类型及危害 - ？
褒珊欧洲： 1.贮煤场及选煤车间的煤尘污染贮煤场的煤尘污染:贮煤场一般都采用露天形式 ,煤炭在堆放和装卸过程中 ,与空气产生相对运动 ,导致煤尘扬起 ,产生空气污染.煤炭在装卸和堆放过程中所产生的煤尘和扩散现象非常复杂 ,就其粒径大小可...

古丈县19731176314： 煤或煤矸石堆放得过高过久,会因发生 - -----而引起自燃,造成的危害是------(其他合理答案均可给分)煤和 - ？
褒珊欧洲： 煤或煤矸石堆放得过高过久,与空气中氧气发生缓慢氧化放出的热量不能散失而会引起自燃,由于煤的自发燃烧造成资源的浪费,煤污染产生的二氧化硫等有害气体还会造成空气的污染; 煤和水蒸气在高温下发生置换反应,生成的两种可燃性气...

古丈县19731176314： 高硫矸石着火怎么灭 - ？
褒珊欧洲： 1、直接挖出法 这种方法较为简单,但只适用于初燃的矸石山.一般利用机器或高压水枪,挖出着火矸石和热矸石,用水冷却或让其自然冷却,回填或重新堆积.美国早期曾大量使用该方法灭火,发生了多起事故. 2、注浆法 注浆法是国内最常...

古丈县19731176314： 初中科学,急!!!!!!!! - ？
褒珊欧洲： 煤或煤矸石堆放得过高过久,会因发生(缓慢氧化反应)而引起自燃,造成的危害是(发生爆炸伤人).煤和水蒸气在高温下发生置换反应,生成两种可燃性气体,反应的化学方程式是(C+H2O=CO+H2).反应中,化合价不变的元素是(O),用生成的气体做家用燃料的优点是(不会产生污染).

古丈县19731176314： 石子与煤矸石那个易磨性较好 - ？
褒珊欧洲： 看是什么岩质的石子.花岗岩质肯定比大理石耐磨,石灰岩肯定比砂岩耐磨.要看煤矸石出采岩层特征,假如石子是风化石子,其强度也不高.一般来说,煤矸石经过采掘、洗选,经过多次机械振动、撞击,还有水力侵蚀,具有较多细微裂缝孔洞,易磨性较深度岩层好一些.希望能帮到你!

古丈县19731176314： 煤矸石怎样避免自燃呢？
褒珊欧洲： 因为煤矸石自身含有热值的缘故,长时间对其不用的话就会发生自燃现象,解决的方法就是利用,经过齿辊碎煤机破碎后,可用于和煤混烧发电

古丈县19731176314： 采矿中煤层的自然发火是怎样引起的? - ？
褒珊欧洲： 煤在什么条件下会发生自燃?一般来说,只有同时具备了下列四个条件煤自燃才会发生. (1)煤具有自燃倾向性且呈破碎状态堆积 煤的自燃倾向性就是煤发生自燃的能力.不同的煤自燃倾向性不同,比如褐煤自燃倾向性通常比烟煤...