煤炭自燃是一个复杂的过程,受着多种因素的影响,但煤炭自燃必须具备以下条件:
(1)煤有自燃倾向性,且以破碎状态存在;(2)有连续的供氧条件;(3)有积聚氧化热的环境;(4)上述三个条件持续足够的时间。煤大体上由有机物和无机物组成,主要可燃元素是碳(约占65%~95%),其次是氢(约占1%~2%),并含少量氧(约占3%~5%,有时高达25%)、硫(约占10%),上述元素一起构成可燃化合物,称为煤的可燃质。除此之外,煤中还含有一些不可燃的矿物质灰分(5%~15%,也有高达50%)和水分(一般在2%~20%之间变化),这些物质称为煤的惰性质。 煤被空气中的氧气氧化是煤自燃的根本原因。煤中的碳、氢等元素在常温下就会发生反应,生成可燃物CO、CH4及其他烷烃物质。煤的氧化又是放热反应,如果热量不能及时散发掉,将使煤的堆积温度升高,反过来又加速煤的氧化,放出更多的可燃质和热量。当热量聚集,温度上升到一定值时,即会引起可燃物质燃烧而自燃。
内因:
1 煤的变质程度 整体而言,煤的自燃倾向性随变质程度的增高而降低。
2 煤的分子结构 随煤化程度的增高,煤中的含氧官能团减少,孔隙度减小,分子结构变的紧密。
3 煤岩成分 含丝煤越多,自燃倾向性越强:相反,含暗煤越多,越不易自燃。
4煤中的水分 不少学者认为,水能促进煤的自燃。
5 煤的含硫量 同牌号的煤中,含硫矿物越多,越易自燃。
6煤层瓦斯含量 煤中的瓦斯具有较好的阻化作用,能在一定程度上抑制自燃。
外因:
1 地质因素 煤矿埋藏深度,厚度及倾角,地质构造及顶板性质等。
2 开采技术因素 主要包括开拓方式、采煤方法、漏风强度等。