圖1煤堆自燃分布剖面略
　　
　　冷卻層:煤堆的表層,約0.5～1.5m厚,該層煤較松散,與空氣接觸充分,雖發(fā)生氧化反應(yīng),但散熱條件好,所以不會發(fā)生自燃。
　　
　　氧化層:該層位于冷卻層以下,厚度在1～4m左右,具備煤自燃的所有條件,達(dá)到自然發(fā)火期即會自燃。
　　
　　窒息層:該層位于氧化層以下,煤層相對壓實,供氧不充分,且含水率較高,氧化程度較低,不易發(fā)生自燃。
　　
　　煤在自然堆放時,一般中心部位處顆粒較細(xì),越往四周顆粒越粗,相應(yīng)的,從中心往四周,空隙越來越大,通風(fēng)散熱條件越來越好,冷卻層和氧化層越來越厚。自燃一般發(fā)生在氧化層。同時伴隨著溫度升高、冒熱氣、冒煙等現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)現(xiàn)煤堆上某處釋放熱氣或冒煙,那么自熱或自燃點一定在該部位垂直向下的氧化層內(nèi),因為受煤的自熱或自燃的熱壓作用,氣體流動方向為垂直向上方向。一旦某個部位發(fā)生了自燃,也會改變其上部冷卻層的受熱條件,使冷卻層也自燃。因此,發(fā)現(xiàn)煤堆自燃必須立即采取措施,防止自燃范圍擴(kuò)大。
　　
　　2、防止煤堆自燃的措施
　　
　　防止煤堆自燃要防治結(jié)合,以防為主。對煤自燃的原因進(jìn)行分析,提出如下措施:
　　
　　(1)煤的自燃傾向性鑒定,對掌握煤自燃火災(zāi)的規(guī)律,有針對性地采取防火措施,保證安全生產(chǎn)具有重要意義。因此,對貯存自燃傾向性較大的煤和貯煤時間較長的煤場,應(yīng)作煤的自燃傾向性鑒定,測定煤的揮發(fā)分的含量、最低著火溫度、自燃發(fā)火期等指標(biāo)。
　　
　　(2)應(yīng)選擇合適的貯煤場和堆置方式,保持通風(fēng)良好,防止煤堆暴曬。宜將貯煤場設(shè)置在寬敞的區(qū)域,背陽光的地方(如高山的北坡),或設(shè)置煤棚。周圍和煤場下部不得有高溫?zé)嵩?。這樣可降低煤的氧化速度。
　　
　　(3)正確核定貯煤時間,盡量不要超過煤的自燃發(fā)火期。在露天貯煤場情況下,貯煤時間過長是發(fā)生自燃的主要原因之一。而且,貯煤時間越長,氧化程度越高,煤的經(jīng)濟(jì)價值下降越多。
　　
　　(4)用推土機(jī)將煤一層一層壓實,尤其是要將堆邊大塊部分壓實,鋪蓋一層粘土更好,這樣可以減少煤堆的空隙度,趕走煤堆空隙中的一部分空氣,減少煤與氧氣的接觸。鋪蓋粘土?xí)黾用旱幕曳?對煤質(zhì)要求較高的情況不適用。在煤堆表面噴灑凝體材料,可阻止外界空氣向煤堆內(nèi)部滲透,防止煤堆自燃。該方法適應(yīng)性較廣,但成本較高,而且增加煤的灰分,對煤質(zhì)有影響。
　　
　　(5)使煤堆保持適當(dāng)?shù)乃帜苎娱L煤的氧化期,有效防止煤自燃。根據(jù)分析,煤自燃前的全水分為5%～7%。當(dāng)煤的含水量達(dá)到12%時,不會發(fā)生自燃。貯煤場的底部和周邊應(yīng)采用混凝土結(jié)構(gòu),以防止水分滲漏和流失。煤場周邊設(shè)置噴灑水設(shè)施,定期向煤堆噴灑水,這樣做還能夠防止煤場揚塵。有把煤浸在水中來防止煤氧化自燃的作法。
　　
　　(6)加強(qiáng)煤場現(xiàn)場管理,盡早發(fā)現(xiàn)煤自燃征兆,并采取處理措施。每天派人巡查自燃情況,發(fā)現(xiàn)有局部溫度升高、冒熱氣、冒煙等現(xiàn)象時,即可判斷該處氧化層已發(fā)生自燃。發(fā)生自燃還伴隨著CO濃度升高,因此,用CO檢測儀能檢測出來。
　　
　　處理煤堆自燃主要用噴灌水的方法。將水直接灑在煤堆表面上,或挖溝澆灌的方法都會使?jié)B入煤堆內(nèi)的水量不均,而且容易流失,把煤沖走,由于受熱壓作用,進(jìn)入自燃部位的水量少,防火效果不好。改為插管注水將注水管直接插入自燃部位,用壓力水濕潤氧化自燃部位的煤體,降低了煤體的自熱溫度,抑制了煤氧化自燃。對于較小的煤堆,可把發(fā)生自燃部位的外表層扒掉,露出氧化自燃層來散熱冷卻,或經(jīng)常倒堆破壞氧化層以延緩或阻止自燃。如同時噴灑水,則阻燃效果更好。該方法只適用于煤堆較小、四周有空間的情況。