徐州吉安矿业科技有限公司

储煤堆自燃是煤炭储运及安全管理面临的一大难题。在各类储煤场所，例如煤矿、火力发电厂、港口码头、洗煤厂、集运站等，煤炭自燃现象时有发生。加之我国煤炭生产、消费量大，资源在空间上分配不均，导致了煤炭生产、运输的存放周期增大，增加了煤炭自燃的危险。

煤堆要发生自燃除煤炭本身具有自燃倾向性外，还需同时具备以下三个条件：供氧条件、氧化时间和蓄热条件。理论上讲，只要破坏掉任意一个条件，比如破坏供氧条件，煤堆就不会自燃。如果煤堆已经发生了自燃，根据燃烧理论可知，氧气、燃料和热量是发生火灾的三个必要条件，三者缺一不可，灭火只需要消除或减弱一种或几种必要条件就能把火扑灭，比如将燃烧物的温度降低到着火点以下，可以使燃烧停止。

在现有的煤堆自燃防灭火方法中，常规的挖掘熄灭法工作量相对较大，很难进行大面积剥离灭火：表面覆盖法包裹煤堆表层，通过堵塞漏风通道，控制煤堆内部供氧条件易岀现裂隙漏气而引发自燃或复燃，如果用不燃的材料覆盖，会降低煤的燃烧热值，影响后期利用；水喷淋降温法只能在环境温度0℃以上的情况下使用，若气温低于0℃，喷淋的水不能渗入到结冰后的煤体内部，另外，在定的水分含量和空气湿度条件下，水分对煤低温氧化反应起催化、促进作用。

徐州吉安矿业科技有限公司基于对储运环节常见的煤自燃原因分析，煤场自燃灾害防治应遵循“预防为主，防治结合”的基本原则，在“压实”的基础上，提出以下储煤堆自燃防治解决方案。

技术一：喷洒阻燃剂
技术目标：惰化煤的氧化活性，从根本上延长煤自燃发火周期。
普瑞特阻燃剂作用于煤体时，会在其表面形成一层纳米级保护膜，阻断煤与氧气在微观层面的接触，惰化煤分子结构中不饱和官能团及煤的氧化活性，抬升煤在氧化各阶段的临界温度，从根本上降低煤被氧化的速度，进而达到防止煤炭自燃的目的。其还具有明显的抑尘功能，该材料在室外堆场、车辆运输环节应用时，具有双重功效，既能抑制煤炭自燃，又能有效抑制煤尘飞扬。

技术二：阻封材料
技术目标：通过在煤堆表面喷洒阻封材料，阻断煤与空气的接触，减少氧气补给。
阻封材料具有良好的成膜特性，当被喷洒到煤堆表面后，可以在煤堆表面形成0.2-3 毫米厚度的致密性防护膜，将煤炭紧锁于防护膜之内，起到粘结、防风、隔绝空气的作用。
技术三：气体惰化（N₂ 或 CO₂）
技术目标：在密闭静态环境下，将其注入煤堆内部，从而降低煤堆内部的氧气浓度。
先用阻封材料在煤堆表面生成一道保护层，使堆内形成相对密闭的空间，再将比重较大的惰性气体注入其内部，控制堆内氧气浓度保持在一个较低的水平，实现对煤堆内部惰化的目的，从源头上有效防止煤自燃的发生。 

技术四：复合胶体
技术目标：通过定点注浆，精准消除高温点。
复合胶体材料具备良好的吸水保水特性，通过合理调配应用工艺，既能把水分精准控制在高温点吸热降温，又能尽量减少对周围煤体的影响，对于点状高温点可以实现快速精准处理。
技术五：在线监测
技术目标：实时监测煤堆内部气体及温度变化，以便及时调整治理措施。
将红外热成像、气体监控技术与诊断系统相结合，通过采集煤堆表面红外热图及内部气体含量的变化，对煤堆发火趋势进行及时有效的预判。