煤堆自燃风险分析与预防策略

煤堆自燃作为一项长期困扰煤矿和用煤企业的安全问题，本文主要针对这一现象进行了深入的事故树分析以及预防措施的研究。作者尹晓丹和朱晴来自中国矿业大学安全工程学院，他们通过对煤堆自燃影响因素的细致探讨，揭示了煤的自燃倾向性、通风供氧条件和聚热条件在自燃过程中至关重要的作用。 首先，煤的自燃倾向性是由其物理结构、化学成分等多种因素决定的。煤的化程度越高，含水量、岩成分（如矿物质和有机质的比例）、硫分以及煤中的瓦斯含量等因素都会影响其自燃的可能性。不同的煤种因其特性不同，自燃能力有所差异。 其次，通风供氧条件是引发煤堆自燃的关键因素。当煤堆暴露于空气中，氧气可以透过煤块间的缝隙进入煤层，促进氧化反应。间隙越大，渗透的氧气越多，自燃风险就越高。因此，保持适当的通风条件对于防止煤堆自燃至关重要。 聚热条件指的是煤堆内部热量积聚的能力。煤在与空气接触时，会发生物理吸附和化学吸附的氧化反应，如果这个过程产生的热量大于散失到环境中的热量，就会导致煤体温度升高。一旦达到临界自热温度，自燃速率将显著增加，可能导致自燃发生。 文章构建了煤堆自燃的事故树模型，通过最小割集和径集分析，明确了各个因素对自燃的影响程度。最小割集揭示了哪些因素组合下最可能导致自燃，而最小径集则提供了针对性的预防措施。这些措施可能包括定期检查煤堆湿度、保持适宜的通风、控制堆煤层数和厚度，以及实施有效的温度监控等。 本文的研究不仅深入剖析了煤堆自燃的内在机理，还为煤矿和用煤企业提供了科学的预防策略，对于保障煤炭生产和使用过程中的安全具有重要意义。