煤炭自燃的临界温度值（煤炭自燃温度是多少）
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煤层自燃的自燃条件
煤体要发生自燃必须具备以下三个条件：
①具有低温氧化性，即有自燃倾向的煤以破碎状态存在;
②有大于12%氧含量的空气通过这些碎煤;
③空气流动速度适中，使破裂煤体有积聚氧化热的环境。
在上述3个条件同时具备的状态下，持续一定的时间，使煤体可以达到着火温度，产生自燃。
煤的自燃发展，一般要经过三个时期，即准备时期，又称潜伏期;自热期;最后进入燃烧期。
1.潜伏时期。煤自燃的潜伏时期即煤的低温氧化过程，潜伏时期即准备阶段的长短取决于煤的变质程度和外部条件，如褐煤几乎没有准备时期，而烟煤则需要一个相当长的准备时期。
2.自热期。经过潜伏期，煤的氧化速度增加，不稳定的氧化物先后分解成水、二氧化碳和一氧化碳。氧化产生的热量使煤的温度上升，当温度超过临界温度T=60～80℃时，煤的温度急剧增加，氧化加剧，煤开始出现矸馏，生成碳氢化合物、氢气、一氧化碳、二氧化碳等火灾气体，煤呈赤热状态，当到达着火温度以上时便燃着。这一阶段就是煤的自热阶段，又称煤的自热期。
3.燃烧期。这一时期是煤从低温氧化发展成自燃的最后的一个阶段。主要特征是：空气中氧含量显著减少，二氧化碳的数量倍增，同时由于燃烧不完全和二氧化碳的分解，而产生较多的一氧化碳，巷道中出现浓烈的火灾气味和烟雾，有时还出现明火，火源温度达到1000℃左右。
煤炭自燃中有几个阶段.各阶段的特征
煤炭自燃过程大体分为3个阶段：①潜伏期;②自热期;②燃烧期
自燃潜伏期煤体温度的变化不明显，煤的氧化进程十分平稳缓慢，然而它确实在发生变化，不仅煤的重量略有增加，着火点温度降低，而且氧化性被活化。它的长短取决于煤的自燃倾向性的强弱和外部条件。
经过这个潜伏期之后，煤的氧化速度增加，不稳定的氧化物分解成水(H20)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)。氧化产生的热量使煤温继续升高，超过自热的临界温度(60～80℃)，煤温上升急剧加速，氧化进程加快，开始出现煤的干馏，产生芳香族的碳氢化合物(CxHy)、氢(H2)、更多的一氧化碳(CO)等可燃气体，这个阶段为自热期。
临界温度也称自热温度，是能使煤自发燃烧的最低温度。一旦达到了该温度点，煤氧化的产热与煤所在环境的散热就失去了平衡，即产热量将高于散热量，就会导致煤与环境温度的上升，从而又加速了煤的氧化速度并又产生更多的热量，直至煤自燃起来，即进入燃烧阶段。
影响煤矸石山自燃的因素
从煤矸石山自燃的机理可以看出，煤矸石山自燃是一个十分复杂的物理化学过程，煤矸石自燃主要的影响因素有：黄铁矿含量、煤矸石中水分含量、煤矸石中煤的含量和性质（煤的氧化、挥发分的析出）、矸石山的孔隙率和氧化时间等。
一、煤矸石中硫化物含量与聚集状态对自燃的影响
根据元素形态，煤矸石中的硫主要包括硫化物、有机硫、单质硫和硫酸盐硫。其中硫化物是煤矸石硫的主要形态，一般占煤矸石中硫总量的80%以上；硫酸盐硫一般不可以燃烧；单质硫易燃，但是其含量非常小；有机硫可燃，但常以-SH和-S-S-等形式均匀地分布在煤矸石的残存煤基分子的多环结构中。硫化物硫易燃，按晶体结构和聚集状态分为黄铁矿、白铁矿、胶状黄铁矿和磁铁矿等，矸石中主要以黄铁矿（FeS2）为主。矸石中的黄铁矿在低温下吸附空气中的氧气，发生一系列的氧化还原反应释放出大量的热量。如果黄铁矿在煤中呈星散状分布状态，其颗粒与碳物质连结在一起，就更易氧化自燃。研究表明，煤矸石中硫的含量为2%时，硫完全氧化，放出的热量可以使煤矸石升温120℃。因而，在黄铁矿局部集中的区域，黄铁矿的氧化、放热、升温，有可能使该区域成为自燃的中心点。但是，有些煤矸石中黄铁矿含量很高却未发生自燃，有的含硫量很少但又很容易自燃，这表明黄铁矿是煤矸石山发生自燃的重要因素，而不是唯一因素。
二、煤矸石中残存煤的变质程度对自燃的影响
残存煤的变质程度直接影响煤矸石自燃的燃点和发热量。在矸石粒度、堆积形式、残存煤的含量等其他条件相同的情况下，低变质煤的燃点较低，发热量相对较小；中高变质煤的发热量较高，燃点同样也较高。但是对于矸石山煤矸石，低变质煤对煤矸石自燃的影响更大。
低变质煤的挥发分产率较高，在煤矸石自燃过程中产出大量的CH4、C2H2、C2H4、C2H6等易燃气体，在一定温度下对矸石山煤矸石起到助燃和加剧燃烧的作用。
低变质煤的煤分子其活性基团较多，非常容易与空气中的氧气发生氧化反应。
低变质煤的密度和硬度较小，容易破碎，比表面积较大，加快了与氧气反应的速度，加速了自燃的发生等。
三、水分的影响
1.水分有利于矸石风化
在适宜的水分和温度的作用下，煤矸石的风化速度加快，风化使煤矸石的比表面积增大，粒径变小，孔隙度增加，为空气渗入矸石山内部提供了有利的条件。黄铁矿在高湿度下的自然风化速度，要比干燥状态高若干个数量级，充分表明水分明显加速了FeS2的氧化反应速度，并释放出更多的热量。
2.水分促进煤矸石和煤的氧化，加快燃烧速度
煤表面吸附空气中的水分后产生吸附热，同时增加吸氧量，促进煤的氧化，并且产生的吸附热能使煤矸石的温度升高，水的湿润热也能使煤矸石的温度升高。含硫煤矸石的低温氧化放热速率，在一定范围内随着含水量的增加而增大。水在煤的氧化反应中，提供了活性的H和HO，这时C和CO的反应成为分支连锁反应，从而使反应速度自动加速。
3.水分使煤矸石山的着火温度降低
在一定含水量范围内，随含水量的增加，原煤着火温度下降，一般地，当煤的含水量达20%时，其着火温度比干燥时降低80℃以上。
4.水分有助于煤矸石山喷爆
煤矸石中的煤粉、硫化物在低温下缓慢氧化，产生的热量在内部蓄积，在降雨天气并利于雨水渗透到高温区域时，雨水遇高温煤矸石后一部分被加热汽化，一部分与高温煤矸石发生剧烈化学反应，短时间内产生大量爆炸性气体，使煤矸石山内部压力剧增。可见降雨量对矸石山的爆炸影响很大，做好降雨季节的矸石山防爆工作是十分必要的。
综上所述，由于水在煤矸石山的自燃过程中起着重要促进的作用，所以堆积矸石山或对矸石山进行预处理时，应尽量防止水渗入其中。
四、粒径的影响
煤矸石粒径的组成在一定程度上决定煤矸石山的透气性，但煤矸石在多大粒径时具有最好的透气性，并同时具备最适宜的氧化升温蓄热条件，目前尚无定论。因为除了与粒径有关外，矸石山的升温蓄热还与其比表面积、氧化性及其他理化性质有关。在矸石粒径较小时，即使透气性好，有足够的空气渗入供氧化，但由于矸石的比表面积大，反应活性较高，渗入的氧气在矸石堆的表面就被消耗了，难以渗入煤矸石深处。又由于矸石表面散热条件好，因而蓄热升温就不容易引起自燃。有研究认为，煤矸石的颗粒平均有效直径在6～13mm时，矸石堆具有最好的氧化升温及蓄热的条件，产生自燃的可能性最大。
五、温度对煤矸石自燃的影响
煤矸石山的自燃实际上与其他含碳物质的燃烧一样，符合燃烧物理学原理，即必须经过缓慢升温阶段、氧化自动加速阶段和稳定燃烧阶段。
煤矸石的氧化从缓慢升温阶段过渡到自动加速阶段时的温度即为其自燃的临界温度。当煤矸石山某处的温度一旦达到临界温度（一般认为80～90℃），即可产生自燃。反之，如果不能使矸石的温度降低到90℃以下，就极易存在复燃的危险。因此，对临界温度的测定和应用，对指导自燃矸石山的防治具有重要的意义。
六、矸石堆中空气传输途径
影响煤矸石自燃的外因是供氧与蓄热条件，这是一对相互矛盾的条件。良好的通风条件可以使煤矸石在氧化时得到充分的供氧，但同时也会把煤矸石自热阶段产生的热量带走。反之，若处于封闭环境中的煤矸石，虽有良好的蓄热条件，但不能得到氧气供应，煤矸石不会进一步氧化而自燃。供氧条件对有自燃倾向煤矸石的自燃起着极为重要的作用，甚至可以说是决定性的。煤矸石山从表面到内部，根据供氧蓄热条件的好坏，可分为三个区域：①不自燃区；②可能自燃区；③窒息区。
在煤矸石山表面，虽可得到充足的氧气供应，但与外界热交换条件好，氧化反应生成的热量迅速散失到周围环境中，煤矸石升温幅度很小，不足以引起自燃，为不自燃区。在煤矸石山深层，分子扩散或空气流动带入的氧气已经在表面大部分被消耗，气流中的氧浓度很低，煤矸石的氧化反应产生的热量很小，不足以使矸石进一步升温，这一区域也不会发生自燃，为窒息区。
在不自燃区与窒息区之间，既有一定的氧气供应，所产生的热量又不致全部被带走，煤矸石氧化产生的热量足以使矸石升温，是可能形成自燃的区域。可能自燃区的范围与煤矸石的氧化能力、粒度、堆积形态、空隙率及外界环境条件等有关。大量测试结果表明，绝大部分自燃发生在距表面0.5～7m的范围内。在这一区域内，如能不断得到氧气，氧化反应可持续进行。一定时间后，若煤矸石温度上升到燃点以上，便发生燃烧。在此阶段内如供氧蓄热条件发生变化，矸石的氧化反应不能继续进行，自燃也就不会发生。
煤矸石在自热过程中，需不断从外界得到氧的供应，煤矸石山中氧的传输机理有以下几种：①由氧的浓度梯度造成的分子扩散；②由自然风造成的自然对流；③煤矸石山自热后产生的热对流；④由于粒度偏析产生的烟囱效应；⑤昼夜温差造成的煤矸石山“热呼吸”；⑥大气压变化产生的矸石山“气压呼吸”。由大气压变化产生的“气压呼吸”是非常小的，不能维持矸石的自热。由昼夜温差产生的“热呼吸”效应只发生在矸石表面，产生的热效应很快就会散失。煤矸石山自热时，主要由氧分子扩散、自然对流、热对流及烟囱效应提供所需的氧气。
七、风速对煤矸石山自燃的影响
煤矸石氧化需要氧气，只有当外界的供氧速率大于某一临界值时，氧化反应放出的热量大于散热速率，热量才可能被积聚起来，使矸石发生升温。若达不到这一临界值，反应放出的热量会通过传导、对流等途径全部散失到周围环境中。当反应放出的热量小于散热速率时，矸石就会逐渐冷却。这一临界值称为临界风速。
煤矸石山中风流的作用是双方面的，它既供给矸石反应所需的氧，又会带走矸石反应生成的热量。所以临界风速有上限与下限值，当风速超过上限时，反应生成的热量会全部带走。从防治煤矸石山自燃的角度来说，不可能通过增大煤矸石山的透气性的方式来作为防治自燃的措施，所以关键的是控制临界风速的下限值。临界风速与可燃物的物理化学性质及环境条件有关。国内外都有学者对煤矸石中的临界风速进行过研究，但研究结果相差极大。一般认为煤矸石山中空气流速低于4.4×10-5m/s时，煤矸石不会发生自燃。
八、煤矸石山堆放方式对自燃的影响
目前，国内煤矿多采用倒坡式的翻头排矸，它是先将矸石拉到矸石山顶部，然后倾倒并使其自然滚落，使矸石大面积裸露于自然环境中。由于从山顶往山下排放堆积煤矸石，形成“倒排式”排放，多数煤矸石山呈圆锥状。在自然重力作用下，滑落的煤矸石具有明显的分选性（图3-6）。在煤矸石山临空边坡A、B段之间，细小的粉碎状矸石靠近A端，越往B端煤矸石块度越大。这样在A、B之间就形成了自燃的外部环境，自燃点一般在A、B之间靠近B端的1/3（C）处。该处横向形成了一条燃烧带，并逐渐向A端延伸。
图3-6 倒排式排矸示意图
对阳泉煤矸石山不同部位的组成进行的测定结果为：在煤矸石山下部，粒径大于25mm的煤矸石占下部的83%，直径很多超过5cm，甚至有的超过20cm，粒径小于6mm的煤矸石仅占下部的4.5%；山坡中部和上部粒径较小，含有较多的碎石和矸屑，其中上部大于25mm的煤矸石占上部的48%，小于6mm的煤矸石占上部的20%。这种顺坡倒排式，造成了煤矸石在不同垂直梯度上的粒度分级。煤矸石山不同部位的煤矸石粒径分布见表3-5。
表3-5 不同粒径的矸石所占比例单位：%
粒度分级的结果增加了煤矸石山的空隙率，使煤矸石得到了更好的供氧条件。由于小粒径的煤矸石中含有更多的煤，粒度分级的结果还促使了可燃物的进一步富集，更增加了自燃的可能性。而且这些矸石自然滚落就形成不同粒度分层堆积，位于矸石山边坡中下部的一般都是较大块矸石，其间具有较大的空隙，空气中的氧气从其缝隙中渗入，为矸石山内部供氧提供了良好的通风条件。同时由于矸石山中上部颗粒较小，在风雨季节容易风化、碎化，碎化后的矸石将孔隙堵住，空隙率变小，导致在矸石山中上部形成密闭性好的覆盖层。这覆盖层像帽子一样将矸石覆盖着，使中下部矸石中的混煤或硫铁矿氧化产生的热量无法有效地释放出去，极易促使矸石山内出现局部高温而自燃。
煤矸石山内的空气流动的渗透速度与空气压力有关。研究发现，矸石山内存在一个气体压力较低点，这点的位置与矸石的堆积高度有关，堆积越高，压力较低点就越向矸石山的深处移动。因此，空气渗入的深度随矸石山高度的增加而增大，结果使燃烧的深度和燃烧的面积同样有可能随之而增大。
综上所述，煤矸石山的自燃过程是一个极其复杂的物理、化学、生物过程，既有影响自燃的内部因素，也有影响自燃的外界因素。只有掌握了煤矸石山的自燃机理和影响自燃的因子后，我们才能更好地掌握自燃煤矸石山的自燃规律，为日后灭火和实施科学合理的灭火方式提供基础。
煤油的临界温度？
临界温度（℃）：无资料 临界压力（MPa）：无资料
闪点（℃）：43-72 爆炸上限%（V/V）：5.0
引燃温度（℃）：210 爆炸下限%（V/V）：0.7
溶解性：不溶于水，溶于醇等多数有机溶剂
主要用途：用作燃料、溶剂、杀虫喷雾剂。
其他理化性质：无
第十部分 稳定性和反应性
稳定性：无资料
禁配物：强氧化剂
避免接触的条件：无资料
聚合危害：无资料
分解产物：无资料
第十一部分 毒理学资料
急性毒性：LD50：36000 mg/kg(大鼠经口)；7072 mg/kg(兔经皮)
LC50：无资料
亚急性和慢性毒性：无资料
刺 激 性：无资料
致 敏 性：无资料
致突变性：无资料
致畸型：无资料
致癌性：无资料
其 他：无资料
第十二部分 生态学资料
生态毒性：无数据
生物降解性：无数据
非生物降解性：无数据
生物富集或生物积累性：无数据
其它有害作用：该物质对环境有危害，应特别注意对大气的污染
第十三部分 废弃处置
废弃物性质：无资料
废弃处置方法：处置前应参阅国家和地方有关法规。建议用焚烧法处置。 废气注意事项：无资料
第十四部分 运输信息
危险货物编号：33501
UN编号：1223
包装标志：无
包装类别：053
包装方法：小开口钢桶；薄钢板桶或镀锡薄钢板桶（罐）外花格箱；螺纹口玻璃瓶、铁
盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶（罐）外普通木箱；螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或镀锡薄钢板桶（罐）外满底板花格箱、纤维板箱或胶合板箱
运输注意事项：本品铁路运输时限使用钢制企业自备罐车装运，装运前需报有关部门批
准。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理
设备。夏季最好早晚运输。运输时所用的槽（罐）车应有接地链，槽内
可设孔隔板以减少震荡产生静电。严禁与氧化剂、食用化学品等混装混
运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。中途停留时应远离火种、热源、
高温区。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置，禁止使用易产生
火花的机械设备和工具装卸。公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民
区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。严禁用木船、水泥船散
装运输。
第十五部分 法规信息
高手进。无烟煤自燃时温度需要达到多少？
我有一本关于煤炭的书，里面是这样记载的。
无烟煤的着火温度是：500-610度，
燃烧结束温度是：750-900度，
为什么会这样呢，因为无烟煤也有分三种的，是老年无烟煤，典型无烟煤和年轻无烟煤，500度左右的应该就是年轻无烟煤了，而610度左右的，就是老年无烟煤，而典型的无烟煤就是介于两者之间，因为越是煤化程度高的煤炭，着火点就越高，具体的着火温度就要看你的煤是什么无烟煤了，因为即使是同样的无烟煤，只要产地不同，着火温度也会略有不同，但和前面所说的应该相差不大！
煤矸石山自燃的条件及过程
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。
