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- 石头gglove 2017-10-06 00:00:00
- 。由于外来热源的作用而发生的自燃叫做受热自燃;某些可燃物质在没有外来热源作用的情况下,由于其本身内部进行的生物、物理或化学过程而产生热,这些热在条件适合时足以使物质自动燃烧起来,这叫做本身自燃。 本身自燃和受热自燃的本质是一样的,只是热的来源不同,前者是物质本身的热效应,后者是外部加热的结果。物质自燃是在一定条件下发生的,有的能在常温下发生,有的能在低温下发生。本身自燃的现象说明,这种物质潜伏着的火灾危险性比其他物质要大。在一般情况下,能引起本身自燃的物质常见的有植物产品、油脂类、煤及其他化学物质。如磷、磷化氢是自燃点低的物质。 广义的自燃包括受热自燃和本身自燃两种: 受热自燃 (加热自燃):可燃物被外部热源间接加热其达到一定温度时,未与明火直接接触就发生燃烧,这种现象叫做受热自燃。比如可燃物靠近高温物体时,有可能被加热到一定温度被“烤”着火;在熬炼(熬油、熬沥青等)或热处理过程中,受热介质因达到一定温度而着火,都属于受热自燃现象。 本身自燃 可燃物在没有外部热源直接作用的情况下,由于其内部的物理作用(如吸附、辐射等)、化学作用(如氧化、分解、聚合等)或生物作用(如发酵、细菌腐败等)而发热,热量积聚导致升温,当可燃物达到一定温度时,未与明火直接接触而发生燃烧,这种现象叫做本身自燃。比如煤堆、干草堆、赛璐珞、堆积的油纸油布、黄磷等的自燃都属于本身自燃现象。 受热自燃和本身自燃都是可燃物在不接触明火的情况下“自动”发生的燃烧。它们的区别在于导致可燃物升温的热源不同,引起受热自燃的是外部热源,而引起本身自燃的热源来自可燃物内部。 请注意一些书中讲的自燃是狭义的,只限于本身自燃。就实际情况来讲,本身自燃引起的火灾较多些。 自燃原因 在自燃温度时,可燃物质与空气接触,不需要明火的作用就能发生燃烧。自然点不是在一个固定不变的数值,它主要取决于氧化时所析出的热量和向外导热的情况。可见,同一种可燃物质,由于氧化条件不同以及受不同因素的影响,有不同的自燃点。
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- CO2 通量与地下自燃煤火监测
地表土壤中CO2 通量不仅可直接量化土壤的物理、化学及生物特性,同时也可间接反映人类对土地的利用以及地下矿产资源和岩溶状况。另外,地表土壤CO2 通量作为陆地与大气界面气体交换的重要度量指标,还可用于采矿迹地的处理和恢复程度的评价。
采空区内(尤其是封闭采空区)存在高浓度的CO2[13],受采空区实际环境特性影响,采空区内的CO2不断向地表涌出,影响地表土壤的CO2 通量变化。根据近年来对采空区遗煤自然发火的研究结论可知[9-10],促进采空区内CO2向地表扩散的动力因素主要有:1)采空区上覆地表因开采时破坏了相对稳定的地质结构,产生了大量的裂隙,利于CO2的扩散;2)采空区内遗煤氧化自燃,使采空区内温度升高,气体密度小,利于采空区内外气体的流动;3)采空区是相对密闭的空间,遗煤氧化产生的CO2气体增多,又因上覆岩层塌陷,导致采空区内压力增大,利于采空区内CO2的涌出。地下采空区遗煤氧化所产生的CO2在往地表扩散过程中有一部分会溶解于地下的含水层,少量的CO2会被岩石介质或被地表附近的微生物及植物通过固定效应所吸收,绝大部分都扩散到地表[1-8]。
实验研究表明,在煤低温氧化到高温热解的整个过程中,物理化学反应所产生的CO2在每个反应阶段都占有较大比例[9-11]。因此,将CO2视为指标性气体,来判定地下煤层或采空区遗煤的氧化状态是目前的一个研究方向。下图为具体的实验研究事例。
监测结果显示:
废弃矿井采空区遗煤的氧化程度可以通过其上覆地表CO2涌出量进行监测。根据本次实验测定结果,存在自燃的采空区其地表CO2通量值是无自燃采空区的10倍以上;无自燃采空区地表CO2通量值明显高于非采空区地表的CO2通量值。
实验监测区域采空区上覆地表CO2通量变化规律主要受环境温度影响,大气温度降低CO2通量会随之增大。
参考文献
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