CN110217534A - 防治储存煤炭自燃的充气管路及防治自燃方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种防治储存煤炭自燃的充气管路及防治自燃方法，属于煤炭存储技术领域，其中防治储存煤炭自燃的充气管路的技术方案要点包括惰性气体补充管道、环煤场气体主管道、储煤区充气支管和布气管，所述气体补充管道与环煤场气体主管道连通，所述环煤场气体主管道为设置在煤场储煤堆边缘的环形管道，所述储煤区充气支管贴地面设置，所述储煤区充气支管两端分别与环煤场气体主管道和布气管连通，所述布气管下部开设排气孔，所述布气管插入煤场储煤堆内部，能很好的防治储存煤炭的自燃。具有防治效果好、低建设成本、低运行成本、方便煤炭的存取，实施效率高、能够有效防治储存煤炭产生的扬尘污染等优点。

Description

防治储存煤炭自燃的充气管路及防治自燃方法

技术领域

本发明实施例涉及煤炭存储技术领域，具体涉及一种防治储存煤炭自燃的充气管路及防治自燃方法。

背景技术

目前储煤场存煤自燃的方法主要有一下几种：

(1)分区存放，正确核定储存煤炭的自然发火时间，在煤炭的自燃发火前使用完毕。作为燃料使用的企业，对煤质的要求相对宽泛，采购的煤种、矿别繁杂，无法准确核定储存煤炭的自然发火时间，只能采用轮流取用，轮流储存的方式。发火期短的煤种可能还未等到取用已经发生自燃。

此方法的优点：在准确把握煤炭的发火期的情况下，严格控制生产使用量和进煤量的平衡，可有效防治煤炭的自燃。

缺点：存煤的发火期不易确定，在卖方市场情况下，煤质不好控制，进煤量和使用量平衡也是难题。对于企业在高位储煤期间的自燃防治效果不佳。

(2)在存煤过程中，通过对煤层的碾压，减少煤炭颗粒之间的空隙，提高煤炭堆积致密度，即可挤压出煤炭空隙空气，又可有效阻挡空气进入煤堆内部，但是在储存过程中存在偏析情况，大颗粒的煤炭会散落煤堆的周围，通过碾压的方式无法很好阻挡空气进入煤堆的内部，为了达到隔离空气与煤炭的接触，目前采取的方法有：碾压、覆粘土后+碾压、碾压+喷散惰性物质的浓浆液覆盖、碾压+喷撒阻燃胶体、泡沫等方法来减少煤炭与空气接触，抑制煤炭的低温氧化反应，达到防治煤场储煤自燃的目的。

此方法的优点：对煤炭自燃有一定的防治效果。

此方法的缺点：工作效率低、工做量大、成本高、不方便煤炭的存取，甚至会增加煤炭的灰分以及新的环境污染。

(3)通过定期对储存煤炭进行翻、凉，使煤炭低温氧化的产生的热量能够及时散失，无法积聚到煤炭自然发火温度，从而防治煤场储煤自燃的方法。

此方法的优点：企业可以使用现有的煤炭堆存机械，不用增加新的机械设备，方法简单，效果明显，特别是对已发生自燃的区域，效果立竿见影。

此方法的缺点：机械使用成本高、人力成本高、场地利用效率低、在煤炭翻、凉过程中会产生大量的扬尘，污染环境；煤炭低温氧化产生的有害气体对机械操作工作人员一定的伤害。

由此可知在现有技术中均存在明显的缺点，无法实现安全可靠、低成本且低污染的防治储存煤炭自燃。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种防治储存煤炭自燃的充气管路及防治自燃方法，以解决现有技术中无法实现安全可靠、低成本且低污染的防治储存煤炭自燃的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种防治储存煤炭自燃的充气管路，包括气体补充管道、环煤场气体主管道、储煤区充气支管和布气管，所述气体补充管道与环煤场气体主管道连通，所述环煤场气体主管道为设置在煤场储煤堆边缘的环形管道，所述储煤区充气支管贴地面设置，所述储煤区充气支管两端分别与环煤场气体主管道和布气管连通，所述布气管下部开设排气孔，所述布气管插入煤场储煤堆内部。

进一步地，充气管路还包括覆盖层，所述覆盖层设置于煤场储煤堆上侧，覆盖层上侧中部开设有通风管。

进一步地，所述通风管为柔性材质。

进一步地，充气管路采用pvc、玻璃钢或不锈钢材料其中一种或任意组合。

进一步地，所述排气孔在布气管两侧设置有两排，两排所述排气孔以沿布气管长度方向的竖直平面为中心对称设置。

进一步地，所述布气管外部设置有两层及两层以上滤网，所述滤网覆盖排气孔。

进一步地，所述滤网为40-50目开孔的筛网。

本发明实施例还提供了一种防治储存煤炭自燃的方法，包括以下步骤：

步骤1、建立储煤场煤堆的密闭空间；

步骤2、通过防治储存煤炭自燃的充气管路向储煤场煤堆内充入阻燃气体。

进一步地，步骤2中所述阻燃气体采用锅炉排放废气。

本发明实施例具有如下优点：

通过布气管向储煤场煤堆内充入阻燃气体可使煤炭的氧化反应大大的减弱，能很好的防治储存煤炭的自燃。防治效果好、低建设成本、低运行成本、方便煤炭的存取，实施效率高、能够有效防治储存煤炭产生的扬尘污染，具有广阔的应用前景和推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例1提供的一种防治储存煤炭自燃的充气管路俯视图；

图2为突出表现覆盖层结构的示意图；

图中：1、气体补充管道；2、环煤场气体主管道；3、储煤区充气支管；4、布气管；41、排气孔；5、覆盖层；51、通风管。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

一种防治储存煤炭自燃的充气管路，结合图1和图2，包括气体补充管道1、环煤场气体主管道2、储煤区充气支管3和布气管4，其中，气体补充管道1一端与外部气体供应设备或管道连接，另一端与环煤场气体主管道2连接，能够将外部气体供应设备或管道供应的气体导入环煤场气体主管道2内。

环煤场气体主管道2为环形管道，设置在煤场储煤堆边缘且绕煤场储煤堆一周，环煤场气体主管道2可以为长方形环、圆形环或椭圆形环中的任意一种，其具体形状根据安装场地及储煤堆的堆放情况决定。

储煤区充气支管3一端与环煤场气体主管道2连通，另一端朝向环煤场气体主管道2中心，储煤区充气支管3贴地面设置，且与布气管4连通，布气管4水平设置且垂直于储煤区充气支管3，布气管4两端封堵，其中部与储煤区充气支管3连通，布气管4下部开设排气孔41，环煤场气体主管道2内的气体经过储煤区充气支管3导入布气管4后可经过排气孔41排出。

储煤区充气支管3的一部分和布气管4插入煤场储煤堆内部，使用过程中，通过气体补充管道1导入阻燃气体，布气管4的排气孔41内排出的阻燃气体，排挤出存煤间隙封存的空气及煤碳氧化产生的气体，并带走煤氧反应产生的热量，储煤表面温度降低，阻燃气体充满储煤间隙，隔离了煤炭与空气的接触，大大减缓煤炭的氧化反应，从而防治储存煤炭的自燃。

发生自燃的部位既不在煤堆的表面，也不在煤堆深部，而在表层以下，本发明通过向储煤堆内部充入阻燃气体，可从内部避免煤炭发生氧化反应，避免出现自然现象。

阻燃气体可采用锅炉排放废烟气，燃煤电厂的烟气中约含有：69-70％N2、14-15％CO2、10％水蒸气、5％-7％氧气，其中N2、CO2、水蒸气是很好的灭火剂，且氧气含量低，可起到充分阻燃的作用，根据有关实验研究表明：当空气中氧含量降到7％～10％时煤就不易被氧化，主要是煤体表面的循环氧化自由基链式反应将会中止，锅炉烟气中的氧含量在5％-7％之间，可有效抑制煤炭的自燃。使用锅炉排放废烟气进行阻燃具有取材方便，使用成本较低的优点。

充气管路还包括覆盖层5，覆盖层5位于储煤堆表层，从而封闭储煤堆表层，覆盖层5能够利于将阻燃气体封存在储煤堆内部，进行长期阻燃。覆盖层5上侧中部设置有通风管51，从而便于在从储煤堆底部充入阻燃气体时将煤炭储存时封存的空气、氧化产生的易燃气体排挤出来，通过通风管51排入大气，同时带走煤炭因发生氧化反应产生的热量，通风管51可沿煤炭长度方向均匀间隔设置多个，从而使其排气更方便。

优选的，通风管51为柔性管，通风管51可以采用与覆盖层相同材料制作，由于通风管51为柔性管，自然状态且不受阻燃气体压力情况下管口贴合封闭，当阻燃气体到达一定压力时通风管51管口打开，并且根据阻燃气体的压力通风管51自动调节管口的开度，从而自动维持密闭空间阻燃气体的压力在一定范围；当储煤堆内封存的气体温度较高时可通过提高阻燃气体的压力，使通风管51开度增大，便于将储煤堆内的高温气体排出。

充气支管和布气管4沿环煤场气体主管道2设置有多个，以便于使阻燃气体充满储煤堆。排气孔41在布气管4两侧设置有两排，两排排气孔41以沿布气管4长度方向的竖直平面为中心对称设置。通过两排排气孔41可加快阻燃气体的充入速度可使阻燃气体充入的更均匀排出空气效果更好。

布气管4外部设置有两层及两层以上滤网，滤网覆盖排气孔41，滤网可避免煤粉通过排气孔41进入布气管4，滤网为40-50目开孔的不锈钢材质筛网，既能避免煤粉通过排气孔41进入布气管4又能保证阻燃气体顺利进入储煤堆内部缝隙中。滤网优先采用不锈钢等耐腐蚀材料制作，具有更长的使用寿命。

充气管路采用pvc、玻璃钢或不锈钢材料其中一种或任意组合，使充气管路具有良好的耐腐蚀性，使用寿命更长，并且具有选材广泛，造价成本低的优点。

实施例二

本实施例提供了一种防治储存煤炭自燃的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、建立储煤场煤堆的密闭空间，该密闭空间可以采用设置有与覆盖层同材料的制作的具有一定长度的管状通风管51的覆盖层实现，因管状通风管51为柔性材料制作，会自动根据阻燃气体的压力自行调节排气时间及排气量，可保持阻燃气体在一定的压力范围内。

步骤2、通过防治储存煤炭自燃的充气管路向储煤场煤堆内充入阻燃气体，原有存煤期间储煤发缝隙封存的空气及煤氧复合产生的气体以及煤堆覆盖层封存的空气，都会因阻燃气体排挤，通过覆盖层的通风管51排出并使阻燃气体充满储煤场煤堆的缝隙，在此步骤中防治储存煤炭自燃的充气管路采用实施例一中的充气管路。

优选的，步骤2中所述阻燃气体采用锅炉排放废气，能充分满足阻燃需求，并且具有取用方便、使用成本低的优点。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种防治储存煤炭自燃的充气管路，其特征在于，包括气体补充管道(1)、环煤场气体主管道(2)、储煤区充气支管(3)和布气管(4)，所述气体补充管道(1)与环煤场气体主管道(2)连通，所述环煤场气体主管道(2)为设置在煤场储煤堆边缘的环形管道，所述储煤区充气支管(3)贴地面设置，所述储煤区充气支管(3)两端分别与环煤场气体主管道(2)和布气管(4)连通，所述布气管(4)下部开设排气孔(41)，所述布气管(4)插入煤场储煤堆内部。

2.根据权利要求1所述的防治储存煤炭自燃的充气管路，其特征在于，充气管路还包括覆盖层(5)，所述覆盖层(5)设置于煤场储煤堆上侧，覆盖层(5)上侧中部开设有通风管(51)。

3.根据权利要求2所述的防治储存煤炭自燃的充气管路，其特征在于，所述通风管(51)为柔性材质。

4.根据权利要求1所述的防治储存煤炭自燃的充气管路，其特征在于，充气管路采用pvc、玻璃钢或不锈钢材料其中一种或任意组合。

5.根据权利要求1所述的防治储存煤炭自燃的充气管路，其特征在于，所述排气孔(41)在布气管(4)两侧设置有两排，两排所述排气孔(41)以沿布气管(4)长度方向的竖直平面为中心对称设置。

6.根据权利要求1所述的防治储存煤炭自燃的充气管路，其特征在于，所述布气管(4)外部设置有两层及两层以上滤网，所述滤网覆盖排气孔(41)。

7.根据权利要求6所述的防治储存煤炭自燃的充气管路，其特征在于，所述滤网为40-50目开孔的筛网。

8.一种防治储存煤炭自燃的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、建立储煤场煤堆的密闭空间；

步骤2、通过权利要求1-7任意一项权利要求所述防治储存煤炭自燃的充气管路向储煤场煤堆内充入阻燃气体。

9.根据权利要求8所述的防治储存煤炭自燃的方法，其特征在于，步骤2中所述阻燃气体采用锅炉排放废气。