加强煤场储存管理减少自燃损失的预防研究

加强煤场储存管理减少自燃损失的预防研究

汤堡钦

（四川中电福溪电力开发有限公司，四川  宜宾   645152）

摘要：随着能源需求的持续增长，煤炭作为主要的能源供应来源之一，其储存管理在保障能源安全和经济高效利用方面具有重要意义。煤场自燃是一种常见的灾害现象，它不仅对环境造成污染，还可能导致巨大的经济损失甚至人员伤亡。本研究深入分析了煤场自燃的成因，包括煤炭自身的氧化特性、煤堆的物理条件以及外部环境因素等，并在此基础上探讨了加强煤场储存管理的重要性及其预防策略。研究发现，通过优化煤炭堆积方式、引入现代化监测与控制技术、制定有效的应急预案能显著减少自燃损失，从而提升煤炭管理的有效性和安全性。

关键词：煤场自燃；储存管理；煤炭安全；环境影响

引言

煤炭在全球能源结构中仍占有重要地位，由于煤炭的开采和利用量大，其储存过程中的自燃问题尤为突出，不但影响煤炭品质和经济效益，而且引发环境污染和安全隐患，因此系统地研究煤场自燃的成因，加强储存管理不仅能够减少由自燃引发的直接经济损失，还能大幅提高煤炭的使用效率和安全水平。本文旨在通过对煤场自燃现象的详细分析，探讨加强管理的意义及预防策略的优化，为煤炭行业的安全管理提供理论指导和实践参考。

一、煤场自燃现象的成因分析

（一）煤炭自身特性与自燃倾向性

煤炭的自燃倾向性与其自身特性密切相关，不同煤种的理化性质差异显著，导致其自燃特性也有所不同。一般而言，褐煤、风化煤等低阶煤含有较多的氧官能团，其自燃倾向性普遍较强；而烟煤、无烟煤等高阶煤的自燃倾向性相对较弱，此外煤炭的粒度、含硫量、含水率等参数也会对自燃特性产生一定影响。较细的煤粒比表面积大，更易于吸附氧气，提高了自燃的风险；高含硫煤在风化过程中易生成硫铁矿等易氧化物质，加速煤炭自燃；而高含水率的煤炭在堆存过程中水分蒸发会带走大量热量，一定程度上延缓了自燃进程。因此，全面了解不同煤种的特性差异，是预测和防范煤场自燃的基础。

（二）煤场堆放条件与自燃的关系

煤场的堆放条件是影响自燃的重要因素。堆放过程中的诸多因素，如堆放高度、堆体形状以及压实度等，都直接关系到煤堆内部的通风透气性能，进而影响煤堆的散热和供氧状况。实践表明，过高的堆放高度不利于大颗粒煤堆的散热，容易形成热量积聚；堆体扁平、蔓延的形状有利于空气渗透，增加了煤炭氧化的风险；而大颗粒煤的存储，松散的堆体结构通风性能好，散热条件优于紧实的堆体；小颗粒和粉状煤的存储，通过压实堆放，减少空气渗透，减少氧化和自燃的风险。因此，针对不同颗粒大小的煤炭，合理控制煤堆高度，采用分层堆放、锥形堆、适度压实堆体，可在一定程度上降低煤场自燃的风险。同时，在煤场布局时应综合考虑风向、地形等因素，尽量避免上风向散堆布置，减少气流对煤场的不利影响。

（三）环境因素对煤场自燃的影响

煤场所处的环境条件对煤炭自燃具有不可忽视的影响，气候条件是影响煤场自燃的重要环境因素之一，夏季高温天气会加快煤堆的升温速率，使煤炭氧化反应速度加快，增大了自燃的风险；而在雨季，持续潮湿的环境有利于煤炭风化氧化反应的进行，也会增加自燃隐患。因此，夏季和雨季是煤场自燃防范的重点时段，需要加大巡查和监测力度，增加煤场测温频次，及时发现和处置自燃征兆。同时日照强度、风速风向的变化等其它环境因素也会影响到煤场自燃的发生和发展，需要进行综合分析和动态应对。在煤场的选址和设计阶段，应充分考虑当地的气候特点和环境条件，优化布局，完善配套设施，最大限度地降低环境因素对煤场自燃的不利影响。

二、加强煤场储存管理的意义

（一）提高煤炭使用安全性

加强煤场储存管理是确保煤炭使用安全的重要保障，通过优化煤场布局、采取定期测温、完善自燃监控和预警体系、细化操作流程等一系列管理措施，可以大幅降低煤场自燃事故的发生概率，严格规范的管理有助于及时发现和处置煤场自燃的早期征兆，避免事态进一步恶化，最大限度地保障作业人员的生命财产安全。同时，有效的煤场管理可以减少煤尘、一氧化碳等有害物质的释放，防止环境污染，维护煤场及周边区域的空气质量和生态环境，实现煤炭的清洁储存和利用。此外，规范有序的煤场环境也有利于改善作业条件，降低劳动强度，为员工创造更加安全、健康的工作环境。

（二）减少经济损失

科学有效的煤场管理是燃煤电厂和煤炭企业控制燃料成本、创造经济效益的重要手段，由于管理不善引发的煤场自燃，不仅会直接导致煤炭资源的损毁，造成经济损失，还会带来一系列连带的经济损失。例如，煤炭自燃劣化会导致热值下降、煤质变差、数量减少，影响煤炭的发电成本或销售价值，减少企业的营业收入；处理自燃煤堆还需要大量的人力物力投入，增加了生产运营成本。因此，加强煤场储存管理，通过严格的自燃防控措施，可以减少因煤炭损毁而带来的直接经济损失。同时，精细化管理可以降低人工和机械清理自燃煤堆的成本投入，提高处置效率，将损失控制在最小范围内，通过优化存储条件和环境，减缓煤质劣化进程，可以最大限度地保存煤炭的品质和价值，避免煤炭价值的流失。综合来看，加强煤场管理不仅仅是安全问题，更是事关燃煤电厂和煤炭企业经济效益的重要议题，科学有效的管理模式可以帮助企业在激烈的市场竞争中获得更多的经济效益。

（三）落实环保和能源政策

近年来，国家对燃煤电厂和煤炭企业的环保准入门槛不断提高，各企业必须全面贯彻落实各项环保和能源政策。在环保政策方面，严格控制煤场污染物的排放，对露天煤堆进行全面覆盖，并加装可拆卸式防风抑尘网，可最大限度遏制扬尘现象；在煤场新建喷淋装置，对干燥的煤炭进行湿法作业，可从源头上控制粉尘产生；对输煤系统进行全线密闭升级改造，可避免煤炭在运输途中遗撒，造成二次污染。除此之外，提高能源利用效率亦是重中之重，对大型储煤场采用“用旧存新”和分区、分层存放的方式，降低煤炭自燃流失和热量损失。通过推行先进的流态化管理，减少煤炭使用前的周转环节，可提高存储效率。同时对煤炭的热量进行定期检测，根据实际变化情况定期对煤场进行置换，可减少煤炭存储的热量损失，减少不必要的能源浪费。各企业需全面贯彻国家关于环保和能源利用的各项法规政策，最大限度降低污染物排放，提高能源利用水平，为创造绿色低碳的生产生活环境贡献自己的力量。

三、煤场储存减少自燃损失的预防策略

（一）提高煤炭堆积与搬运过程的管理

在煤炭堆积和搬运过程中采取有效的管理措施，是降低自燃损失的重要手段，首先要科学规划煤场布局，合理划分堆放区域，并结合煤种特性、环境条件等因素，确定适宜的堆放参数，如堆放高度、堆体形状等。在堆放过程中，应严格控制堆体高度和坡度，避免形成过高、过陡的煤堆，防止热量聚集引发自燃。对于易自燃的大颗粒煤，可采取分层堆放、锥形堆等有利于散热的堆放方式，必要时可设置通风透气设施，加强煤堆内部的空气流通；对于易自燃的小颗粒粉状煤，可采取分层堆放、分层压实的方式堆放，减少空气和氧气进入煤堆。装卸作业时应严格控制落差和冲击力，避免煤炭产生大量粉末，降低自燃风险。其次要加强煤场日常巡查和维护，及时清理煤堆表面的风化煤，发现自燃苗头应及时处理。已存储的煤堆坚持“用旧存新”的原则，定期对煤堆进行置换、翻堆和晾晒，促进热量散发，延缓自燃进程。

（二）引入现代监测技术进行实时监控

随着现代科学技术的发展，利用先进的监测手段对煤场进行实时监控，可以更加及时、准确地预警自燃风险，减少损失。常用的煤场自燃监测技术包括红外热像仪、光纤测温、气体分析等方法。其中，红外热像仪可以实现对煤堆表面温度的全面扫描和成像，及时发现热点区域，判断自燃风险；光纤测温技术通过在煤堆内部布设光纤传感器，可连续监测不同位置、不同深度的温度变化，为自燃预警和定位提供可靠依据；气体分析法通过对煤堆表面或内部气体成分的变化进行监测，特别是CO浓度的变化，可及早判断煤炭氧化程度和自燃风险。综合运用多种监测手段，可以实现对煤场自燃情况的全方位、动态化监控，为科学决策提供数据支撑。同时，要建立完善的预警响应机制，根据监测数据的变化情况，及时调整监测频次和预警等级，确保在自燃发生前及时采取有效的防控措施。此外，加强监测数据的分析和利用，通过大数据分析、数学建模等技术手段，可以从海量监测数据中挖掘自燃规律，优化预警模型，不断提高预测预警的时效性和准确性。引入现代化的管理信息系统，可以实现数据的集中管理和共享，为煤场管理人员提供直观、高效的辅助决策工具，提升煤场管理的信息化、智能化水平。

（三）制定应急预案及快速响应机制

完善的应急预案和快速响应机制是降低煤场自燃损失的最后一道防线，燃煤电厂或煤炭企业要高度重视煤场自燃应急管理工作，组建专门的应急管理机构，明确职责分工和管理流程，制定切实有效的应急预案。应急预案要全面、具体，涵盖自燃预防、监测预警、应急处置、善后恢复等各个环节，明确各阶段的工作内容和职责分工，确保应急工作有序开展，同时应急预案要有针对性和可操作性，结合企业煤场的实际情况，针对不同煤种、不同风险等级，制定差异化的应急处置方案，细化各项工作的操作规程和技术标准，为应急处置提供可行的工作指引。要加强应急物资的配备和管理，储备足够的灭火器材、个人防护用品等应急物资，确保在应急处置时能够及时调用。定期开展应急演练和培训，提高应急队伍的实战能力和协同水平，确保在实际应急处置中能够快速响应、高效处置。此外，煤炭企业还要与地方政府、周边单位建立应急联动机制，充分利用外部资源，必要时请求社会救援力量支援，最大限度地控制自燃事故的影响范围和损失程度。

四、结束语

综合研究结果表明，煤场自燃是一个多因素共同作用的复杂过程，涉及煤炭自身特性、煤场堆放条件以及外部环境等多个方面，加强煤场储存管理，特别是优化煤炭堆积方式、引入先进的监控技术，并制定详尽的应急预案，可以有效减少自燃的发生并降低其带来的损失，这不仅有助于提高煤炭企业的经济效益，也是实现煤炭行业可持续发展的关键措施。未来研究应进一步探讨不同类型、不同条件下煤炭的自燃机制，发展更为精细化的管理与防控技术。

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作者简介：汤堡钦（1988.04-），男，汉，四川达州，本科，助理工程师，主要研究方向：煤场（燃料）管理方向。