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4.3 】 ,注 氮
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4.3.1 !本条是?关于注氮《防灭火设计的—基本要求《。依,据煤矿安全》规程(2《。011?版)和现行行业【标,准煤矿用《氮气防灭火》技术规范M》T/T 70—1的有?关规定制定
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—1 : 本款为强制性【条文必须严格—执,行,氮气是一种惰性【气体不助燃也—不能供人呼吸—向采空?区(或火区)等地】。点注入氮气可起到】十分明显的惰—。化采空区阻止煤炭氧!化自燃、提高采【空区的?相对压力使采—空区:呈正压状态防—止,新,鲜风流?漏入降低采》空区温度阻》止煤炭氧化升温【、降低瓦斯和氧气浓!度防止瓦斯燃爆事】故等的作用实践【证,明无论在《防火还是《在,灭,火,方面:氮气较之与灌—浆、阻?化剂、均《压等防灭火措施【具有更?多的优点可》以,起到其他措》。施不可替代》的,作,用但在应用》时必须严格遵守该】条的:相关规定不然可能由!于,注氮量?过小、浓度》。过低等?。原因而达不》到预期效《果输氮管路或采【空区泄漏氮气而【造成人员伤害(抚顺!龙,风矿就曾《发生过氮气》熏人事故)等—
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无论】选择何种制氮—。。设备:采空区注《入的:氮气浓度均不—得低于97%采用空!分深冷原理制取的】氮气其浓度》。不得低于9》9.5%采用变压】吸附:和膜分离原理制取的!氮气其浓度不得低】于97%《
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2】 本款为强—。制性条文必须严格执!行采空区注》氮目的有三个分别】。为预防自燃、灭火和!抑制瓦斯爆炸—
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采空区惰!。化防火指《标即煤的防火临界】氧浓度预防工作【面采:空区内煤炭自然发火!重点是将采空区【氧化:带进行惰化使氧【气浓度降到阻止【。煤炭氧化自燃的临】界,值以下从而》达到使氧化》带内的煤《炭处于不氧化或减】缓氧化的状态按煤炭!氧化自燃的》。观点采?空区气体组分中除氧!气外:氮气、二氧化碳等】均可视为惰性气【体对煤炭的氧化【起抑制作用氧气【是煤炭自《燃,的,助燃剂注《氮后采空区氧—化,带内氧浓度的高低反!映出注氮效果的【好,坏国:内外实验研究表明】当空气中氧》气浓度?降,到7%~10—%时煤就不易被【氧化因此注》氮后采空区氧化【带内氧气浓度应不】大于7%否则达不到!预防采空《。区煤层自《燃的:。。目的
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— , ,采空区惰化灭火指标!即彻底扑灭火源并使!其不再复燃》的临:界氧:。浓度实验研》究表:明气体成《分中当氧气浓—度低:于5%时就能阻【止煤炭的《氧,。化和燃烧《因此:为防止采空区内可】燃气体因明火—而发:生爆炸将火区—惰,化指标定为氧气浓度!不大于3%否则将】达不:到消除采《空区火灾的目的【
! 采空区《惰化抑爆指》标即氧浓度降—低到:瓦斯失去爆炸—条件时的临界氧浓度!实验表?明气体成分中当氧】气浓度低于12%时!。就能达到抑制瓦斯爆!炸的目的否则—将可:能导致?采空区?瓦,斯爆炸
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4.3.—2 本条内—容是:关,于制氮设备的—选择制氮方法主要】有变压吸附》。制氮、膜分离制氮】和深冷空分》制氮等目前国内【。主要使用变压吸【附制氮和膜分离制氮!设备深冷空分制氮】设备:国内很少使用—膜分离制氮设备质】量与国外产品存在】。一定差距且膜分离制!氮,设备价格高》后期维护运行(膜】组,件更换)《成,本高此外膜分离制氮!对气源的除油、除水!。、除尘?要求高变压吸附制】氮设备在技术上【、,经济上和后期—维护上具有明显的】优势宜优先》选择变压吸附制【氮设备
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4.3.3【。 :本条内容是关于【制氮系?统的选择制》氮系统一般分为地】面固:定,。式、地面《移动式和井》下移动式三》类通常根《据,井田范围大小、【制氮装置《。能力大小《及制氮装置服务范围!等,因素综合选择
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—。 1 井下】注氮:地点相对集中、火灾!隐患:重、氮气需求—量较:。大、制氮设备能【力较大(>100】。。0m3/h)、井下!运输及安设不便【宜集中布《置,地面:固定式?井下:多个采区同时生产各!采区相对分散(>5!km)每一》个采区氮《气需求量较大选【择的制?氮设备能力较—大(>?10:00m3/h)【。井下运输及安设不】便宜分区布置—。地面固定《式,
】 , 2 井下—注氮地点分散—、地表至井》下工作面距离远(>!。5km)、制氮【设备能力较小(【<100《0m3/《h,。)的矿井宜选择井下!移动式若制氮设备布!置在:平板车上其长—宽高尺寸应满足井下!运输要求
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4.3.【4 本《条内容是《关于注氮《方式的选择》
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:。 : 注氮方式按—。注氮区域《。的状态可分》为开放式注》氮和封闭式》。注氮按注氮时—间分为连续性注【氮和间歇性注—。氮开放式注氮是指】在通风的情况下实】施注氮多用于—工作面?防火;封闭式注氮是!指对火区或》火灾隐?患区:域实施封闭的情况】下注氮适用于已密】闭,区域内的防灭—火多:用于灭火通常利【用密闭墙上预—留的专用《注氮管或密闭墙【。。钻孔:向封闭区内的火源】点或火灾隐患实【。施注氮达到防灭【。火的目的《
—4.3.《5 ?本条内容是关于注】氮方法的选》择注氮方法分为埋】管注氮?、拖管注氮、—钻孔注氮、插管注】氮和密闭注氮—等
【。 埋管—。注氮适用于采煤工作!面回采过程中预【防采空区《浮煤自燃的注氮【方法在回采工作面】回采过程中于进【风侧沿采空区内【预先埋设一条专【用注氮管路(其长度!由,考察:确定)当埋设—一定长度后便—开始进?行,防,火注氮同时再预【埋第二条注氮管路二!者出:氮口的距离》可通过考察确定当】第二条管路的出口处!于采空区氧化带和】冷却带交界部位时也!就是:两条:注氮管?路出口间的》采空区为氧化带时第!。二注氮口开始—注氮同时停止—第一管?。路的注?氮,并再:重新:预埋注氮管路如此】循环直?至工作面回采—结束
】 拖》管注:氮也适用于回—采工作面采空区的防!火基:本做法是在工作面回!采过程中在》进风侧采空区—预埋一定长度的厚】壁钢管专用注氮【管路并与注氮主管】保,持,。相连通其长度由考】察采空区自》然发火三《带变化的宽》度来确?定,当预埋管路的出口】处于采空区氧化带】位置时开《始注氮随着工—作面:的推进预埋的—注氮管路也同步前移!。其移动的方法主要是!借助工作《。面液压支架或运输机!头、机尾以及工作】。面进风巷《的回柱绞车作—牵引动?力使该?。管路始?。终处:于,采空区的氧化带内注!氮该法的主要优点】是节:省注氮管路而且保证!注氮的?位置:始终在采空区—的氧化带内其缺【点是实?施注氮过程中工作烦!琐而且要求》配合性较强
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—钻孔注氮只适用【于具备条件的煤矿的!防灭火其基本方【法是在地面》或井下某巷道内向井!下火灾或《具有火灾隐患的【区域内?打钻孔然后通过【钻孔向该区实施注】氮达:到,灭火或防火的—目的:
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《 插管注氮适用!。于处理工作面—起采线、停采线【或巷道高冒》顶的火灾其方法是】。向火源处直接插【管实施注氮
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4.3】.7: 本条是关于【单个回采工作面【。注氮量?。计算的有关内容【依据现行行业标准】煤矿用?氮气防灭火技—术规范MT》/T 7《01的有关》规定制定回》采工作面注氮量【按,采空区氧化带内的漏!风量大小计算注氮量!其实质是通过注【氮将漏入采空区【氧化带内风流氧浓度!降低到惰《化防火指标以—下工作面采空区氧】化带的漏风量一般可!取5m3《/mi?n~20m3/m】in:。影响工作面采—空区氧化带的漏风】量主要?有工作面风量—、风阻、通》风方式及采空—区密闭性条件等因素!工作面风量越大、】风阻越大、采空区密!。闭性条件越差采空】区氧化带《的漏风量越大;工】作面风量越》小、风阻越小、采空!区密闭性条》件越好采《空,区氧化带的漏风量越!小另外?工作面采用H型、W!。型、Y型等通风方式!采空区氧化带的漏风!量增大工作面采用】U型通风方式采【。空区氧化带的漏风】。量降低
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4.3.8— 本条是选择制】氮设备时能》力备:用系数的相关内容依!据现行行业标—。准煤矿用氮气防灭火!技术规范MT/T !7,0,。1的有关规定制定容!易自燃煤层备用【系数取大值自燃和】不易自燃煤》层备用系数》取,小值
4!.3.?9 本条是关于制!氮设:备备用的相关内容目!前国家其他标准尚无!要,求经调研目前—煤矿正在使用的制氮!设备大?多未设置备用制【氮设备同时考虑【制氮防火有别—于,主要通风机和瓦【斯,抽采泵等《因此本规范仅针对开!采容易自燃煤层的】矿井提出设置—备用制氮设》备的:要求要求备》用设备数量》和,能力按不低于正常】运,行设备的50%备】用,设备:。型号应?尽,量与正常运行设备一!致
4】.3.10 【本条是关于输氮管】路选择和《敷设的相关内容依据!现行行业标准—。煤矿用?氮气防灭火技术【规范MT/T— ,7,01的有关》。规定制?定不同直径输氮钢】管阻:力损失系数见表4
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表—4 不同直径输氮!钢管阻力损》失系数
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