4》.3 注 — : 氮
【
?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MT/《T 701的—有关规定制定
!
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
》
《
, ? 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%
—
》。 , ,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》
! 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
! :。 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
!
?
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
!
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
?
》 , 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(>10【00m3/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(>?5km)每一—个采区?氮气需求量较大选】择的制氮设备能力】较,。大(>100—0,m3/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】(<1000m3】/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
!
4.3.4 ! 本条内容是关【。于注:氮方式?的选择
》
《 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
—
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
!
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
?
,
,
?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 —701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5m《3,/m:in~20m3【/min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
【
?
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M:。T,/T: 701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
《
4.3.1!0 : 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 701》的有关规定制定不同!直径输氮钢管阻力损!失系数见《表4
】表4 不同直【径输氮钢管阻力【损失系数
!
?