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(2011—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
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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【99.5%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
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, 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
【。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(—>,1000m3—。/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(>1《。00:0,。m3/h)井下【运输及?安设不便《宜分区?布置地面固定式
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— 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
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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
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— 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
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: 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
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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M:T/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5m3/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,MT:/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
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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
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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M】T/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
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表4 不同】直径:输氮:钢管阻力损失系数】
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