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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(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
】 ,。 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9?。7%: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
! 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(?>5km)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
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【2 井《下注:。氮,地,点分散、地》表至井下工作面距】离远(>5》k,m)、?制氮:设备能?力较小?(<1000m【3/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
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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
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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
】 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 70【1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/—min~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:
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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《01: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】MT/T 70【1,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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