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氮气在综合机械化采煤中防火的原理及优点

来源:本站    发布时间:2019-1-11 10:46:09    点击量:

氮气防灭火的原理,从总体上讲就是充分利用氮气的性质,把氮气注入到采空区或火区(采空区或火区经密闭后就好比一个容器),使采空区或火区中的氧含量降低,温度下降,从而起到防灭火的作用。


                         


1.   在一个采空区(或火区),注入一定量氮气,使采空区空气中氧含量减少,形成窒息性气体,达到阻止煤炭氧化自燃的目的。

2.   火区一旦形成,必然会积存大量高浓度的、有很大危险的瓦斯。注入氮气后,火区内逐渐形成于周围大气压的正压,防止漏水进氧,从而起到防火和防爆的作用。

3.   氮气注入井下后,使采区(或火区)被封闭,呈正压状态,使新鲜空气难以注入采空区(或火区)

4.   温度较低的氮气注入采空区(或火区),能对周围岩层和氧化发热的煤炭起到吸热和降温的作用。

5.   由于氮气含量增高,可防止瓦斯爆炸。如当空气中氮气含量达90%时,即使瓦斯含量10%因氧不足,也不会发生爆炸,从而起到抑爆作用。

6.   氮气源可靠方便,可在制取氮气的同时获得富氧,达到综合利用,从而降低成本。

7.   氮气扑灭火灾速度快、时间短、火区不污染、设备撤出快、恢复生产快。

8.   氮气扩散性好,比水、泥浆、砂渗透性强,灭火效果好。

9.   氮气灭火节省管材、木材。管路铺设所需技术标准低、危险程度下降、劳动力支出少。

尽管氮气防火技术应用在放顶煤综采工作面,不能全面代替传统的防火措施。但在国外已有许多实践证明,d特别是对一些采用常规防火措施难以取得成效的采煤方法,其防火作用和效果是很明显的。




矿井注氮的要求:

1.   在循环机械扒进速度0.6-1m/日平均、放顶步距1m/次,采用连续注氮方式,采空区注氮气量一般以200-250立方米/小时为宜。因为此时氮气能稳定地在采区(或火区)而且对采空间的气体影响小,能最大地发挥作用,既经济又合理(特殊情况下根据采空区自然情况确定注氮气量)。这样,就能保证基本上不发生火灾。

2.   在采区(或火区)需注氮的情况下,首先需加强对采空区的封堵,以封闭采空区(或火区),防止或减少漏风,降低采空区(或火区)的氧含量。如不封堵,氮气就会迅速流失,使防灭火效果降低。所以说,封堵是氮气防灭火的关键,先打好封堵,防灭火就有成功的把握。

3.   正常生产中,应连续向采空区注氮,以防采空区氧含量增高和一氧化碳增高。当采空区氧含量超过10%,一氧化碳超过50ppm时,应加大向采空区注氮,以防瓦斯爆炸和火灾发生。

4.   有关资料证明,注入井下的氧气浓度不需太高,一般95%-97%浓度的氧气注入采空区(或火区),就完全能够起到防灭火的作用。

5.   在开始向采空区(或火区)注氮时,绝不允许把管道中的空气送到火区。因此,事先要用氮气冲吹扫整个管道,同时要用氧气测定仪器,测定管道中的氧含量。