氮气防灭火技术

氮气防灭火技术煤炭科学讨论总院重庆分院于“六.五”初期首先开展液氮灭火技术的讨论，经过五年的试验讨论，为我国煤矿氮气防灭火技术的推广应用奠定了基础。在“七.五”初期转入开展以深冷空分设备制取氮气，通过输氮管路将氮气送达井下火灾或火灾隐患的区域内进行防灭火。“八.五”期间，主要开展氮气防灭火技术的应用讨论，如新疆六道湾，西山局杜儿坪矿等不同开采条件下的应用。随着氮气防灭火技术的胜利应用，在“九.五”期间，煤炭科学讨论总院重庆分院与温州瑞气空分设备有限公司共同担当部重点科研项目，分别于1996年和1998年胜利地研制出JXZD-400型井下移动式碳分子筛制氮车和KYZD-800型地面移动式制氮装置，并设计形成地面固定式，地面移动式和井下移动式三大系列产品，以满意煤矿采纳氮气防灭火选择氮源设备的需要。二、作用原理注氮防灭火的实质是向采空区氧化带内或火区内注入肯定流量的氮气,使其氧含量降到10%或3%以下,达到防灭火的目的。其作用有消退瓦斯爆炸危急;防止煤的自然发热和自燃;降低燃烧强度;防止密闭漏风。三、工艺（1）注氮系统①制氮设备我国煤矿防灭火目前所选用的制氮设备有：地面固定式深冷制氮气设备；矿用地面固定式、地面移动式和井下移动式变压吸附制氮设备，以及矿用地面固定式、地面移动式和井下移动式膜分别制氮设备。按空分原理可将其分为深冷式、变压吸附式和膜分别式。近几年来，尤以变压吸附和膜分别制氮设备在煤矿现场应用得最多。变压吸附制氮设备具有流程简洁，掌握点仅为2-3个，大大提高了设备的平安运行系数；配套设备少，体积小；耗气量小，能耗低；采纳了专利新型流程，氮气回收率高，制氮成本低等特点。②注氮系统地面固定式地面移动式制氮设备生产的氮气，经井上下输氮管路送达采空区内或火区内。该系统的优点是制氮设备的产氮力量大，灭火速度快。缺点是需特地铺设一趟输氮管路。井下移动式制氮设备安置于距需要防火或灭火区域的就近处，通过输氮管路将氮气送达防灭火区内。该系统的优点是不需铺设专用输氮管路。缺点是制氮设备的产氮力量较小。（2）注氮工艺依据矿井详细条件,可选择采纳如下注氮工艺。埋管注氮在工作面的进风侧沿采空区埋设一趟注氮管路。当埋入肯定深度后开头注氮，同时又埋入其次趟注氮管路（注氮管口的移动步距通过考察确定）。当其次趟注氮管口埋入采空区氧化带与冷却带的交界部位时向采空区注氮，同时停止第一趟管路的注氮，并又重新埋设注氮管路，如此循环，直至工作面采完为止。拖管注氮在工作面的进风侧沿采空区埋设肯定长度（其值由考察确定）的厚壁钢管作为注氮管，它的移动主要利用工作面的液压支架，或工作面运输机头、机尾，或工作面进风巷的回柱绞车作牵引。注氮管路随着工作面的推动而移动，使其始终埋入采空区内的肯定深度。钻孔注氮在地面对井下火灾或火灾隐患区域打钻孔，通过钻孔套管（全套管）将氮气注入防灭火区。利用工作面消火道，或与工作面相邻的巷道，向采空区或火灾隐患区域打钻孔注氮。插管注氮工作面开切眼，或停采线，或巷道高冒顶火灾，可采纳向火源点直接插管的注氮方式进行注氮。密闭注氮利用密闭墙上预留的注氮