氮氣在綜合機械化采煤中防火的原理及優點
氮氣(qi)(qi)防(fang)滅火(huo)(huo)的(de)原理,從(cong)總體(ti)上講就是充(chong)分利用氮氣(qi)(qi)的(de)性質(zhi),把氮氣(qi)(qi)注入到(dao)采(cai)空(kong)(kong)區或(huo)火(huo)(huo)區(采(cai)空(kong)(kong)區或(huo)火(huo)(huo)區經(jing)密閉后(hou)就好比(bi)一(yi)個(ge)容器),使采(cai)空(kong)(kong)區或(huo)火(huo)(huo)區中的(de)氧含量降低,溫度(du)下降,從(cong)而(er)起到(dao)防(fang)滅火(huo)(huo)的(de)作(zuo)用。
1. 在一個采空區(qu)(qu)(或火(huo)區(qu)(qu)),注入一定量氮(dan)氣,使采空區(qu)(qu)空氣中氧含量減少,形成窒(zhi)息性(xing)氣體(ti),達到阻止(zhi)煤炭氧化(hua)自燃的目的。
2. 火(huo)區一旦(dan)形成,必(bi)然會積存大量(liang)高濃度的、有很大危險的瓦斯。注入氮氣(qi)后,火(huo)區內逐漸形成于周圍大氣(qi)壓(ya)的正壓(ya),防止漏水進氧(yang),從(cong)而(er)起到防火(huo)和防爆(bao)的作用(yong)。
3. 氮氣注入井下后,使(shi)采區(qu)(qu)(或(huo)火(huo)(huo)區(qu)(qu))被封閉(bi),呈正(zheng)壓狀(zhuang)態,使(shi)新鮮空氣難以注入采空區(qu)(qu)(或(huo)火(huo)(huo)區(qu)(qu))。
4. 溫度(du)較低的氮氣注入(ru)采空區(或火區),能(neng)對(dui)周圍巖層和(he)氧化(hua)發熱的煤炭起到吸(xi)熱和(he)降溫的作(zuo)用。
5. 由(you)于氮氣(qi)含量增高,可防止瓦斯爆炸(zha)。如當空氣(qi)中氮氣(qi)含量達90%時,即使瓦斯含量10%因氧不(bu)足,也(ye)不(bu)會發生爆炸(zha),從而起到抑爆作用。
6. 氮氣源可靠(kao)方便,可在制取氮氣的同時獲得富(fu)氧,達到綜合利用(yong),從而降低成本。
7. 氮氣撲(pu)滅火災速(su)度快、時間短、火區不污(wu)染、設備撤出快、恢復生產快。
8. 氮(dan)氣擴散性好,比(bi)水(shui)、泥漿(jiang)、砂(sha)滲透性強,滅(mie)火(huo)效果好。
9. 氮氣滅火節(jie)省管材、木(mu)材。管路鋪(pu)設所需技術標準低(di)、危險程度下(xia)降、勞動力支出少。
盡(jin)管氮氣防(fang)火(huo)技術應用在放頂煤(mei)綜采工(gong)作(zuo)面,不(bu)能全面代替傳(chuan)統的(de)防(fang)火(huo)措施(shi)。但在國(guo)外已有許(xu)多(duo)實踐(jian)證明,d特(te)別是對一(yi)些(xie)采用常規防(fang)火(huo)措施(shi)難(nan)以取(qu)得(de)成效的(de)采煤(mei)方法(fa),其防(fang)火(huo)作(zuo)用和效果是很明顯的(de)。
礦井注氮的(de)要求:
1. 在(zai)循環機械扒進速(su)度0.6-1m/日平均、放頂步距1m/次,采用(yong)連(lian)續注氮(dan)方式,采空(kong)(kong)區(qu)注氮(dan)氣(qi)量一般(ban)以200-250立方米/小(xiao)時(shi)為(wei)宜。因為(wei)此時(shi)氮(dan)氣(qi)能(neng)穩定地(di)(di)在(zai)采區(qu)(或(huo)火區(qu))而且對采空(kong)(kong)間的氣(qi)體影響(xiang)小(xiao),能(neng)最大地(di)(di)發揮(hui)作用(yong),既經(jing)濟又(you)合理(li)(特殊情況下(xia)根據采空(kong)(kong)區(qu)自(zi)然情況確定注氮(dan)氣(qi)量)。這(zhe)樣,就能(neng)保證基本上(shang)不發生火災。
2. 在采區(qu)(或(huo)火(huo)(huo)(huo)區(qu))需(xu)注氮(dan)的情況(kuang)下(xia),首先(xian)(xian)需(xu)加強對(dui)采空(kong)區(qu)的封(feng)堵,以封(feng)閉采空(kong)區(qu)(或(huo)火(huo)(huo)(huo)區(qu)),防止(zhi)或(huo)減(jian)少(shao)漏風,降低(di)采空(kong)區(qu)(或(huo)火(huo)(huo)(huo)區(qu))的氧含量。如不封(feng)堵,氮(dan)氣就會迅速流失,使防滅火(huo)(huo)(huo)效(xiao)果降低(di)。所以說,封(feng)堵是氮(dan)氣防滅火(huo)(huo)(huo)的關鍵,先(xian)(xian)打好封(feng)堵,防滅火(huo)(huo)(huo)就有成功的把握。
3. 正常生產中(zhong),應連續(xu)向采空(kong)區(qu)注(zhu)氮,以防(fang)采空(kong)區(qu)氧含(han)(han)量(liang)增高(gao)和一(yi)氧化(hua)碳增高(gao)。當采空(kong)區(qu)氧含(han)(han)量(liang)超(chao)過10%,一(yi)氧化(hua)碳超(chao)過50ppm時,應加大向采空(kong)區(qu)注(zhu)氮,以防(fang)瓦斯(si)爆炸和火災發生。
4. 有(you)關(guan)資料(liao)證明,注入井下的(de)氧氣濃度不需(xu)太高,一般95%-97%濃度的(de)氧氣注入采(cai)空區(qu)(或(huo)火區(qu)),就(jiu)完全(quan)能夠(gou)起(qi)到防(fang)滅火的(de)作用。
5. 在開(kai)始(shi)向采空區(或火(huo)區)注氮時(shi),絕不允(yun)許(xu)把(ba)管道中的空氣送到火(huo)區。因此,事先要用氮氣沖(chong)吹(chui)掃整個管道,同(tong)時(shi)要用氧(yang)氣測(ce)定儀器(qi),測(ce)定管道中的氧(yang)含量。