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4、3。注。氮4 3,1，本條是關(guān)于注氮防滅火設(shè)計的基本要求,依據(jù)、煤礦安全規(guī)程。2011版.和現(xiàn)行行業(yè)標準 煤礦用氮氣防滅火技術(shù)規(guī)范,MT。T、701的有關(guān)規(guī)定制定.1,本款為強制性條文.必須嚴格執(zhí)行。氮氣是一種惰性氣體,不助燃也不能供人呼吸，向采空區(qū)?；蚧饏^(qū)、等地點注入氮氣,可起到十分明顯的惰化采空區(qū)阻止煤炭氧化自燃 提高采空區(qū)的相對壓力.使采空區(qū)呈正壓狀態(tài),防止新鮮風(fēng)流漏入、降低采空區(qū)溫度、阻止煤炭氧化升溫、降低瓦斯和氧氣濃度防止瓦斯燃爆事故等的作用,實踐證明 無論在防火還是在滅火方面、氮氣較之與灌漿。阻化劑，均壓等防滅火措施具有更多的優(yōu)點?？梢云鸬狡渌胧┎豢商娲淖饔?但在應(yīng)用時必須嚴格遵守該條的相關(guān)規(guī)定、不然、可能由于注氮量過小,濃度過低等原因而達不到預(yù)期效果、輸?shù)苈坊虿煽諈^(qū)泄漏氮氣而造成人員傷害，撫順龍風(fēng)礦就曾發(fā)生過氮氣熏人事故。等,無論選擇何種制氮設(shè)備.采空區(qū)注入的氮氣濃度均不得低于97,采用空分深冷原理制取的氮氣，其濃度不得低于99.5 采用變壓吸附和膜分離原理制取的氮氣其濃度不得低于97，2。本款為強制性條文。必須嚴格執(zhí)行.采空區(qū)注氮目的有三個 分別為預(yù)防自燃。滅火和抑制瓦斯爆炸。采空區(qū)惰化防火指標,即煤的防火臨界氧濃度,預(yù)防工作面采空區(qū)內(nèi)煤炭自然發(fā)火，重點是將采空區(qū)氧化帶進行惰化，使氧氣濃度降到阻止煤炭氧化自燃的臨界值以下 從而達到使氧化帶內(nèi)的煤炭處于不氧化或減緩氧化的狀態(tài)、按煤炭氧化自燃的觀點。采空區(qū)氣體組分中除氧氣外,氮氣,二氧化碳等均可視為惰性氣體、對煤炭的氧化起抑制作用,氧氣是煤炭自燃的助燃劑、注氮后采空區(qū)氧化帶內(nèi)氧濃度的高低反映出注氮效果的好壞、國內(nèi)外實驗研究表明，當(dāng)空氣中氧氣濃度降到7 10，時煤就不易被氧化 因此注氮后采空區(qū)氧化帶內(nèi)氧氣濃度應(yīng)不大于7,否則達不到預(yù)防采空區(qū)煤層自燃的目的，采空區(qū)惰化滅火指標 即徹底撲滅火源并使其不再復(fù)燃的臨界氧濃度,實驗研究表明.氣體成分中當(dāng)氧氣濃度低于5.時就能阻止煤炭的氧化和燃燒、因此,為防止采空區(qū)內(nèi)可燃氣體因明火而發(fā)生爆炸，將火區(qū)惰化指標定為氧氣濃度不大于3、否則將達不到消除采空區(qū)火災(zāi)的目的，采空區(qū)惰化抑爆指標，即氧濃度降低到瓦斯失去爆炸條件時的臨界氧濃度、實驗表明，氣體成分中當(dāng)氧氣濃度低于12 時就能達到抑制瓦斯爆炸的目的,否則將可能導(dǎo)致采空區(qū)瓦斯爆炸,4。3.2。本條內(nèi)容是關(guān)于制氮設(shè)備的選擇。制氮方法主要有變壓吸附制氮。膜分離制氮和深冷空分制氮等,目前國內(nèi)主要使用變壓吸附制氮和膜分離制氮設(shè)備。深冷空分制氮設(shè)備國內(nèi)很少使用,膜分離制氮設(shè)備質(zhì)量與國外產(chǎn)品存在一定差距 且膜分離制氮設(shè)備價格高 后期維護運行,膜組件更換、成本高、此外膜分離制氮對氣源的除油.除水，除塵要求高 變壓吸附制氮設(shè)備在技術(shù)上。經(jīng)濟上和后期維護上具有明顯的優(yōu)勢，宜優(yōu)先選擇變壓吸附制氮設(shè)備.4。3。3，本條內(nèi)容是關(guān)于制氮系統(tǒng)的選擇，制氮系統(tǒng)一般分為地面固定式、地面移動式和井下移動式三類，通常根據(jù)井田范圍大小.制氮裝置能力大小及制氮裝置服務(wù)范圍等因素綜合選擇 1 井下注氮地點相對集中.火災(zāi)隱患重。氮氣需求量較大。制氮設(shè)備能力較大,1000m3、h、井下運輸及安設(shè)不便。宜集中布置地面固定式，井下多個采區(qū)同時生產(chǎn),各采區(qū)相對分散、5km 每一個采區(qū)氮氣需求量較大。選擇的制氮設(shè)備能力較大、1000m3 h、井下運輸及安設(shè)不便、宜分區(qū)布置地面固定式.2，井下注氮地點分散.地表至井下工作面距離遠。5km 制氮設(shè)備能力較小.1000m3.h 的礦井宜選擇井下移動式，若制氮設(shè)備布置在平板車上、其長寬高尺寸應(yīng)滿足井下運輸要求 4 3,4.本條內(nèi)容是關(guān)于注氮方式的選擇、注氮方式按注氮區(qū)域的狀態(tài)可分為開放式注氮和封閉式注氮.按注氮時間分為連續(xù)性注氮和間歇性注氮,開放式注氮是指在通風(fēng)的情況下實施注氮。多用于工作面防火，封閉式注氮是指對火區(qū)或火災(zāi)隱患區(qū)域?qū)嵤┓忾]的情況下注氮.適用于已密閉區(qū)域內(nèi)的防滅火.多用于滅火 通常利用密閉墻上預(yù)留的專用注氮管或密閉墻鉆孔向封閉區(qū)內(nèi)的火源點或火災(zāi)隱患實施注氮,達到防滅火的目的,4。3,5、本條內(nèi)容是關(guān)于注氮方法的選擇.注氮方法分為埋管注氮.拖管注氮。鉆孔注氮.插管注氮和密閉注氮等，埋管注氮適用于采煤工作面回采過程中預(yù)防采空區(qū)浮煤自燃的注氮方法.在回采工作面回采過程中、于進風(fēng)側(cè)沿采空區(qū)內(nèi)預(yù)先埋設(shè)一條專用注氮管路,其長度由考察確定,當(dāng)埋設(shè)一定長度后便開始進行防火注氮 同時再預(yù)埋第二條注氮管路.二者出氮口的距離可通過考察確定,當(dāng)?shù)诙l管路的出口處于采空區(qū)氧化帶和冷卻帶交界部位時,也就是兩條注氮管路出口間的采空區(qū)為氧化帶時、第二注氮口開始注氮，同時停止第一管路的注氮、并再重新預(yù)埋注氮管路 如此循環(huán)、直至工作面回采結(jié)束，拖管注氮也適用于回采工作面采空區(qū)的防火?；咀龇ㄊ窃诠ぷ髅婊夭蛇^程中在進風(fēng)側(cè)采空區(qū)預(yù)埋一定長度的厚壁鋼管專用注氮管路.并與注氮主管保持相連通 其長度由考察采空區(qū)自然發(fā)火三帶變化的寬度來確定。當(dāng)預(yù)埋管路的出口處于采空區(qū)氧化帶位置時開始注氮。隨著工作面的推進預(yù)埋的注氮管路也同步前移，其移動的方法主要是借助工作面液壓支架或運輸機頭，機尾以及工作面進風(fēng)巷的回柱絞車作牽引動力,使該管路始終處于采空區(qū)的氧化帶內(nèi)注氮。該法的主要優(yōu)點是節(jié)省注氮管路.而且保證注氮的位置始終在采空區(qū)的氧化帶內(nèi)。其缺點是實施注氮過程中工作煩瑣，而且要求配合性較強,鉆孔注氮只適用于具備條件的煤礦的防滅火、其基本方法是在地面或井下某巷道內(nèi)向井下火災(zāi)或具有火災(zāi)隱患的區(qū)域內(nèi)打鉆孔、然后通過鉆孔向該區(qū)實施注氮 達到滅火或防火的目的。插管注氮適用于處理工作面起采線,停采線或巷道高冒頂?shù)幕馂?zāi)。其方法是向火源處直接插管.實施注氮。4，3，7、本條是關(guān)于單個回采工作面注氮量計算的有關(guān)內(nèi)容.依據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標準.煤礦用氮氣防滅火技術(shù)規(guī)范。MT，T 701的有關(guān)規(guī)定制定,回采工作面注氮量按采空區(qū)氧化帶內(nèi)的漏風(fēng)量大小計算注氮量。其實質(zhì)是通過注氮將漏入采空區(qū)氧化帶內(nèi)風(fēng)流氧濃度降低到惰化防火指標以下,工作面采空區(qū)氧化帶的漏風(fēng)量一般可取5m3。min、20m3、min。影響工作面采空區(qū)氧化帶的漏風(fēng)量主要有工作面風(fēng)量、風(fēng)阻。通風(fēng)方式及采空區(qū)密閉性條件等因素,工作面風(fēng)量越大,風(fēng)阻越大 采空區(qū)密閉性條件越差.采空區(qū)氧化帶的漏風(fēng)量越大，工作面風(fēng)量越小.風(fēng)阻越小、采空區(qū)密閉性條件越好，采空區(qū)氧化帶的漏風(fēng)量越小.另外。工作面采用H型。W型 Y型等通風(fēng)方式,采空區(qū)氧化帶的漏風(fēng)量增大.工作面采用U型通風(fēng)方式、采空區(qū)氧化帶的漏風(fēng)量降低。4。3 8,本條是選擇制氮設(shè)備時能力備用系數(shù)的相關(guān)內(nèi)容,依據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標準.煤礦用氮氣防滅火技術(shù)規(guī)范.MT。T,701的有關(guān)規(guī)定制定,容易自燃煤層備用系數(shù)取大值,自燃和不易自燃煤層備用系數(shù)取小值，4。3。9。本條是關(guān)于制氮設(shè)備備用的相關(guān)內(nèi)容 目前國家其他標準尚無要求.經(jīng)調(diào)研。目前煤礦正在使用的制氮設(shè)備大多未設(shè)置備用制氮設(shè)備 同時考慮制氮防火有別于主要通風(fēng)機和瓦斯抽采泵等,因此本規(guī)范僅針對開采容易自燃煤層的礦井提出設(shè)置備用制氮設(shè)備的要求。要求備用設(shè)備數(shù)量和能力按不低于正常運行設(shè)備的50.備用設(shè)備型號應(yīng)盡量與正常運行設(shè)備一致.4 3、10,本條是關(guān)于輸?shù)苈愤x擇和敷設(shè)的相關(guān)內(nèi)容。依據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標準,煤礦用氮氣防滅火技術(shù)規(guī)范 MT,T,701的有關(guān)規(guī)定制定 不同直徑輸?shù)摴茏枇p失系數(shù)見表4.表4，不同直徑輸?shù)摴茏枇p失系數(shù)