氮氣防滅火概況:
氮氣防滅火現(xiàn)已有地面固定式、地面移動式和井下移動式變壓吸附制氮裝
置和膜分離制氮裝置,為我國煤礦安全生產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。
2原則:
1)對于自燃發(fā)火頻繁,且火災(zāi)范圍大的礦井,可根據(jù)地表與火區(qū)的距離遠近采取地面固定式制氮裝置,管道或者直接從地表打鉆輸送氮氣的
工藝系統(tǒng);
2)對于礦區(qū)范圍大,火災(zāi)頻繁,地表與井下工作面距離近的礦井,可采
取地面移動式制氮裝置,管道輸送氮氣的工藝系統(tǒng);
3)對于井田范圍大,風井多,井口距離火區(qū)較遠,且火區(qū)多而分散,輸 氮管路長的礦井,可采取井下移動式制氮裝置的工藝系統(tǒng)。
3注氮工藝:
1)注氮系統(tǒng):地面固定式和地面移動式制氮設(shè)備生產(chǎn)的氮氣,經(jīng)井上下輸?shù)苈匪瓦_采空區(qū)或火區(qū)。該系統(tǒng)優(yōu)點:制氮設(shè)備產(chǎn)氮能力大,滅火速度快。缺點:需專門鋪設(shè)一趟輸?shù)苈贰>乱苿邮街频O(shè)備安置于距需要防火或滅火區(qū)域的就近處,經(jīng)供電、供水、管路連接,便可開機生產(chǎn)氮氣,經(jīng)輸?shù)軐⒌獨馑瓦_防滅火區(qū)內(nèi)。
該系統(tǒng)優(yōu)點:不需鋪設(shè)專用輸?shù)苈?。缺點:制氮設(shè)備產(chǎn)氮能力較小。
2)注氮工藝根據(jù)礦井具體情況,可選擇適當?shù)淖⒌に嚕?/span>
A埋管注氮――在工作面進風側(cè)沿采空區(qū)埋設(shè)一趟注氮管路。當埋入一定深度后開始注氮,同時埋入第二趟注氮管路(注氮管口的移動步距通過考察確定。)當?shù)诙俗⒌芸诼袢氩煽諈^(qū)氧化帶與冷卻帶的交界部位時向采空區(qū)注氮,同時停止第一趟管路注氮,并又重新埋設(shè)注氮管路,如此循環(huán),直至工作面采完為止。
B 拖管注氮――在工作面進風側(cè)沿采空區(qū)埋設(shè)一定長度(其值由考察確定)的厚型鋼管作為注氮管,它的移動主要利用工作面的液壓支架,或工作面輸送機頭、機尾,或工作面回風巷的回柱絞車牽引。注氮管路隨工作面的推進而移動,使其始終埋入采空區(qū)內(nèi)的一定深度,
C 鉆孔注氮――在地面向井下火災(zāi)或火災(zāi)隱患區(qū)域打鉆孔,通過鉆孔套管(全套管)將氮氣注入防滅火區(qū)。利用工作面消火道,或與工作面相鄰的巷道,向采空區(qū)或火災(zāi)隱患區(qū)域打鉆孔注氮。
D 插管注氮――工作面開切眼或停采線,或巷道高冒頂火災(zāi),可采用向火源點直接插管的注氮方式進行注氮。
E密閉注氮――利用密閉墻上預(yù)留的注氮管向火災(zāi)或火災(zāi)隱患區(qū)域?qū)嵤┳⒌?/span>
F 旁路式注氮――利用采用改進風巷的工作面,可利用與工作面平行的巷道,在其內(nèi)向煤柱打鉆孔,將氮氣注入采空區(qū)。
3)注氮方式與防滅火方法注氮方式:分為開放式和封閉式注氮。在不影響工作面的正常生產(chǎn)和人身安全時,可采用開放式注氮。火災(zāi)及其隱患影響工作面的正常生產(chǎn),或突然性外因火災(zāi),或瓦斯積聚區(qū)域達到爆炸界限時,可采用封閉式注氮。注氮防滅火方法:
A連續(xù)式注氮――工作面開采初期和停采撤架期間,或因地質(zhì)原因,或因
機電設(shè)備原因造成工作面推移緩慢,宜采用連續(xù)式注氮。
B 間歇式注氮――工作面正?;夭善陂g,可采用間歇式注氮。
C注氮地點――應(yīng)盡可能選在進風側(cè),或靠近火源。工作面注氮防火,注氮管口應(yīng)處于采空區(qū)氧化帶內(nèi)。
D注氮抑制瓦斯爆炸――注氮惰化瓦斯積聚區(qū)域,或撲滅瓦斯積聚區(qū)的火災(zāi),密閉墻必須建防爆墻,同時密閉墻的構(gòu)筑順序嚴格按照要求執(zhí)行。注氮同時,應(yīng)分析災(zāi)區(qū)氣體成分的變化,并用空氣-甲烷混合物的爆炸三角形進行失爆性的判定。
4)堵漏措施建議采用煤炭科學研究總院重慶分院的以鋁酸鈉為促凝劑的凝膠和粉煤灰凝膠,設(shè)備選用KBJ系列。4注氮氣體監(jiān)測為便于采空區(qū)取氣體分析,在鋪設(shè)注氮管的同時,采空區(qū)應(yīng)同時預(yù)埋束管監(jiān)測探頭,其數(shù)量視取氣樣點數(shù)而定。在注氮管或支管分叉處必須設(shè)置觀測點(測定流量、壓力、濃度及溫度)。為了考察注氮的流向及分布,可借助施放SP6示蹤氣體加以檢測。
5注氮防滅火效果考察:為保證注氮防滅火的有效性,必須對注氮的區(qū)域采取局部均壓或區(qū)域性均壓,并采取嚴格的堵漏措施以及有效的火災(zāi)監(jiān)測,使防滅火區(qū)的漏風量降到最低限度。注氮防滅火期間,應(yīng)對其效果進行考察,其內(nèi)容包括:工作面采空區(qū)注氮防火,注氮后采空區(qū)“三帶”變化;注氮量、注氮擴散半徑、注氮口的移動步距等參數(shù);采空區(qū)煤自燃發(fā)火指標。
參數(shù)計算
1.注氮防滅火惰化指標
1)注氮防火惰化,即注氮后采空區(qū)內(nèi)氧氣濃度不得大于7%;
2)注氮滅火惰化,即火災(zāi)區(qū)內(nèi)氧氣濃度不大于3%;
3)注氮抑制瓦斯爆炸,其采空區(qū)氧氣濃度指標小于12%。
2.注氮量確定注氮量主要根據(jù)防滅火區(qū)的空間大小及自燃程度確定。目前還沒有統(tǒng)一的計算公式??梢园淳C放面(綜采面)的產(chǎn)量、噸煤注氮量、瓦斯量、
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