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1、Safe y矿井火灾防治惰气防火工艺一、注惰气工艺（以注氮气为例介绍）1 氮气源设备及注氮系统氮气源设备地面固定式深冷空分制氮设备地面固定式变压吸附制氮装置井上、井下移动式变压吸附制氮装置井下固定式膜分离制氮装置井上、井下移动式膜分离制氮装置一、注惰气工艺（以注氮气为例介绍）1 氮气源设备及注氮系统井下制氮装置中的电气设备必须取得防爆检验合格证。地面移动式制氮装置的外形尺寸应能满足公路和铁路运输的要求。井下移动式制氮装置的外形尺寸应与矿用平板车、罐笼的允许尺寸相适应。一、注惰气工艺（以注氮气为例介绍）目前，世界各国制取氮气均以空气作为原料气，这种原料气的供给是无限量的，而且不计成本。制取氮气的
2、方法变压吸附膜分离深冷空分一、注惰气工艺（以注氮气为例介绍）深冷空分 以空气为原料，经过压缩、净化，再利用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下，前者的沸点为-183，后者的为-196)，通过液空的精馏，使它们分离来获得氮气。一、注惰气工艺（以注氮气为例介绍）深冷空分技术特点在我国煤矿应用的空分制氮技术中，深冷空分是最先使用的方法，但由于其制氮装备庞大，固定资产投资较高，需要较大的固定厂房，因而逐步被变压吸附和膜分离的方法所代替。一、注惰气工艺（以注氮气为例介绍）变压吸附 以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛
3、对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA制氮。一、注惰气工艺（以注氮气为例介绍）变压吸附技术特点一般可在室温和不高的压力下工作，床层再生时不用加热，产品纯度高；设备简单，操作、维护简便；连续循环操作，可完全达到自动化。一、注惰气工艺（以注氮气为例介绍）膜分离 以空气为原料，在一定压力条件下，利用氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离。一、注惰气工艺（以注氮气为例介绍）膜分离技术特点和其它制氮设备相比它具有结构更为简单、体积更小、无切换阀门、维护量更少、产气更快(3分钟)、增容方便等优点，它特别适宜于氮气纯度98%的中、小型氮气用户，有最佳功能价格比。一、注惰气
4、工艺（以注氮气为例介绍）2 注氮工艺和方法埋管注氮钻孔注氮拖管注氮插管注氮密闭注氮在工作面的进风侧沿采空区埋设一趟注氮管路。当埋入一定深度后开始注氮，同时又埋入第二趟注氮管路(注氮管口的移动步距通过考察确定)。当第二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。在地面或井下，向采空区或火灾隐患的区域打钻孔(全套管)注氮。在工作面的进风侧沿采空区埋设一定长度(其值由考察确定)的厚壁钢管作为注氮管路，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。注氮管随着工作面的
5、推进而移动，使其始终埋入采空区内的一定深度。工作面开切眼、停采线和巷道高冒区，可采用向火源直接插管的注氮方式进行注氮。利用密闭墙上预留的注氮管向火区或火灾隐患的区域实施注氮。注氮工艺一、注惰气工艺（以注氮气为例介绍）注氮方法连续注氮间断注氮一、注惰气工艺（以注氮气为例介绍）注氮地点工作面后部采空区注氮工作面相邻采空区注氮工作面后部采空区注氮示意图一、注惰气工艺（以注氮气为例介绍）工作面在生产过程中，当自然发火的危险来自其相邻区段的采空区时，则应对其相邻采空区注氮防火，以保证本工作面的安全回采。这种注氮方式又叫旁路注氮，其方法是在生产工作面与采空区相邻的平巷中打钻孔，然后向已封闭的采空区插管注氮
6、。注氮钻孔一般超前工作面80m90m；孔间距15m20m，特殊地点5m；孔深大于区段煤柱厚度。一、注惰气工艺（以注氮气为例介绍）注氮抑制瓦斯爆炸扑灭瓦斯积聚区的火灾，需建防爆墙。注氮的同时，取样分析灾区气体成分的变化，并用空气甲烷混合物的爆炸三角形法进行失爆性的判定。二、惰气量的确定（以注氮气为例介绍）1 工作面采空区注氮量的确定 工作面采空区的注氮量应根据采空区中的气体成分进行确定，以距工作面20m处采空区中的氧浓度不大于10作为确定的标准。如果采空区中CO浓度较高（超过50ppm)，或者工作面CO浓度超限或出现高温、异味等自燃征兆，则应加大注氮强度和注氮量。注入氮气的纯度应大于97。二、惰
7、气量的确定（以注氮气为例介绍）1 工作面采空区注氮量的确定注氮量可按下式计算(1个工作面注氮量)：式中：QN采空区注氮量，m3h；Q0采空区氧化带内漏风量，m3min；C1采空区氧化带内平均氧浓度，；C2采空区惰化防火指标，其值为煤自燃临界氧浓度，；CN注入氮气的氮气浓度，；K备用系数，取1.21.5。1602210CCCCKQQNN二、惰气量的确定（以注氮气为例介绍）2 工作面相邻采空区注氮量的确定 工作面相邻采空区注氮量的确定原则是：充分惰化靠近生产工作面一侧的采空区，在靠近生产工作面的采空区侧形成一条与工作面推进方向平行的惰化带。具体可根据对采空区气体成分的检测结果确定，保证相邻采空区内氧浓度不大于10。