氮?dú)夥罍缁鸶艣r:
氮?dú)夥罍缁瓞F(xiàn)有地面固定式、地面移動(dòng)式、地下移動(dòng)式變壓吸附制氮裝置。
設(shè)備和膜分離制氮裝置在我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。
2原則:
1)對(duì)于自燃火災(zāi)頻繁、火災(zāi)范圍大的礦井,可根據(jù)地表與火區(qū)的距離采用固定地面制氮裝置,管道可直接從地表鉆孔輸送氮?dú)狻?br />
工藝系統(tǒng);
2)對(duì)礦區(qū)范圍大、火災(zāi)頻繁、地表與地下工作面距離較近的礦井,可采礦。
采用地面移動(dòng)式制氮裝置,管道輸送氮?dú)獾墓に囅到y(tǒng);
3)對(duì)于井田范圍大、風(fēng)井多、井口遠(yuǎn)離火區(qū)、火區(qū)多、分散、輸?shù)艿篱L(zhǎng)的礦井,可采用井下移動(dòng)式制氮裝置工藝體系。
3注氮工藝:
1)注氮系統(tǒng):地面固定式和地面移動(dòng)式制氮設(shè)備生產(chǎn)的氮?dú)馔ㄟ^(guò)地面上下輸?shù)艿浪瓦_(dá)采空區(qū)或火區(qū)。該系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn):制氮設(shè)備產(chǎn)氮能力大,滅火速度快。缺點(diǎn):需要專(zhuān)門(mén)鋪設(shè)一條輸?shù)艿?。地下移?dòng)式制氮設(shè)備放置在靠近需要防火或滅火區(qū)域的地方。氮?dú)饪赏ㄟ^(guò)供電、供水和管道連接開(kāi)始生產(chǎn),氮?dú)饪赏ㄟ^(guò)輸?shù)芩椭练阑饏^(qū)。
系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn):無(wú)需鋪設(shè)專(zhuān)用輸?shù)艿?。缺點(diǎn):制氮設(shè)備產(chǎn)氮能力小。
2)根據(jù)礦井的具體情況,可選擇適當(dāng)?shù)淖⒌に嚕?br />
A埋管注氮——沿工作面進(jìn)氣側(cè)采空區(qū)埋設(shè)一條注氮管道。埋入一定深度后,開(kāi)始注氮,同時(shí)埋入第二條注氮管道(通過(guò)調(diào)查確定注氮管口的移動(dòng)步距)。第二次注氮管口埋入采空區(qū)氧化帶與冷卻帶交界處時(shí),向采空區(qū)注氮,停止第一次注氮,重新埋設(shè)注氮管道,直至工作面完成。
B拖管注氮——在工作面進(jìn)氣側(cè)沿采空區(qū)埋設(shè)一定長(zhǎng)度(其值由調(diào)查確定)的厚鋼管作為注氮管,主要由工作面液壓支架或工作面輸送機(jī)頭、機(jī)尾或工作面回風(fēng)巷的回柱絞車(chē)牽引。注氮管道隨著工作面的推進(jìn)而移動(dòng),使其始終埋入采空區(qū)一定深度。
C鉆注氮——在地面向地下火災(zāi)或火災(zāi)隱患區(qū)隱患區(qū)域,通過(guò)鉆孔套管(全套管)將氮?dú)庾⑷敕阑饏^(qū)域。利用工作面消火道或與工作面相鄰的巷道,在采空區(qū)或火災(zāi)隱患區(qū)鉆孔注氮。
D插管注氮——工作面開(kāi)切眼或停采線,或巷道頂部火災(zāi),可直接向火源點(diǎn)插管注氮。
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)域注氮。
F旁路式注氮——利用改進(jìn)風(fēng)道的工作面,可利用與工作面平行的巷道在內(nèi)向煤柱鉆孔,將氮?dú)庾⑷氩煽諈^(qū)。
3)注氮方法和防火方法:分為開(kāi)放式和封閉式。當(dāng)不影響工作面的正常生產(chǎn)和人身安全時(shí),可采用開(kāi)放式注氮。當(dāng)火災(zāi)及其隱患影響工作面的正常生產(chǎn),或突然外部火災(zāi),或氣體積聚區(qū)達(dá)到爆炸邊界時(shí),可采用封閉式注氮。注氮防火方法:
A連續(xù)注氮——在工作面開(kāi)采初期和停采撤架期間,或因地質(zhì)原因,或因。
機(jī)電設(shè)備工作面移動(dòng)緩慢,應(yīng)采用連續(xù)注氮。
B間歇注氮——工作面正?;厥掌陂g,可采用間歇注氮。
C注氮地點(diǎn)——盡量選擇進(jìn)氣側(cè)或靠近火源。工作面注氮防火,注氮管口應(yīng)位于采空區(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)或撲滅瓦斯積聚區(qū)火災(zāi),密閉墻必須建防爆墻,密閉墻施工順序嚴(yán)格按要求執(zhí)行。同時(shí),分析災(zāi)區(qū)氣體成分的變化,確定空氣甲烷混合物的爆炸三角形。
4)堵漏措施建議采用煤炭科學(xué)研究院重慶分院以鋁酸鈉為促凝劑的凝膠和粉煤灰凝膠,設(shè)備采用KBJ系列。4注氮?dú)怏w監(jiān)測(cè)是為了方便采空區(qū)的氣體分析。在鋪設(shè)注氮管的同時(shí),采空區(qū)應(yīng)同時(shí)預(yù)埋束管監(jiān)測(cè)探頭,其數(shù)量取決于取氣樣點(diǎn)數(shù)。觀測(cè)點(diǎn)必須設(shè)置在注氮管或支管分叉處(測(cè)量流量、壓力、濃度和溫度)。為了檢查注氮的流向和分布,可以通過(guò)施放SP6示蹤氣體來(lái)檢測(cè)。
5.注氮防火效果調(diào)查:為保證注氮防火的有效性,必須對(duì)注氮區(qū)域采取局部或區(qū)域平均壓力,并采取嚴(yán)格的堵漏措施和有效的火災(zāi)監(jiān)測(cè),盡量減少防火區(qū)域的漏風(fēng)量。注氮防火期間,應(yīng)調(diào)查其效果,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(kuò)散半徑、注氮口移動(dòng)步距等參數(shù);采空區(qū)煤炭自燃火災(zāi)指標(biāo)。
參數(shù)計(jì)算
1.注氮防火惰化指標(biāo)。
1)注氮防火惰化,即注氮后采空區(qū)氧氣濃度不得超過(guò)7%;
2)注氮滅火惰化,即火災(zāi)區(qū)氧氣濃度不超過(guò)3%;
3)注氮抑制瓦斯爆炸,采空區(qū)氧濃度指標(biāo)小于12%。
2.注氮量的確定主要根據(jù)滅火區(qū)的空間大小和自燃程度來(lái)確定。目前還沒(méi)有統(tǒng)一的計(jì)算公式。根據(jù)綜合表面(綜合表面)產(chǎn)量、噸煤注氮量、瓦斯量,
計(jì)算氧化帶內(nèi)氧濃度。
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