注氮防灭火设计1 - 防火建筑.docxVIP

的注氮量与注氮压力,发现有泄漏及时检修处理。当注氮主管或支管发生崩管时,要及时通知制氮机站,关闭制氮内一氧化碳气体为

的注氮量与注氮压力,发现有泄漏及时检修处理。当注氮主管或支管发生崩管时,要及时通知制氮机站,关闭制氮

内一氧化碳气体为0.00％时，停止注氮。（二)采煤工作面月推进速度小于36米,采取防火性注氮，利用入

降低巷道冒顶区的一氧化碳含量，保证灭火人员的安全。能提高火区内气体压力，减小火区漏风。火区漏风过多时

版《煤矿安全规程》第二百七十一条规定,采用氮气防灭火时，必须有能连续监测采空区气体成分变化的监测系统

b

22#、23#、23#煤层煤炭自然倾向鉴定，属于Ⅰ类容易自然煤层。板

板石煤矿注氮防灭火专项设计

煤炭科学研究总院抚顺分院、吉林东北煤炭工业环保研究有限公

司分别于2010年、2013年、2014年对我矿19＃、19＃、20#、22＃、

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石煤矿采取的防灭火措施为注氮防灭火，特编制《板石煤矿注氮防灭

火设计》,设计如下:

一、氮气防灭火原理及特点

空气中的氮气体积含量为78.1%,氮气比空气略轻，在标准状态

下，1立方米氮气的质量为1。25kg。氮气在常温下常压下是无色、无味、无毒的不可燃气体，对振动,热、电火花等都是稳定的，无腐蚀作用，也不轻易与金属化合。氮气防灭火的原理见以下框图:

迅速充满采空区

降低采空区氧含量

采空区O2＜12%抑制采空区瓦斯爆炸

采空区O2＜7%抑制采空区浮煤氧化自燃

采空区O2＜3%

扑灭采空区煤层

自燃

氮气防灭火的特点为：

氮气比空气略轻,可以充满封闭范围内的所有空间，特别有利于

工作面采空区上部和巷道冒顶区的防灭火.

内一氧化碳气体为0.00％时，停止注氮。（二)

内一氧化碳气体为0.00％时，停止注氮。（二)采煤工作面月推进速度小于36米,采取防火性注氮，利用入

内温度超过35度,采面上尾巷内一氧化碳浓度超过0。0024％时，采取防火性注氮，利用入风顺槽埋管，采

统，前者是将真空泵、气体采样分析柜和控制箱安置于井下工作面附近的联络巷或机电峒室内，电信号通过传输电

通过管道输送，不需用水，输送方便。

灭火过程中不损坏井巷设备，使灾后恢复工作简单。氮气本身无毒，使用安全。

使用方便，投入防灭火速度快，采空区有发火征兆时，只需开启阀门，便可迅速向采空区注入氮气.

灭火速度快，能迅速降低封闭区的氧含量使火区窒熄。

目标注氮时,能迅速降低巷道冒顶区的一氧化碳含量，保证灭火人员的安全。

能提高火区内气体压力，减小火区漏风。

火区漏风过多时效果下降，故氮气灭火时需一定程度的严密性。

封闭注氮时对火源的降温效果较差,因此氮气灭火后或者将火源

点甩入采空区窒熄带,或者进入封闭区内（巷道火灾）直接降温。

二、注氮防灭火措施和有效性分析

氮气是一种无色、无味、无嗅、无毒的气体.由于氮气分子结构稳定，其化学性质相对稳定,在常温、常压条件下氮气很难与其它物质发生化学反应，所以它是一种良好的惰性气体，随着空气中氮气含量的增加，氧气含量必然降低。当氧气含量低到5～10%时,可抑制煤炭的氧化自然;氧气含量降至3％以下时，可以完全抑制煤炭等可燃物的引燃与复燃。用氮气防灭火和阻止瓦斯爆炸的过程称为惰化，惰化后的火区因氧气不足而不能燃烧和爆炸。氮气的防灭火作用，即时使采空区等有关区域惰化。具体地说,氮气的防灭火作用和特点是：

（一)氮气可以充满任何形状的空间并将氧气排挤出去,从而使

综采面采空区，因此制氮设备供氮压力0。6MPa

综采面采空区，因此制氮设备供氮压力0。6MPa可以满足输送压力要求。七、注氮设备选型（一）制氮设备根

Ф150mm无缝钢管作主输氮管路,支管路选用Ф100无缝钢管，输送距离4.63km，管口末端压力为0

，使灾后恢复工作简单。氮气本身无毒，使用安全。使用方便，投入防灭火速度快，采空区有发火征兆时，只需开

电开关，机房内应设专用电话。（3）制氮机房内必须挂有完善的管理牌板。（4)制氮机房内必须按规定配齐消

火区中因氧含量不足而将火源熄灭，或者使采空区中因氧含量不足而使遗煤不能氧化自然。

（二）在有瓦斯和火存在的气体爆炸危险区内,注入氮气能使可燃性气体失去爆炸性。

（三）向采空区或火区中大量注入氮气后，可以增加采空区相对压力，致使新鲜空气难以漏入。

（四)氮气防灭火必须与均压和其它堵漏风措施配合应用。否则，如果注入氮气的采空区或火区漏风严重，氮气必然随漏风流失，难以起到防灭火作用.

基于上述氮气的性质及煤的氧化机理，向采空区及遗煤带注入氮气，使其渗入到采空区冒落区、裂隙带及