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氮气在煤矿防灭火中的应用(2)

时间:2020-12-09 19:30:01 来源:工业气体 点击:

3.防止煤的自然发热和自燃
 
煤炭自燃的三要素是:煤有自燃倾向性;有连续的供氧条件;热量易于积聚。煤矿生产工作面采空区氧化带内的漏入风量不足以带走煤氧化产生的热量,则煤温就逐渐升高,这时煤处于自然发热。当温度达到煤的临界温度以上,氧化急聚加快,大量产生热量,又使煤温迅速升高,达到煤的着火温度时便着火燃烧起来,即进入自燃状态。采取向工作面采空区氧化带内注入一定流量的氮气,降低该带内的氧气含量,达到破坏煤炭自燃的一个要素,使其氧含量降到煤自燃临界值以下,就达到了防止煤自燃的目的。1991年10月,某矿放煤工作面采空区发生自燃发火。封闭工作面后采用黄泥灌浆灭火1个月无明显效果,采有氮气灭火后,使火区CO含量降为0,O2含量降为1.5%,气体温度降到18℃,当即打开密闭恢复生产。氮气灭火的效果可以通过两面次灭火对比得出:第一次采用掘消火道打钻灌黄泥浆灭火1个月,火区打开后又复燃,第二次氮气灭火11天,火区打开后再也没有复燃。
 
“八五”以来,综采放顶煤开采技术在我国条件适宜的矿井得到广泛应用,因此,氮气防灭火技术成为该采煤方法的主要防灭火措施。目前已有50余个局矿建立了氮气防灭火系统,而变压吸附制氮设备已在近30余个局矿中应用,为煤矿安全生产发挥了重要作用。
 
煤矿灭火均采用变压吸附制氮设备,其型式有三种:(1)氮气电度为98%,产量为200~2000m3/h的地面固定式制氮设备(2)氮气纯度为98%,产量为200~1200m3/h的地面移动式制氮设备(3)氮气纯度为98%,产量为200~800m3/h的井下移动式制氮设备。
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