煤矿液氮防灭火技术简介
注氮抑爆防灭火技术在煤矿应用
注氮抑爆防灭火技术在煤矿应用摘要注氮抑爆防灭火技术是一种在煤矿行业广泛应用的灭火方法。
该技术通过向矿井中注入氮气，降低矿井中的氧浓度，从而有效抑制煤矿火灾的发生和扩展。
本文通过对注氮抑爆防灭火技术的原理、应用和效果进行探讨，旨在进一步推广和应用这一灭火技术，以提高煤矿的安全性和生产效益。
1. 引言煤矿火灾是煤矿行业面临的重大安全隐患之一，其给矿山生产和人员生命财产安全带来了巨大威胁。
传统的灭火方法通常采用化学灭火剂、泡沫灭火剂等，但这些方法存在一定的局限性和风险。
为了有效应对煤矿火灾，注氮抑爆防灭火技术应运而生。
2. 注氮抑爆防灭火技术原理注氮抑爆防灭火技术的核心原理是通过向矿井中注入氮气，降低矿井中的氧浓度，进而实现抑制火灾发生和扩展的目的。
具体来说，注氮抑爆防灭火技术主要包括以下几个方面的作用机制：2.1 降低氧浓度氧是火灾发生和燃烧的必要条件之一，注入氮气能有效降低矿井中的氧浓度，从而防止火灾的发生和扩展。
煤矿井下的空气中的氧浓度通常为21%，而当氧浓度降低到18%以下时，煤矿火灾将无法维持燃烧，从而避免火灾的发生。
2.2 抑制火焰传播火焰的传播需要氧气的供应，注入氮气能够有效减少矿井中的氧气供应，从而抑制火焰的传播。
此外，注氮还能消耗火焰中的热量，降低火焰温度，进一步减小火灾的危害范围。
2.3 阻止煤尘爆炸煤尘爆炸是煤矿火灾中的严重隐患之一，注入氮气可以改变煤尘与空气的混合比例，降低煤尘爆炸产生的可能性。
同时，注氮还能抑制爆炸波的传播速度，减小爆炸的危害范围，保护矿井设备和人员的安全。
3. 注氮抑爆防灭火技术应用3.1 注氮系统设计为了实现注氮抑爆防灭火技术，需要设计具备注氮功能的系统设备。
注氮系统主要包括氮气储罐、输氮管道、氮气调节装置等。
这些设备需要具备稳定的气体输送能力和可靠的控制系统，以保证注入氮气的效果和稳定性。
3.2 注氮系统安装注氮系统需要安装在煤矿井下的合适位置，以便实现对整个矿井的注氮覆盖。
浅谈液氮防灭火技术在煤矿安全中的应用
浅谈液氮防灭火技术在煤矿安全中的应用
尹 良帅
（ 淮南矿业集团平安煤 矿瓦斯 利用有 限责任公 司，安徽 淮南 ２ ３ ２防灭火技 术由于具有抑爆 、窒息、降温冷却、
安全可靠、操作 简单等优点 ，作为一项先进 的防灭火技 术 已 在 国外 得到 了广泛应 用。文章介 绍了液氮防灭火的原理及 两种主要工艺一 直接注入液氮技术和将液 氮汽化再 注入 防灭火区进行 灭火 ，并且
１ 前 言
目前 ，就全球范围来讲 ，煤炭作为能源 的支柱产业 ，其作用仍 相 当巨大 。 煤矿井 下火灾是煤矿 的主要 灾害之一， 而 自然发火率又 占 矿 井火灾 的９ ０ ％ 以上， 严重威胁着矿井 的安全生产 。 随着科技 的进步 ， ｛ 赣蒜 静 ２一 霹赠 黛舞雠 撼辞一 蔑攀 癣搬 Ｉ 蚓 毫 率 ｝ 煤矿 防灭火技术工 艺也得 到了的不断扩展 ， 液氮技术 由于具有抑爆 、 ４ 群聋 赫藏 一 率 Ｉ 喇 ｓ 整博 ｔ 鬣 窒息、降温 冷却 、安全可靠、操作简单等优点，作为一项先进 的防 图１直接 向防灭火区注液氮技术工 艺流程示 意图 灭火技术已在国外得到 了广泛应用 。目前，液氮防灭火技术 由于受 另外 ，在灭火注氮时 ，采用火 区全封 闭液氮直接注入法 。较普 到成本 、产 能、运输等客观条件的制约，在我国煤矿大规模推广应 用长度 ＞５ 的金属软管或 用方面 受到了一定限制，但液氮技术作为煤矿预防处理井下大型火 遍的是用贮液槽车将液氮运到火区附近。 灾事 故的一项重 要技术手段，对于保障我国煤矿安全生产必将起到 其他管路把密 闭墙上预留 的注氮管与槽车连接起来，打开闸阀 ，利 用槽车设计的耐压力 ，顺风 向火区注入液氮 。为节省氮量，提高灭 重要 的促进作用 。下面就简要介绍一下液氮防灭火技术 。 火效果可与均压气室措旌联合使用 。向火区注氮 ，采空区 内空间承 ２ 液 氮 防 灭 火 原 理 受充氮增加气体体积的能力， 应 由火区密闭设置 的调压管进行调节 。 液氮 在防灭火方面主要有三个方面的作用 ，即冷却 降温作用 、 应始终使其 内保持正压状态 。根据相关经验 ，密 闭墙 内外的压差应 窒息作用和抑爆作用 。 在３ Ｏ ～ｌ Ｏ Ｏ Ｐ ａ 以内。 ２ ． １ 冷 却 降 温 作用 ３ ． ２将液氮汽化再注入 防灭火 区 直接 喷注 液氮 或低 温Ｎ ２ 灭火时，液氮气化吸收大量的热 ，可 以 该项技术工艺主要流程是在地面先将液氮汽化为气氮，再通过 使高温煤体 以及 高温燃烧 煤体 的温度迅 速下降到着火点 以下，达到 井巷内管路输至 火区处 进行注入 ，其示意 图如 图２ 。 防 灭 火 的 目的 。 ２ ． ２ 窒 息 作 用 在封 闭区内充入Ｎ ２ 排出原有体积 内的空气，降低Ｏ ２ 含量 ，致使 一 火源 缺氧而窒息 。标 准压力 下，液氮气化至 ２ ７ ３ Ｋ 时其体 积膨胀６ ４ ３ 倍 。Ｎ ２ 会充满整个火源 空间，使 空间内Ｏ ２ 的含量急剧下降，甚至使 Ｏ ２ 的浓度下降到几乎为０ ，从而达到预防火灾的效果。 黼 珏 饕≈ 辩謇 《 哪 一 摊 ■ 饕 ■毒 ４ － 哺 簦 蝴Ｉ ＊ 一 《 一 襄Ｉ 《 ２ ． ３抑爆作用 冲入Ｎ ２ 可冲 淡可燃 气体与０ ２ 的含 量并形成惰化气，从而使混合 图２液氮汽化为气氮向防灭火 区注入技术工艺流程示意图 气体失去可爆性 。 另外，该项技术也用于预防性注氮 ，较普遍应用的是汽化管路 ３液 氮防灭火工艺 输送埋 管充气法。这种方法是现将 地面液氮站的液氮汽化，由管路 液氮贮存于 固定式低温设备 中。当矿井 出现火 灾时，将其运至 将Ｎ ２ 送入工作面。对 于长壁式工作面的采空区，工作面推 进距 离开 井 口，再根据矿井及火 区的实 际生产技术条件 ，以相 应方 式送到发 切Ｄ ￣ ２ ５ ｍ 时，在放顶 前， 沿进风道在采空 区预铺ｌ 条管径为ｌ Ｏ Ｏ ｍ ｍ ，长 火区 。 １ ２ ｍ 的专用钢 管。埋入采空区内５ ～９ ｍ ，左右，放顶后即可 注氮 ，且 液氮贮备采用固定式与移动式２ 种设备， 其中固定式贮液设备主 随工作 面的推进，用 回柱绞车牵引外移 。采用联合布置工作面，可 要用于地面 ；移动式贮液 设备主要有低 温汽 车型液氮 槽车和矿车型 利用联 络巷的密闭插管，定期向采空区注氮。一般是在靠近工作面 液氮槽车 ，汽车型槽车用于地面贮液和运液 ，矿 车型槽车用于井下 进 风巷 的 密 闭注 入 。 贮、运。相关设备技术性能见表１ 。 ４ 选择液氮技术工艺的原则 表１液氮贮运设备性能表 （ １ ） 若火区距井 口较近， 应优先考虑采用管路输送液氮防灭火 技术工艺，需要强调 的是，用于输 送液氮 的管路必须是抗 低温 的专 用无缝钢 管。 （ ２ ）若火区距 井口较远 ，不宜采用管路输送液氮 。因为长距离 输送液氮 ，液氮 蒸发 吸收外部热量而使 自身温度 下降，应 考虑 矿车 型小贮罐运送液氮 。 另外， 液氮的运输也分为向火区注液氮 与向火 区注气 氮２ 种运输 （ ３ ）若火源距地表埋藏较浅，应采用直接在地表施打钻孔注入 方式。其中 ，１ 种是地面 、井 下均用贮液槽车 。从贮液地 点至井 口用 液 氮 方 式 。 ３ ．５ ｍ 或４ Ⅱ Ｉ ３ 的贮液低温槽车 ；从井 口至火 区采用３ ０ ０ Ｌ 的矿 用低 温液 （ ４ ）若影 响井巷 的提运时 ，不能使用管路输送 液氮方 式。 氮小槽。另外１ 种就是在地面 ，从贮液地 点至井 口用３ ｍ 。 或４ ｍ 贮液槽 ５ 结 束 语 车，从井 口至火区用专用无缝钢 管。后者在地 面， 用３ ｍ 。 或４ ｍ 。 的贮液 液氮 技术 作为煤矿预防处理井下大型火灾事故的一项重要 技术 低 温槽车将 液氮送 到井 口， 从井 口 至火 区用直径 ５ ０ ￣２ ０ ０ ｍ ｍ 的无缝钢 手段 ， 对于保障我国煤 矿安全 生产必将起到重要的促进作用 。目 前， 管输送汽 化器汽 化的气氮 。运输过程全部采用槽车时 ，要在地面井 该技术在我 国已经有很 多成功 应用 的例子 ，例如在神华 宁夏煤业公 口处换装 。 为减少 换装损 失， 可采用低温液氮泵 ，以缩短换装 时间。
综采工作面注氮防灭火设计
综采工作面注氮防灭火设计背景在煤矿开采中，火灾是一种常见的安全事故。
工作面作为生产煤矿中的重要部位，其火灾风险系数特别高。
在过去的实践中，采用水幕隔离、砂浆封闭、灭火剂喷洒等传统的防灭火方法已逐渐显得不够有效。
因此，在综采工作面注氮防灭火技术上的研究和应用具有非常重要的意义。
综采工作面注氮防灭火原理注氮防灭火技术采用氮气作为灭火介质，通过在综采工作面注入一定的氮气浓度来达到防灭火的效果。
其原理在于：1.氮气不会支持燃烧过程，可以使燃烧失去氧气而窒息，从而达到灭火的效果。
2.相比于其他灭火方法，如水幕隔离和砂浆封闭等，注氮防灭火技术适用于各种综采工作面类型，无需进行复杂的改造和封闭。
综采工作面注氮防灭火设计注氮防灭火技术与其他灭火技术不同，在注氮浓度、接口位置、综采工作面区域等方面均需要进行设计，以下是综采工作面注氮防灭火设计中需要注意的几个方面：1. 注氮浓度的确定注氮浓度是防灭火效果的重要因素。
一般情况下，注氮浓度的设计值为12%~15%。
需要根据实际情况和综采工作面的大小来进行确定，以保证注入的氮气充分覆盖整个工作面，达到有效的防灭火效果。
2. 注氮接口位置的确定注氮防灭火技术需要在综采工作面上设置合适的接口位置，以便将注入的氮气传送至工作面不同的位置。
一般情况下，注氮接口的设置要遵循以下原则：•覆盖面积要尽可能大，以便能够覆盖整个工作面；•接口的数量要足够，以确保氮气能够充分传送；3. 综采工作面区域的划分将综采工作面划分成若干个区域，适当设置注氮接口位置，可以提高注氮防灭火技术的效果。
因为不同的区域存在不同的火灾风险，对比较脆弱的区域应多设置注氮接口，以增强防灭火能力。
4. 监测和控制设计注氮防灭火技术需要进行监测和控制，以保证其在工作面内的作用。
监测和控制系统需要考虑以下几个方面：•注氮浓度的检测•注氮量的控制•氮气的供应和储备结论综采工作面注氮防灭火技术针对工作面自燃、皮带和马路局部烧毁、火烧通道、机电设备自燃等主要火源，具有防火能力强，操作简单、无需设备改造等优点。
煤矿氮气防灭火技术优缺点分析
煤矿氮气防灭火技术优缺点分析注氮是实现可燃物对氧气的一种隔绝和屏蔽，即消除燃烧三要素中的氧气这一要素。
所有的有火焰的燃烧都会在氧气浓度低于10%~12%时熄灭，低温干馏性的燃烧在氧气浓度低于2%时熄灭。
用惰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。
氮气防灭火技术就是指将氮气送入防灭火区，使该区域内空气惰化，使氧气浓度小于煤自然发火的临界氧浓度，从而防止煤氧化自燃，或使已经形成的火区窒息的防灭火技术。
（1）氮气防灭火技术的优点①工艺简单、操作方便、易于掌握。
②不污染防灭火区域，对封闭区域内的设备损害小，恢复生产快③较好的稀释抑爆作用。
注入氮气可快速、有效稀释防灭火区域的氧气，降低氧气和可燃气体的浓度，可使防灭火区域内达到缺氧状态，并使可燃气体失去爆炸性，从而充分惰化防灭火区域，保证防灭火区域的安全④有效抑制防灭火区域的漏风。
由于氮气均为正压注入，因此，当大量注入到防灭火区域后，使得该区域的气压升高，处于正压状态，从而有效抑制了防灭火区域的漏风。
（2）氮气防灭火技术的缺点事物都有其两面性，氮气防灭火也有一定的局限性，其缺点表现为：①注入防灭火区域的氮气不易在防治区域滞留，不如注浆注砂能“长期”覆盖在可燃物或已燃物的表面上，其隔氧性较差。
②注氮能迅速窒息火灾，但火区完全灭火时间相当长，不能有效地消除高温点，因此，在注惰气灭火的同时，应辅以其他措施灭火，如用水、注浆以及凝胶等方法，以防复燃。
③注氮气防火，氮气有向采面或邻近采空区泄漏的可能性，而当注氮气灭火时，当密闭不严或者存在有漏风通道时，氮气可能通过密闭等漏风通道泄漏。
因此，注氮气防灭火的同时，需相应采取堵漏措施，使氮气泄漏量控制在最低限度内。
④氮气本身无毒，但具有窒息性，浓度较高时对人体有害。
据试验，井下作业场所氧含量下限值为19%，所以氮气泄漏的工作地点氧含量不得低于其下限值。
因此，矿井在应用氮气防灭火技术时，要根据自身情况，因地制宜，采取合理的技术及管理措施，扬长避短，充分发挥其优越性。
液氮防灭火技术在五虎山矿业公司中的应用
液氮防灭火技术在五虎山矿业公司中的应用王刚;侯程恒;刘宝华【摘要】The high content of temperature and toxic and harmful gas in the coal field fire area seriously threatens the safe mining of the working face of coal mining in the lower well. In this paper, according to the mechanism of liquid nitrogen fire-fighting, the injection mode of liquid nitrogen is analyzed, the injection quantity and other parameters are calculated theoretically, and the mathematical model of influencing radius r is established based on the theory of random medium of rock strata movement, so as to determine the reasonable position of liquid nitrogen injection. Using the above methods, the method is applied in Wuhushan Mining Company, and the results show that the temperature and CO concentration of 10# fire area decreased rapidly after injecting liquid nitrogen into the fire area of 10# coal field that affects mine safety, and the combustion state of 10# fire has been effectively controlled, and nitrogen inerting isolation belt is formed in 7# coal seam goaf between 10# fire area and the working face, which effectively ensure the safety of the working face in mining.%煤田火区内温度及有毒有害气体含量高,严重威胁其下部井工采煤工作面的安全回采,液氮具有惰化、降温和易于扩散等特点,适合于消除或防控煤田火区带来的安全隐患.根据液氮防灭火的机理,分析了液氮的压注方式,理论计算了液氮压注量等参数,结合岩层移动随机介质理论,建立了影响半径r的数学模型,据此确定了液氮压注的合理位置.利用上述方法,在五虎山矿业公司进行了现场实施.结果表明:向影响矿井安全回采的10#煤田火区内注入液氮后,10#火区内的温度与CO浓度都迅速下降,10#火区燃烧状态得到了有效控制,并在10#火区与工作面之间的7#煤层采空区内形成了氮气惰化隔离带,有效保证了工作面的安全开采.【期刊名称】《煤矿安全》【年(卷),期】2019(050)008【总页数】4页(P127-129,133)【关键词】液氮;防灭火;惰化带;隔离带;有害气体【作者】王刚;侯程恒;刘宝华【作者单位】辽宁工程技术大学,辽宁阜新 123000;煤科集团沈阳研究院有限公司,辽宁抚顺 113122;煤矿安全技术国家重点实验室,辽宁抚顺 113122;煤科集团沈阳研究院有限公司,辽宁抚顺 113122;煤矿安全技术国家重点实验室,辽宁抚顺113122;阜新市发展和改革委员会,辽宁阜新 123000【正文语种】中文【中图分类】TD75+2.2液氮防灭火技术以其灭火迅速、效果显著，安全可靠，操作简单等独特的优势，备受国内外的广泛关注，一直是预防和处理煤矿火灾事故隐患的一项重要技术手段，尤其在有效治理煤田火区方面，液氮防灭火技术具有氮气和其他防灭火技术所不具备的优势[1-2]。
氮气防灭火技术(最新版)
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改氮气防灭火技术(最新版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes氮气防灭火技术(最新版)一、引言煤炭科学研究总院重庆分院于“六.五”初期首先开展液氮灭火技术的研究，经过五年的试验研究，为我国煤矿氮气防灭火技术的推广应用奠定了基础。
在“七.五”初期转入开展以深冷空分设备制取氮气，通过输氮管路将氮气送达井下火灾或火灾隐患的区域内进行防灭火。
“八.五”期间，主要开展氮气防灭火技术的应用研究，如新疆六道湾，西山局杜儿坪矿等不同开采条件下的应用。
随着氮气防灭火技术的成功应用，在“九.五”期间，煤炭科学研究总院重庆分院与温州瑞气空分设备有限公司共同承担部重点科研项目，分别于1996年和1998年成功地研制出JXZD-400型井下移动式碳分子筛制氮车和KYZD-800型地面移动式制氮装置，并设计形成地面固定式，地面移动式和井下移动式三大系列产品，以满足煤矿采用氮气防灭火选择氮源设备的需要。
二、作用原理注氮防灭火的实质是向采空区氧化带内或火区内注入一定流量的氮气,使其氧含量降到10%或3%以下,达到防灭火的目的。
其作用有消除瓦斯爆炸危险;防止煤的自然发热和自燃;降低燃烧强度;防止密闭漏风。
三、工艺（1）注氮系统①制氮设备我国煤矿防灭火目前所选用的制氮设备有：地面固定式深冷制氮气设备；矿用地面固定式、地面移动式和井下移动式变压吸附制氮设备，以及矿用地面固定式、地面移动式和井下移动式膜分离制氮设备。
按空分原理可将其分为深冷式、变压吸附式和膜分离式。
煤矿液氮防灭火技术分析
煤矿液氮防灭火技术分析摘要：在煤炭火灾事故中，液氮技术是主要的一种防灭火手段，具有强大的综合防灭火功能。
本文主要针对液氮防灭火技术在煤矿中的应用，对该技术进行详细介绍，并对使用液氮防灭火技术过程中需要注意的问题进行分析，以保证液氮防灭技术在煤矿火灾中的效果，进一步保证煤矿生产安全。
关键词：煤矿；液氮防灭火技术；应用分析引言：煤炭是我国能源体系中的核心，因此保障煤矿生产安全具有重要意义。
在开采煤炭的过程中，通常会面临巨大的安全隐患，如火灾、爆炸、坍塌等，特别是在瓦斯浓度较高的区域，极易发生火灾和爆炸事故，严重威胁着生产人员的生命、财产安全。
实践表明，在发生煤矿火灾的时候，凝胶、灌浆等防灭火技术，在煤矿防灭火工程中起到了重要的作用，不过这些技术的应用还存在一定局限性。
在此背景下，液氮防灭火技术的出现，给煤矿防灭火工作的开展起到了一定推动作用，有效降低了煤矿火灾对人员生命、财产造成的影响，因此该技术在国际上受到了广泛关注[1]。
1.煤矿液氮防灭火技术的作用1.隔绝氧气在煤矿火灾中应用液氮防灭火技术，需向着火区域注入大量液氮。
液氮在高温下会迅速汽化膨胀，进而增大着火区域压力。
在高压作用下，空气会经过通风管道排出，避免与火源接触，在着火区域氧气浓度逐渐下降的情况下，可以有效遏制火势蔓延，起到防灭火的效果。
1.降低温度由于液氮具有低沸点的特点，将液氮注入着火区域，可快速冷却燃烧物，在燃烧物冷凝过程中会产生大量水蒸气，和采空区隐蔽热源产生的热风压发生特交换反应，会降低隐蔽热源的温度直至着火点以下。
（三）防止爆炸液氮汽化后涌向着火区域，会降低火区内气体中的含氧量，并且具有稀释可燃气体浓度的作用，如瓦斯，最大程度上避免了爆炸的危险。
同时在注入液氮的过程中，液氮还可以吹熄部分火焰。
1.液氮防灭火技术应用现状液氮防灭火技术在我国的应用，主要针对的是井下大型火灾事故，在预防和治理煤矿火灾事故的过程中，体现出了良好的效果，并且该技术的应用对矿区影响较小，降低了灾后恢复工作的难度。
液氮高效防灭火技术
神华宁夏煤业集团公司羊场湾煤矿液氮高效防灭火技术应用总结报告羊场湾煤矿2016年9月18日一、实施背景羊场湾煤矿所采2#煤层自燃倾向性等级为I类，属容易自燃煤层，自然发火期为1～3个月，最短自然发火期23天。
因矿井现主采2#煤层平均厚度约7.5m，采用6.2m大采高综采和综放工艺开采，采空区遗煤量较大；随着矿井开采深度的不断加大，矿压显现、煤壁破碎漏风较大、地温升高，加快采空区遗煤氧化速度；受地质条件、回撤工艺等因素影响，回撤工期需用50天左右，远超过煤层自然发火期，因此在工作面回撤期间采空区存在自燃发火隐患。
采空区自然发火不仅影响安全生产，严重时可能造成工作面封闭，给矿井均衡生产带来不利影响，影响矿井整体效益；另外羊场湾煤矿单面产量高，由于工作面自然发火带来的产量损失可以影响整个集团公司产量目标，经济损失巨大。
通过采取传统的“灌浆、注氮、堵漏”等防灭火措施，已不能完全保证工作面安全回撤，因此，需创新应用行之有效、安全可靠的高效防灭火新技术、新工艺来补充完善现有的防灭火体系。
经探索研究，羊场湾煤矿成功应用液氮高效防灭火技术。
二、液氮高效防灭火技术2011年9月，羊场湾煤矿利用宁东矿区毗邻神宁煤化工基地地理优势，根据液氮物理特性，利用煤化工副产品液氮作为防灭火材料，先后成功创新应用了井下近距离开区注液氮防灭火技术、地表钻孔直注液氮防灭火技术、液氮汽化防灭火技术及液氮降温及防灭火技术，通过总结形成一套行之有效、安全可靠的液氮高效防灭火技术。
（一）技术原理液氮自身温度为-195.8℃，具有惰性强、稳定性好、纯度高（99.99%）、无腐蚀作用、汽化膨胀倍数高（约800倍）等特性。
汽化使采空区压力增加，减少向采空区的漏风，大幅度降低采空区内氧气含量，迅速惰化采空区，同时汽化吸热，能够有效降低采空区温度，达到“高压排氧”、“制冷降温”的灭火目的。
基本性质如表1所示。
表1 液氮性质相对分子质量温度（℃）汽化热（kcal/mol）汽化后体积增加倍数液体密度（kg/m3）28 -195.8℃671 800左右808（二）液氮直注防灭火系统工艺流程及参数1.系统组成：主要由地表钻孔、DN50不锈钢液氮输送管道、煤柱钻孔、参数监测仪表、安全装置等部分组成。
井下注氮防灭火安全技术措施
井下注氮防灭火安全技术措施在煤矿、金属矿山以及其它井下行业中，火灾和爆炸是一直存在的风险，对井下人员的生命安全和生产设备的正常运转都会造成巨大的影响。
为了减少井下火灾和爆炸的风险，企业采用了井下注氮防灭火技术，但是在使用中还需要采取相应的安全措施。
注氮防灭火技术原理注氮防灭火是借助于将空气中的氧气含量降低到以下混合物而实现的：•空气氧浓度小于10%时，不能支持燃烧，并且稀薄空气中的热量能被快速传递，从而冷却燃烧源，使其达到灭火效果。
•空气氧浓度小于5%时，几乎不能支持人类的呼吸机能，如果呼吸纯的氮气，将会窒息而死亡。
由于井下矿井存在瓦斯等可燃气体，而由于煤矿采掘过程中煤层变形后瓦斯更容易从煤层中逸出，使得瓦斯爆炸成为矿井中发展缺乏有效防范措施的突出危险因素之一。
因此，注氮灭火技术的应用，对控制并降低井下瓦斯EXP发生的可能性、减少煤矿火灾事故发生等方面具有重要意义。
注氮防灭火技术措施安全通道的建立在进行注氮防灭火技术操作过程中，应当建立统一的救援通道，以便于出现瓦斯爆炸等紧急情况时可以及时撤退，保证人员的生命安全。
推进风向采用注氮调节空气氧含量的同时，要保持矿井推进风向的畅通，及时开启矿井消防水管道泵站等设备，使得井下空气不断流动，消除瓦斯积聚和热点。
设备隔离在注氮操作过程中，对井下的设备也要进行相应的隔离，避免矿井设备因为高浓度氮气的影响产生故障从而出现的危险。
管道安全保证因为注氮操作需要使用管道进行输送，所以矿井管道的安全保证也是至关重要的。
管道的安装最好采用一次性无接头缠绕管道，这样可以避免矿井中瓦斯和火源的可能性。
在管道上设置监测仪器，检查管道是否有泄漏和破坏的可能性，及时提醒并解决相关安全隐患。
安全保护措施为了确保操作人员的安全，对于涉及到注氮操作的人员应当采取以下措施：•人员穿戴专门的防护用品，如增压面罩等，在操作中不能脱离。
•在操作之前要对井下环境进行详细检查，确保环境安全和可靠性。
液氮在煤矿火灾中的应用
（ 氮 气 不 支 持 燃 烧 ， 果 注 入 比 较 大 的 浓 度 ２） 如
向 大 的 使 的 氮 气 ， 气 的 浓 度 相 对 来 说 减 少 了 ， 到 窒 息 的 效 生 ， 火 区 内 注 入 一 定 流 量 （ 于 漏 风 量 ） 氮 气 ， 氧 达
果 ， 除 了 燃 源 ， 时 ， 浓 度 的 氮 气 对 瓦 斯 爆 炸 起 该 区 内 的 氧 含 量 由 ２ ％逐 渐 降 低 到 １ ％以 下 ， 熊 大 消 同 大 １ ０ 熊 到一 定 的抑 制作 用 。 火 就 逐 渐 自熄 。
气体 在 空 气 中所 占的 百 分 比 ， 部 分 地 决 定 于混 合 ２～３ ， 大 提 高 了 设 备 的 安 全 运 行 系 数 ； 套 设 备 还 个 大 配
气 体 的 温 度 和 气 压 。 度 和 气 压 的 增 高 使 这 个 界 限 少 ， 积 小 ； 气 量 小 ， 耗 低 ； 用 了 专 利 新 型 流 温 体 耗 能 采
基 于 煤 氧 复 合 学 说 ， 取 向 工作 面 采 空 区 氧化 采
带 内注 入 一定 流量 的 氮 气 ， 低 该 带 内的氧 气含 量 ， 降
（ ） 气 是 一 种 惰 性 气 体 ， 空 气 中 的 含 量 达 到 达 到 破 坏 煤 炭 自燃 的 一 个 要 素 ， 其 氧 含 量 降 到 煤 １氮 在 使
２ 井 下液 氨灭 火工 艺流 程
２
．
１ 注 氮 系 统
（） 氮 设备 。 １制
我 国煤 矿 防 灭 火 目前所 选 用 的制 氮 设 备 有 ： 地
矿 地 用 有 消 除 瓦 斯 爆 炸 危 险 ； 止 煤 的 自然 发 热 和 白燃 ； 面 固 定 式 深 冷 制 氮 气 设 备 ； 用 地 面 固 定 式 、 面 移 防 降 低燃 烧 强度 ； 止 密闭漏 风 。 防 （ ） 除 瓦斯 爆炸 的危 险 。 １消
煤矿氮气防灭火技术适用范围
煤矿氮气防灭火技术适用范围矿井火灾是煤矿重大灾害之一，一方面矿井火灾对安全生产带来巨大威胁，不仅烧掉大量的煤炭资源、材料和生产设备，而且还影响矿井正常的生产秩序。
同时还产生大量的热能、有毒气体，威胁矿井员工的生命安全。
氮气防灭火技术是煤矿常用的一种防灭火技术。
由于氮气分子结构稳定，在常温常压下很难与其他物质发生化学反应，所以是一种良好的惰性气体。
在封闭空间内，随着氮气浓度的增加，氧气浓度必然下降。
当氧气浓度降到5%~10%时，可有效地抑制煤的自燃氧化的进行，当氧气浓度降到3%以下时，可有效地抑制煤的阴燃和复燃。
采空区注氮防灭火技术，适用于综采放顶煤等采空区垮落高度和空间体积大、采用黄泥灌浆和注阻化剂等常规防灭火技术措施难以奏效，以及因近水平开采或俯采的采空区无法进行注浆、注阻化剂等防灭火工作的情况。
特别是对综采放顶煤和俯采的采空区，由于氮气比空气轻，进入采空区后，可以向上浮动充满整个采空区的裂隙和空隙中，达到良好的防灭火效果。
另外，根据以往的经验，采空区自燃火灾往往发生在顶板或垮落区内较高的位置，采用注浆、注阻化剂等常规的防灭火措施时，这些防灭火材料往往不能到达发火的区域，起不到有效的防灭火作用。
煤矿火灾防治复杂多变，若采用氮气防灭火技术取得的效果不理想，可以尝试使用其它防灭火技术，例如徐州吉安矿业科技有限公司联合中国矿业大学研发的普瑞特防灭火新技术。
普瑞特防灭火新技术集氮气、凝胶、三相泡沫、阻化剂等防灭火技术优点于一体，生成的凝胶以泡沫为载体向火区的中、高位火点堆积扩散，所到之处凝胶均能有效覆盖黏附浮煤裂隙，对火区煤体吸热降温并持久保持煤体湿润冷却，同时有效封堵漏风通道；材料添加剂中含有的阻化剂能长久对煤体阻化，防治煤体氧化升温；泡沫中的水固结在凝胶体内，避免泡沫易溃浆的缺点；泡沫中的氮气缓慢释放，避免了单独注氮时氮气容易散失的缺点，持久保持火区的惰化。
氮气防灭火设计
新疆恒力煤业有限责任公司沙湾煤矿氮气防灭火设计及安全技术措施新疆恒力煤业有限责任公司沙湾煤矿二零一二年八月五日氮气防灭火设计及安全技术措施一、氮气防灭火应用氮气防灭火技术防治矿井自燃火灾，是公认的行之有效的技术措施。
氮气是一种无色、无味、无嗅、无毒的气体，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。
据有关资料介绍：当氧气含量低到5～10％时，可抑制煤炭的氧化自燃；氧气含量降至3％以下时，可以完全抑制煤炭等可燃物的阴燃与复燃。
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、裂隙带及遗煤带，降低这些区域的氧含量，形成氮气惰化带，可达到抑制采空区自燃，同时还能防止瓦斯爆炸事故的发生。
（一）氮气防灭火的作用和特点(1)氮气可以充满任何开形状的空间并将氧气排挤出去，使采空区深部及其顶板高冒处因氧气含量不足而使遗煤不能氧化自燃；(2)注氮过程中，采空区经常保持正压状态，致使新鲜空气难以漏入，有利于控制采空区遗煤自燃；(3)注入氮气后，可使采空区内和采空区周围介质的温度降低，起到冷却降温作用；(4)在瓦斯和火共存的爆炸危险区内注入氮气能抑制火区内可燃气体爆炸，提高灭火作业的安全性；(5)工艺简单，不污染环境；(6)氮气防灭火存在的主要问题是在矿井负压作用下，如果采空区漏风严重，则注入的氮气不易留存，易随漏风流向采面或邻近采空区；加上氮气本身虽然无毒，但具有窒息性，对人体有害，因此需与均压和其他堵漏风措施配合应用，使氮气泄露量控制在最低限度。
（二）注氮的要求(1)氮气源稳定可靠；(2)注入的氮气浓度不小于97%；(3)至少有一套专用的氮气输送管路及其附属安全设施；(4)有能连续不断地监测采空区气体成分变化的监测系统；(5)有固定或移动的温度观测站(点)和监测手段；(6)有专人定期进行监测、分析和整理有关记录，发现问题及时报告处理等规章制度。
煤矿应用氮气防灭火技术探讨
６ ・ ６
增刊
宽度 ， 通常采用采空区束管观测结果来确定 ， 认为从
氧气浓度开始明显下降到氧气浓度为 ７ ％这一区域
定， 很难与其它物质发生化学反应。 目 ， 前 制氮工艺
已经非常成熟 ， 氮气源非常充足稳定。
为氧化带。
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铁
法
科
技
２１年１月 ０ ０ ２
通常计算采空区注氮量的方法有 ： 按产量计算 、
Ｃ—— 注 氮 防火 惰化 指标 ， ７ ； ： 取 ％ Ｃ —— 注入 氮气 中的氮气 纯度 。 图２ 某采空区氧化带内氧气浓度随注氮时间变化趋势图
２ 一 闭 区注氮
所谓 闭区注氮， 就是 向回采完封闭或 因发火而 封闭的区域注氮 ， 达到防治 自然发火或使封闭区符
合启封条件的目的。向封闭区注氮实质就是用氮气
果 的关键因素是注氮位置和注氮量。氮气释放 口的 位置选择合理与否对 防火效果影响较大。一般氮气 释放 口位于进风侧的采空区氧化带内。氧化带在漏
风带和窒息带之间， 其宽度取决于顶板岩性 、 工作面
推进速度 、 漏风通风压差等 ， 一般宽度为 ２ ７ ｍ ０— ０ 。 为了取得最好的注氮效果 ， 必须准确测定氧化带的
煤矿井下防灭火 问题伴随着煤炭生产全过程 ，
将氮气压入到 浮煤 所在 的空 间 ， 能够起 到如
严重威胁着矿井的安全生产 。近几年 ， 铁煤集 团通 过不同技术途径把氮气应用于矿井 防灭火 问题上 ，
取得 了较好效果 。
下作 用 ： 是使 该 空 间气体 惰化 ， 一 阻止煤 炭 的氧
增刊
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7.煤矿用氮气防灭火技术规范
煤矿用氮气防灭火技术规范1 范围本标准规定了煤矿用氮气防灭火的氮气源设备、注氮防灭火工艺和方法及主要技术参数等。
本标准适用于具有煤炭自然发火而又有条件建立氮气防灭火系统的矿井。
2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
《煤矿安全规程》1992—12—22 中华人民共和国能源部《矿井防灭火规范》(试行) 1988—10 中华人民共和国煤炭工业部制定3 定义本标准采用下列定义。
3．1 注氮防灭火方法method of fire fighting by nitrogen injection将氮气通过管路输送到需要防灭火的区域，使之降低该区域内空气中的氧气浓度，达到阻止煤炭氧化或窒息火源。
3．2 采空区三带three zones of gob工作面采空区沿走向方向，按其氧气浓度不同而划分的区域，即冷却带、氧化带、窒息带。
3．3 惰化防火指标inertion index for fire prevention煤的防火临界氧气浓度值。
3．4 惰化灭火指标inertion index for fire extingishment彻底扑灭火源并使其不再复燃的临界氧气浓度值。
3．5 惰化抑爆指标inertion index for explosion suppression氧气浓度降低到瓦斯失去爆炸条件时的临界氧气浓度值。
3．6 开放式注氮open type of nitrogen injection在需要注氮的区域未封闭的情况下，进行注氮。
3．7 封闭式注氮seal type of nitrogen injection为控制火情或防止瓦斯爆炸，将发生火灾或积聚瓦斯的区域先封闭后再进行注氮。
3．8 安全氧浓度指标safety index of oxygen content保证人员生命安全所必须的最低氧气浓度值(18．5％)。
液态氮防灭火新技术在矿井防灭火中的应用
液态氮防灭火新技术在矿井防灭火中的应用针对煤矿井下受特殊环境影响制约防灭火技术的应用，提出了煤矿井下使用液态氮快速降温、降氧、惰化封闭区灭火的新措施，开创了煤矿井下首次使用液态氮防灭火的先例。
标签：煤矿井下液态氮灭火汝箕沟煤矿32213（1）综采面CO超限后，使用液态氮对矿井、工作面进行封闭、启封处理，进一步确保工作面的安全性。
将液化氮和液氮通过井口密闭、管路和地面山头钻孔向井下进行灌注，注液态氮防灭火技术加快了井下空间的惰化时间，降低了工作面高温，为工作面灭火、启封进一步营造了良好的降氧、降温、惰化环境。
同时为启封矿井和工作面，恢复通风赢得了时间，进而确保工作面的安全性。
1 32213（1）综采面灭火情况简介汝箕沟煤矿是煤与瓦斯突出矿井，该矿井的32213（1）综采面于2010年11月25日早班，在初次来压的影响下，在一定程度上导致老顶出现大面积的垮落，进一步导通裂隙与二1层煤采空区，通过裂隙原二1层煤采空区小窑隐蔽火区火源产生CO导入32213（1）综采面采空区，造成工作面CO严重超限。
在集团公司的正确领导下，11月27日17时对全矿井灌注大量液态氮和常规氮气实施封闭防灭火处理，12月16日矿井启封、32213（1）综采面安全封闭防灭火，在32213（1）综采面对应的地面上，通过采取防灭火钻孔措施，向采面采空区及上方二1煤采空区利用钻孔灌注氮气、液氮、注浆、注水、注胶体灭火剂等，将氮气和液氮通过工作面机巷、风巷注入封闭区域。
同时在32215（1）机巷、1930西翼大巷、32213（1）风巷向32213（1）综采面采空区、二1煤采空区施工探火孔，在地面实施物探等措施，进一步摸清工作面火区情况。
根据束管监测分析，连续1个月封闭区域内乙炔、乙烯、CO均已消失，O2在5%以下。
通过采取井上下灌注液氮相结合的防灭火措施，封闭区域灭火效果显著，32213（1）封闭区内具备启封条件，2011年2月8日矿编制了工作面启封方案经集团公司有关领导会审后进行了安全启封。
液氮灭火的原理
液氮灭火的原理液氮灭火是一种常见的灭火方法，它利用液氮的特殊性质来扑灭火灾。
液氮是一种无色、无味、无毒的气体，在常温下被压缩成液态。
液氮灭火的原理主要是利用液氮的低温和惰性来抑制火焰的燃烧，从而达到灭火的效果。
首先，液氮的低温是液氮灭火的重要原理之一。
液氮的沸点为-196℃，远低于常温下的空气温度。
当液氮喷洒到火焰上时，由于高温火焰使液氮迅速蒸发，吸收了大量的热量，使火焰周围的温度急剧下降，从而抑制了燃烧反应，使火势得以控制。
其次，液氮的惰性也是液氮灭火的重要原理之一。
液氮是一种高度稳定的气体，不易与其他物质发生化学反应。
当液氮喷洒到火焰上时，它不会与火焰中的氧气或燃料发生反应，从而阻断了火焰的燃烧过程，达到灭火的效果。
此外，液氮灭火还具有快速、有效的特点。
液氮的喷射速度非常快，可以迅速覆盖火灾现场，将火势控制在最短的时间内。
同时，液氮的灭火效果非常显著，可以迅速将火势扑灭，避免火灾蔓延，保护人员和财产的安全。
需要注意的是，液氮灭火也存在一定的安全风险。
首先，液氮是一种极低温的物质，接触液氮会导致严重的冷冻伤害，因此在使用液氮灭火器时需要注意保护皮肤。
其次，液氮的蒸发会产生大量的氮气，如果密闭空间内大量喷洒液氮，可能会造成氮气浓度过高，导致窒息危险。
总的来说，液氮灭火是一种快速、有效的灭火方法，它利用液氮的低温和惰性来抑制火焰的燃烧，达到灭火的效果。
在使用液氮灭火器时，需要注意保护皮肤，避免氮气浓度过高，确保灭火操作的安全性。
液氮灭火在实际应用中具有广泛的适用性，可以有效应对各种类型的火灾，保障人员和财产的安全。
煤矿氮气防灭火技术应用
煤矿氮气防灭火技术应用煤矿井下火灾是威胁煤矿安全生产的灾害之一，而煤层自燃是引起井下火灾的主要原因。
文章通过对氮气防灭火技术在煤矿领域的应用介绍，得出结论：氮气防灭火技术是煤矿防灭火的合理、有效方法。
标签：煤矿；氮气；防灭火；制氮机1 概述煤矿井下火灾产生的原因主要有两类，一类是煤层自燃发火，另一类是由于井下明火、放炮、电流短路、摩擦等其他原因引起的火灾。
其中煤层自燃发火是主要原因，所以应重点防范。
目前煤矿井下常用的防灭火技术很多，主要有：堵漏、均压、惰气、惰泡、三相泡沫、阻化剂、雾化阻化剂、惰化阻化剂、灌浆、胶体防灭火技术等。
其中惰气灭火一般是指向井下采空区（或发火区）注入惰性气体—氮气，降低氧气浓度，阻止采空区煤炭氧化自燃，同时提高采空区压力，使其成正压状态防止新鲜风流漏入采空区、降低采空区温度，以达到采空区内防灭火的目的。
采用氮气防灭火具有很多优点，但必须遵循以下几点要求才能达到良好的防灭火效果：（1）产氮量充足，稳定可靠的氮气源；（2）氮气浓度不小于97%；（3）至少应安装一套专用的氮气输送管路及其附属安全设施；（4）因地制宜选择合适的注氮工艺和方式；（5）选择合适的注氮地点。
（6）注氮时要有完善的气体成分、空气温度监测手段，并设专人进行定期观测。
下面作者就结合以上六点要求，以某矿井下氮气防灭火为例对煤矿氮气防灭火技术的应用进行简介。
2 注氮量确定某矿井生产规模4.00Mt/a，井下共布置两个回采工作面，开采煤层属于易自燃煤层。
目前计算注氮量的方法主要有两种，分别是按产量计算、按吨煤注氮量计算，通过以上方法分别计算注氮量，然后取其最大值为矿井需要的注氮量。
2.1 按产量计算QN=[A/）1440ρtη1η2）]×）C1/C2-1）=14.27m3/min=856m3/h式中：QN-注氮流量，m3/min；A-年产量，t，取 4.0Mt/a；t-年工作日，取330d；ρ-煤的密度，t/m3，取1.44t/m3；η1-管路输氮效率，取95%；η2-采空区注氮效率，取85%；C1-空气中氧浓度，取20.8%；C2-采空区防火惰化指标，取7%。
煤矿工人安全知识—氮气防灭火与“均压”法预防煤的自燃
煤矿工人安全知识—氮气防灭火与“均压”法预防煤的自燃一、氮气防灭火氮气是一种无色、无味、无臭的惰性气体，其沸点低，蒸发汽化潜热大，冷却火源及火区围岩的降温效果好。
将氮气注入采空区可使采空区内氧浓度相对降低。
氮气渗入煤体裂隙后，可阻止煤体的氧化和燃烧。
采空区注入氮气后，提升了其间的气体压力，减少了漏入风量。
氮气注入明火火区后，大量吸热，体积急剧膨胀，使火区氧浓度下降、温度降低，从而使火灾熄灭，并能抑制可燃气体爆炸。
用于防灭火的氮气有气氮和液氮二种。
用管道输送液氮时，管道易受到剧冷而冻裂，加上液氮难于大量制取和贮存，因而，目前我国煤矿中多用气氮，很少应用液氮。
利用空气分开机制取气氮，经压缩和深冷等技术流程即可提取纯液氮，然后利用低温贮备容器(贮槽、槽车、贮罐)运到矿井。
井下输氮的方式有：1．地面汽化井下管路输送法利用汽化器在地面将液氮汽化成10℃的气氮，通过管道将气氮压入火区或采空区。
2．直接喷洒液氮法在地面将贮槽或槽车中的液氮注入适宜于井下运输的贮罐中，运往井下，在火区四周选定地点，通过管道和雾化喷嘴直接压入火区或采空区。
当必须氮量不大时，也可利用移动式制氮机在井下火区或采空区四周制氮注入火区或采空区。
向采空区注氮防灭火时，要采用堵漏措施，以提升利用率和防止氮气窒息事故。
氮气能渗入采空区内任何部位的火源点，将火灾扑灭；火区恢复工作量少；火区内机电设备不易受损。
但氮气防灭火成本较黄泥注浆高，且火灾易于复燃。
二、“均压〞法预防煤的自燃“均压〞是指设置调压装置或调整通风系统，均衡漏风通道进出两端的风压，以杜绝或减少漏风的措施。
它可用于防火或灭火。
依据使用条件不同，作用原理不一，均压防灭火技术分为开区均压和闭区均压二类。
在生产工作面建立均压系统，以减少其后部采空区的漏风，抑制遗煤自燃，防止一氧化碳等有害气体向工作面涌出，从而确保工作面正常回采的措施称为开区均压。
对已封闭的采空区或火区而采用的均压措施称为闭区均压。
井下注氮防灭火安全技术措施
井下注氮防灭火安全技术措施井下作业是煤矿生产的重要环节，但也存在较高的火灾风险。
为了保障煤矿井下作业人员的生命安全和财产安全，防止火灾事故的发生，煤矿企业需采取一系列安全技术措施，其中包括井下注氮防灭火技术。
一、井下注氮技术原理和作用在煤矿井下，由于存在高温、高压、高湿等环境，煤与空气在一定条件下易产生爆炸性气体。
而注入氮气则可以有效地抑制煤与空气的接触，从而有效地减少火灾事故的发生。
井下注氮技术一般采用压力氧气裂解法，通过将液态氧气注入井下煤气体区域，使其与煤气体发生化学反应，产生大量的氮气，从而使煤与空气分离，防止爆炸的发生。
二、井下注氮防灭火安全技术措施1、制定安全生产规定，明确注氮防灭火的具体安全作业流程、责任和方法等，确保人员遵守。
同时要加强安全教育和培训，提高员工的安全意识和技能。
2、对井下煤气体进行实时监测，确保煤气体的含氧量在注入氮气之前降至安全范围内，以避免因煤气体含氧量过高，使其与注入的氮气产生化学反应后，反过来引发爆炸事故。
3、建立井下注氮安全管控系统，对氮气注入量、压力、流量等进行实时监测。
在发现异常情况时，及时报警，采取故障排除和修复措施，保证系统运行的平稳和稳定。
4、加强施工安全管理，对注氮作业人员进行岗前培训和岗位考核，并配备专业设备和器械，确保煤气体与氮气的注入量和压力控制在安全范围内。
5、加大手动灭火器材的投放、设立关键区域自动灭火措施，采取防水、防火墙等措施减少火灾事故的危害。
6、加强定期维护保养和设备检验，确保注氮防灭火装置和设备稳定工作，避免因自然因素和设备老化等因素导致灾害事故的发生。
三、结论井下注氮防灭火技术是煤矿安全生产中不可或缺的技术技能之一，其对于保障井下作业人员和煤矿生产的安全和稳定性具有重要的作用。
但在实践中，注氮防灭火作业存在一定的困难和挑战，需要煤矿企业加强规章制度的制定和专业技能的培训，建立科学、规范的安全生产管理体系，实行全方位、多层次的安全防护措施，切实保障井下作业人员的生命安全和财产安全。
氮气防灭火
二、 氮气防灭火作用原理 注氮防灭火的实质是向采空区氧化带 内戒火区内注入一定流量的氮气，使 其氧含量降到10%戒3%以下，达到防 火、灭火和抑制瓦斯爆炸的目的，其 作用有： 1、 消除瓦斯爆炸的危险 2、 减少漏风的作用 3、 降温作用 4、 防止煤的自燃发热和自燃
三、 制氮设备
目前, 中国煤矿防灭火工程中使用的制 氮装备有3种: 深冷空分制氮装置、变压 吸附制氮装置和膜分 离制氮装置. 后2种装置根据安装不运移 斱式的丌同又设计成井上固定、井上移 劢和井下移劢3种.。
注氮工艺参数
( 1) 煤自燃临界氧浓度 ( 2) 煤自燃标志气体指标 ( 3) 采空区 三带 工作面后斱采空区的漏 风, 沿走向 深部依次划分出3个区域: 冷却带、氧化带和窒 息带( 如图2).氮气防火就是要将氮气注入到氧 化带区域内, 使其惰化,失去氧化条件, 抑制煤炭 自燃.
(4) 注氮斱式 根据采区开采条件, 采取丌同 的注氮斱式, 原生煤体独立工作面的注氮斱 式一般有拉管式、埋管式和钻孔式3种, 无煤 柱开采的复合采空区要采用斳路式注氮. (5) 注氮量 中国煤矿采空区防火时的注氮量为 200-400m3/h; 封闭火区灭火时注氮量 600~800m3/h; 开放火区灭火的氮气需求 量更大, 现有的制氮机难以满足, 可选用燃油 惰气发生装置.
浅谈煤矿氮气防灭火技术
组员：贺资良、胡亚 伟、胡灼亮
本素材由hi-hoo提供
前言
煤矿防灭火对于惰性气体的定义与化学对惰性气体的定义不 尽相同。在防灭火的工作实践中，惰气是指不参与燃烧反应 的单一或混合的窒息性气体，其中可能含有少量的氧气。最 常见的防灭火惰气是燃气、氮气和二氧化碳。下面主要看一 下氮气防灭火技术。
2、 1993年6月，某矿19110综采工作面撤架刚结束 时，已撤支架的运输顺槽发生自燃，立即对采空区用 板闭封闭后实斲注氮，当时通过埋设的束管测得火源 点附近的2#测点CH4和O2的含量分别为7%和14%， 正处于瓦斯爆炸界限之内，而此处的CO含量正以 300ppm/d的速度上升，瓦斯随时都有可能发生爆炸， 在注氮气4h后，将此处的O2含量降到10%，抑制了 火区的瓦斯爆炸，注氮10d后，彻底扑灭了火区。 3.1989年2月20日，某矿3402工作面的掘进巷内发生 瓦斯连续爆炸，次日派人前去处理和排放瓦斯，在恢 复通风时又发生了爆炸，当场死亡2人伤9人，另3名 救护队员在灾区内遇难。因火灾高温、烟雾和还有继 续爆炸的危险，未能及时将遇难者抢救出来。救灾会 议拟定了11个斱案，试行了6个均未获成功，已时隔 8d遇难者还是无法撤出来。于是决定采用液氮灭火技 术处理，6小时共注氮2900m3,约为火区体积的3倍， 火势被迅速扑灭，同时又消除了瓦斯爆炸危险，于是 救护队员进入灾区抬出了遇难者。然后清理巷道，仅 有几天时间就恢复了生产，更重要的是撤出了遇难者。
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煤矿液氮防灭火技术简介
煤矿资源作为一种重要的能源资源，其在经济社会发展中发挥着不可替代的作用，但是，煤矿开采常常面临着复杂的开采条件，严重影响了煤矿的安全生产。
在煤矿开采中，火灾事故频发，传统的防灭火技术主要是通过灌浆、凝胶与泡沫等手段，虽然可以起到一定的防灭火作用，但是存在技术的局限性，比如火区环境的污染、防火范围的有限性等。
而液氮防灭火技术是当前煤矿生产中应用极为广泛的技术，其具有安全性与可靠性、操作简单等优势，可以取得理想的防灭火效果。
在煤矿开采过程中，液氮防灭火技术需要遵循以下原则：如果火区与矿井口的距离相对较近，此时，在液氮的输送过程中，往往要采用管路输送的方式，但是在输送过程中要保障管路具有良好的抗低温能力；如果火区与矿井口的距离相对较远，在输送过程中采用矿车型小贮罐运输的方式；如果火源与地表的埋藏相对较浅，直接在地表打钻孔来保障液氮的注入即可。
对于煤矿防灭火来说，每一一种技术是万能的，要多种防灭火技术综合应用。
徐州吉安研发的普瑞特防灭火材料既能有效地防治煤炭自燃，又能封堵煤体孔隙，防止瓦斯向外释放。
普瑞特防灭火材料具有流体的流动性及膏体的覆盖与封堵性，胶凝反应之前属于泡沫流体的一种，具有较好的流动性及堆积性，胶凝之后则属于膏体。
普瑞特防灭火材料被注入到防灭火区域，凝胶以泡沫为载体沿浮煤的裂隙呈立体状扩散，扩散过程中固结后的凝胶能对其中的裂隙进行有效地封堵，隔断漏风通道。
并且普瑞特防灭火材料能固结90%以上的水分，大幅度提高浆水在防灭火区域里的滞留率。
普瑞特防灭火材料被注入到防灭火区域后，通过大面积扩散覆盖、固水降温、封堵漏风的原理防治煤炭自燃。