制氮机主要技术指标

制氮机主要技术指标
氮气产量（Nm3/h）400
氮气纯度（%）：97
出口压力(Mpa)： 1.1
起动时间(min) ：10
装机容量(KW)：190
外形尺寸：(3.0×1.1×1.4)×3 平板车数量： 3
冷却水量：20t/h
碳分子筛制氮机参数
孙家湾矿
氮气产量（Nm3/h）每台600，两台共1200 氮气纯度（%）98
出口压力(Mpa) 0.5～0.65
起动时间(min) 30
装机容量(KW) 230
五龙煤矿：
氮气产量（Nm3/h）每台800，两台共1600 氮气纯度（%）98
出口压力(Mpa) 0.65～0.75
起动时间(min) 30
装机容量(KW) 250
沿程磨擦阻力计算公式
•H=9.8×10-6×Q2WL/KD5---------------（1）
•式中：H------管路沿程摩擦阻力损耗Pa；
•L------管路长度，m；
•W------氮气与空气的密度之比，为0.9672；
•Q------氮气流量，m3/h;
•D------氮气管内径，cm；
•K------管道系数，为0.1180Mpa(3寸管)。

•②局部阻力取为沿程阻力的10%
输氮管路的管径是否满足输氮要求验算公式
•D=145.7(Qmax/v) --------------②
•式中: Qmax---最大输氮流量，m3/min
•D---注氮管路最小直径，mm;
•v---管道内氮气允许流速，为20m/s
氮气防灭火参数
•①氮气防火纯度：根据煤矿安全规程，采空区防火注氮的氮气纯度定为≥97%。

•②氮气灭火纯度：根据重庆煤科院实验室考察，火区中明火在O2含量为3%时仍能阴燃，故注入火区中的氮气纯度应高，根据变压吸附制氮机不能制取高纯度氮气的特点，将灭火氮气
纯度定为≥98.5%。

• ③采空区氧化带防火惰化指标：根据煤矿安全规程，采空区氧化带防火惰化指标为O2≤7%。

• ④火区注氮惰化指标：进风密闭内O2≤3%（停氮时），回风密闭内O2≤2%。

防火注氮流量
（按吨煤计算）
• 式中：QN —注氮流量，m3/h ；
• A —年产量， mt/年；
• 5—根据国内外经验，每产1t 煤所需防火注氮流量为5m3;
• K —注氮防火系数，为1～2，
• C —工作面回采率，取为0.85
按采空区氧化带含量计算
• 式中：Q0—采空区氧化带内漏风量，按工作面风量的1/100取， • C1—采空区内氧化带平均氧含量，取为15%； • C2—采空区氧化带防火惰化指标，取为7%； • Cn —注氮防火时氮气纯度，取为98%；
• K —管路输氮气系数，为1.1 60
3005⨯=AKC Q n
灭火注氮流量
• 式中：QN —灭火注氮量；
• V0—火区体积；
• C1—火区原始氧含量，根据实际经验，为6～8%； • C2—灭火注氮的氧含量惰化指标，取为2.5%，火区体积Q0按下式计算：
• V0=（a+b+c ）s·h
• 式中：a —回采工作面宽度，7m ；
• b —采空区冷却带宽度；
• c —采空区氧化带宽度；
• s —回采工作面长度；
• h —回采高度。

新疆六道湾煤矿综放面氮气灭火示意图
100602210-+-=C C C C K Q Q n N
防火注氮时机
• a.当工作面上隅角出现一氧化碳，其含量向上递增，达到60ppm 时，必须立即注氮防火；当其含量波动和变化，只需达到80ppm
时，也必须立即注氮防火。

• b.当工作在回采过程未达到合理防火推进度时，必须及时注氮，一直注到工作面推进度大于或等于防火合理推进度时停氮。

• c.工作面测温地点的温度出现下列情况时必须立即注氮防火：（1）测温地点的温度高于进风流温度10℃；（2）放煤温度高
于35℃。

• d.撤架时，无论工作面是否有发火征兆，均应及时注氮防火。

• e.巷道高温煤炭放入到采空区时，必须立即注氮，一直注到将
高温煤炭用入窒熄带。

每次注氮最少时间
• QN —惰化采空区氧化带的注氮量；
• V0—采空区氧化带体积；
• C1—采空区氧化带平均氧化含量，取为15%； • C2—采空区氧化带防火惰化指标，为7%； • V0=氧化带宽度×工作面长度×采高
注氮气泡沫工艺图
注氮气泡沫时不同流量的泡沫溶液发泡效果
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10V C C V Q N -=。