MT701-1997煤矿用氮气防灭火技术规范
MT701-1997煤矿用氮气防灭火技术规范

煤矿用氮气防灭火技术规范前言本标准在制定过程中,查阅了大量国内外的有关资料,特别是德国和法国的氮气防灭火资料和使用氮气的有关规定,以及我国有关科研和应用报告等,并对其内容进行认真研究分析后,按照《煤矿安全规程》和《矿井防灭火规范(试行)》的相关内容相一致的原则,同时结合我国煤矿应用氮气防灭火所取得的成功经验,确定了本标准的基本内容。
本标准中对氮气来源方式作了原则规定,但供氮能力必须满足最大防火注氮流量的需要,这是氮气防灭火成功与否的关键。
注氮工艺和方法是本标准的核心内容,同时也是防灭火效果好与否的关键。
但由于煤矿条件复杂,各矿井、各工作面的条件都不一样,因此在应用时需合理选择使用。
均压、堵漏和火灾监测是注氮防灭火的配合措施,也是提高氮气防灭火效果的可靠保证,应因地制宜地选择与实施。
本标准是在总结实际经验的基础上,制定出来的首部《煤矿用氮气防灭火技术规范》,为今后更好地开展氮气防灭火技术提供全煤炭行业的统一的技术依据。
本标准是一个独立性标准。
本标准规定的技术内容均独立于其他标准之外而独立成体,独立执行。
本标准由煤炭工业部科技教育司提出。
本标准由煤炭工业部煤矿安全标准化技术委员会归口。
本标准由煤炭科学研究总院重庆分院起草。
本标准主要起草人:王长元、邵启胤、徐承林。
本标准委托煤炭科学研究总院重庆分院负责解释。
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。
防灭火注氮流量的计算

防灭火注氮流量的计算氮气防灭火技术已作为综采和综放工作面的主要防灭火措施,由于每个矿井的地质条件、煤层开采条件及外围因素各不相同,因此,确定防灭火注氮流量就成为一个比较剌手的问题。
从理论上讲,注氮流量越大,防灭火(特别是灭火)的效果就越好,反之就越差,甚至不起作用。
要使选用的制氮能力既能满足防灭火所需注氮流量的要求,又能充分体现经济技术上的合理性,根据我国应用氮气防灭火的经验,在设计时着重考虑以下几个指标。
⑴采空区防火惰化指标预防综放面采空区内煤炭自然发火,重点是将采空区氧化带进行惰化,使氧含量降到阻止煤炭氧化自燃的临界值以下,从而达到使氧化带内的煤炭处于不氧化或减缓氧化的状态。
按煤炭氧化自燃的观点,采空区气体组分中除氧气外,氮气、二氧化碳等均可视为惰性气体,对煤炭的氧化起抑制作用。
氧气是煤炭自燃的助燃剂,注氮后采空区氧化带内氧气浓度的高低反映出注氮效果的好坏,因此把氧含量临界值作为惰化指标是合理的。
根据国内外实验研究表明:当空气中氧含量降到7%—10%时煤就不易被氧化,我国煤矿安全规程也明确规定,注氮后采空区氧化带内氧含量应小于7%,因此煤矿安全规程将采空区防火惰化指标定为7%是合理的,并将其指标作为设计依据。
⑵火区惰化指标采空区或巷道一旦发生火灾,采用注氮方法灭火时,在注氮的初期注氮流量要大,这是因为:一方面要迅速将火区空间惰化,另一方面注入的氮气还要惰化漏进的新鲜风流。
火区惰化后,继续注入的氮气主要起惰化漏风的作用,注氮流量就相应减少。
国外如德国和法国,灭火注氮流量一般每分钟为几十至几百立方米,总耗氮量达数十到数百万立方米,若按此计算,我国煤矿自身的经济承收能力是难以满足的。
通常灭火注氮量可按封闭火区体积的3倍计算。
实验研究表明:气体成分中当氧含量低于5%时就能阻止煤炭的氧化和燃烧,为防止采空区内可燃气体因明火而发生爆炸,因此,煤矿安全规程将火区惰化指标定为以氧含量低于3%是合理的,并将其作为设计依据。
关于井下注氮防火规定

南煤公司关于“矿井防灭火注氮系统管理”的规定为切实加强矿井防灭火管理工作,防止煤炭自燃事故发生,认真吸取“一通三防”事故教训,确保矿井安全生产和员工生命、财产安全,特制定“矿井防灭火注氮系统管理”规定。
一、制氮机管理1、各种型号制氮装置的安装地点和环境,必须符合产品说明书的技术要求。
否则,不得安装、使用和运转。
2、新购置的制氮装置必须进行现场调试和试运转,各项指标及参数均满足设计要求,且无异常情况,方可正常运转、使用。
否则停止运转,不得使用。
3、制氮装置在运转过程中,出现任何异常情况,必须立即停止使用,并及时进行检查、维修。
当无法处理时,要及时联系厂方处理。
4、制氮装置要设经培训合格后的司机专人看管,要按操作规程规定的开、停顺序进行操作,做到能维护、会保养。
其它人员不得随意开启制氮装置。
5、使用制氮机的厂所,必须制定并上墙吊挂“制氮机的操作规程、司机岗位责任制、制氮机保养维护管理制度和注氮机系统示意图”。
严格按章操作和管理。
制度不建全,罚机电矿长、总工程师各1000元。
6、使用注氮机时,要严格按说明书的要求,及时更换活性炭、精密过滤器、油过滤器、润滑油、空气滤芯、油滤芯等,确保净化过滤系统灵敏可靠。
7、地面制氮机房必须悬挂便携式瓦斯氧气两用报警仪,随时监测机房氧气变化情况,当氧气浓度低于18%时,立即撤离机房所有人员,同时,注氮机司机向矿调度汇报,关停制氮机停止向采空区注氮。
并做好相关记录。
不按规定悬挂,罚值班司机50元。
8、地面制氮机房的相关设备由机电科负责定期维修、维护,制氮司机每天必须将井下注氮地点和注氮量、流量、压力、浓度以及设备运转情况等向机电、通风调度进行详细汇报,各部门做好记录。
不汇报、弄虚作假,罚责任人50元9、因维护和管理不到位,造成制氮机设备损坏、膜组失效,矿要按价赔偿,并罚矿长、机电副矿长、总工程师各1000元。
二、注氮系统的管理1、通风区每周要安排专人对注氮系统进行巡回检查,发现漏气、管路损坏等及时处理,确保注氮系统运行稳定可靠。
煤矿用氮气防灭火规范

煤矿用氮气防灭火技术规范(MT/T701-1997)前言本标准在制定过程中,查阅了大量国内外的有关资料,特别是德国和法国的的氮气防灭火资料和使用氮气的有关规定,以及我国有关科研和应用的报告等,并对其内容进行认真研究分析后,按照《煤矿安全规程》和《矿井防灭火规范(试行)》的相关内容相一致的原则,同时结合我国煤矿应用氮气防灭火所取得的成功经验,确定了本标准的基本内容。
本标准中对氮气来源方式作了原则规定,但供氮能力必须满足最大防火注氮流量的需要,这是氮气防灭火成功与否的关键。
注氮工艺和方法是本标准的核心内容,各矿井、各工作面的条件都不一样,因此在应用时需合理选择使用。
均压、堵漏和火灾监测是注氮防灭火的配合措施,也是提高氮气防灭火效果的保证,应因地制宜地选择与实施。
本标准是在总结实际经验的基础上,制定出来的首部《煤矿用氮气防灭火规范》,为今后更好地开展氮气防灭火技术提供全煤炭行业的的统一的技术依据。
本标准是一个独立性标准。
本标准规定的技术内容均独立于其它标准之外而独立成体,独立执行。
本标准由煤炭工业部科技教育司提出。
本标准由煤炭工业部煤矿安全标准化技术委员会归口。
本标准由煤炭科学研究总院重庆分院起草。
本标准委托煤炭科学研究总院重庆分院负责解释。
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。
煤矿防灭火技术规范

矿井防灭火规范目录第一章总则…………………………………………………第二章自燃煤层开采………………………………………第三章防灭火装备…………………………………………第四章日常防火……………………………………………第五章灭火救灾……………………………………………第六章火区管理……………………………………………第一章总则第1条为了贯彻党和国家的安全生产方针,认真执行《煤矿安全规程》,本着”预防为主”和”综合治理”的原则,结合我国煤矿矿井防灭火的教训,特制定本《矿井防灭火规范》(下称《规范》)。
第2条本《规范》适用于全国国营的生产、基建和改、扩建矿井的自燃火灾(亦称内因火灾)和外源火灾(亦称外因火灾)及对井下有危险的井口地面火灾的防治。
第3条本《规范》的贯彻执行在矿务局范围内由局长负全面领导责任,局总工程师负技术领导责任;在矿井范围内由矿长负全面领导责任,矿总工程师负技术领导责任;局、矿及其下属有关部门分工负责。
1. 通风部门负责自燃火灾的预防和矿井火灾的处理。
2. 机电部门负责电气火灾和机械火灾的预防。
3. 地测、计划和生产部门负责地质、测量、开拓、开采设计和生产工艺方面预防自燃火灾和外源火灾。
4. 矿山救护队负责发生火灾时的灭火救护工作和平时配合通风部门做好自燃火灾的预防处理和防火检查工作。
5. 安监部门负责监督检查本《规范》的严格执行情况和日常的井下明火管制。
6. 供应部门负责矿井防灭火所需材料、设备的供应。
7. 财务部门负责矿井防灭火工作所需资金。
第4条由内因或外因火灾源引起的井下火灾,统称为矿井火灾事故。
心矿井火灾造成以下后果之一者,即定为矿井火灾重大事故:1.造成人员伤亡。
2.造成价值1万元的物质(包括资源)损失。
3.造成生产中断8小时以上。
4.造成封闭工作面或采区冻结煤量。
凡发生矿井火灾事故,均须进行事故统计与分析,并按规定向上级呈报事故报告。
第5条每个矿井必须由矿长和矿总工程师负责组织制定本矿井的防灭火长远规划和年度计划。
注氮设计

4301工作面注氮防灭火设计我矿4301采用综放工艺回采,其采空区遗煤较多、范围广、空间大,加之所采4#煤自燃倾向性等级为Ⅱ类,工作面防灭火工作十分重要。
采用注氮防灭火措施的有效覆盖率较高、适应性较好,能有效的保证工作面回采期间防灭火安全。
为了防止输氮管路和采空区泄漏氮气造成人员伤害、保证注氮防灭火效果,特编制如下设计。
一、工作面概况1、采煤工作面位置:工作面位于位于主斜井工业广场东北约1000m空地处井田西部,东翼回风北部,南部为东翼回风巷,对回采无影响,北侧为后安煤矿,开采过程中应预防后安煤矿采空区水通过塌陷裂隙导入工作面,编制好安全规程。
2、工作面有关参数走向长度:892m,煤层厚度为5.7-8.3m,平均7.26m。
平均采高:机采3m,放煤高度4m。
瓦斯等级:瓦斯。
自燃倾向性:Ⅱ类自然。
工作面倾斜长:207m。
一、注氮防灭火方案1、注氮防灭火措施的适应性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。
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,即是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:1)氮气可以充满任何形状的空间并将氧气排挤出去,从而使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燃;2)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;3)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;4)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。
矿井防灭火注氮管理制度

该制度不适用于除矿井之外的其他地下设施,如地下管道、隧道等。
02
矿井防灭火注氮系统
注氮系统的组成
空气干燥装置
去除空气中水分,防止注氮系 统结冰。
储气罐
储存氮气,稳定供气压力。
空压机
用于制造氮气,一般采用螺杆 式空压机。
冷却器
降低空压机出口的氮气温度, 防止结冰。
注氮管路
将氮气输送到注氮孔或钻孔。
06
相关文件与记录
相关文件清单
矿井防灭火注氮系统设计图 矿井防灭火注氮管理制度
矿井防灭火注氮设备操作手册 矿井防灭火应急预案
相关记录清单
注氮设备检查维护记 录
注氮设备运行日志
注氮设定期检测报 告
07
附录
相关表格样式
注氮设备检查记录表 记录注氮设备的检查日期、设备 名称、检查内容、检查结果、整 改情况等信息。
清洗过滤器
定期清洗空压机出口的过滤器,防止堵塞 。
更换部件
根据需要更换磨损的部件,如空压机活塞 环等。
03
矿井防灭火注氮管理规定
注氮操作规程
注氮操作人员必须经过专业培训, 熟悉注氮设备的结构、性能及使用 方法。
注氮时,应按照规定的操作步骤进 行,并时刻关注设备运行状态,防 止出现故障。
注氮前,应检查注氮设备的安全状 况,确保设备处于良好状态。
注氮过程中,若出现异常情况,操 作人员应立即采取措施,并及时上 报。
注氮设备使用与维护规定
注氮设备应由专人负责管理,确保设备处于良好状态 。
使用中,应定期对设备进行检查和维护,及时发现并 处理设备故障。
使用前,应对设备进行检查,确保设备无损坏、无泄 漏、压力正常。
一通三防工作防治自然发火管理规定

附件4:防治自然发火管理规定总则一、为进一步加强和规范**限责任公司防治煤层自然发火管理,严控自然发火隐患,根据《煤矿安全规程》(2016)、《煤矿防灭火细则》(矿安〔2021〕156号)、《煤炭矿井设计防火规范》(GB51078-2015)、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于加强煤矿防灭火工作的通知》(安监总煤行〔2008〕161号)、《煤矿自然发火束管监测系统通用技术条件》(MT/T757-2019);《煤矿灌浆防灭火技术规范》(MT/T702-1997);《煤矿用氮气防灭火技术规范》(MT/T701-1997)、等有关法律、法规、规范,结合矿井实际,特制定本管理规定。
职责分工二、矿长是防灭火工作的第一责任人,全面负责煤矿防灭火工作,组织制定煤矿火灾防治的总体方案,协调落实煤矿防灭火工作开展所需的人力、物力和资金;总工程师是防灭火工作的技术负责人,负责技术管理工作,组织制定煤矿防灭火相关的总体设计及技术方案,评价和审批防灭火技术措施,监督现场措施落实;通风副总工程师负责协助总工程师组织编制、审批防灭火技术方案和措施,并检查落实情况;其他副矿长及副总工程师负责分管范围内的防灭火工作管理。
三、部门职责。
(二)地测通防部是煤层自然发火防治的主管部门,负责防灭火设计、规划、制度、规定等的编制;负责矿井井下防灭火的技术业务指导、监督、考核及防灭火工作的日常监管。
(三)通风综合队是煤层自然发火防治的责任主体单位,落实井下各项防灭火措施;针对性编制有关井下防灭火有关各项措施并组织实施;发现问题及时采取针对性措施处理;负责对本单位职工进行井下防灭火专业知识进行培训,不断提高职工素质。
(四)信息中心负责防灭火工作中监测监控系统管理,负责矿井防灭火监控系统监测异常时信息的汇报工作。
(五)生产技术部负责优先选择有利于矿井防治煤层自燃的开拓布置和回采工艺,负责分配队伍开展井下防灭火工作相关工作。
(六)安全监察部负责监督防灭火措施落实情况,根据有关规定组织开展相关的培训教育工作;负责对防灭火工作的各项规定、措施落实情况进行督促、检查。
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煤矿用氮气防灭火技术规范前言本标准在制定过程中,查阅了大量国内外的有关资料,特别是德国和法国的氮气防灭火资料和使用氮气的有关规定,以及我国有关科研和应用报告等,并对其内容进行认真研究分析后,按照《煤矿安全规程》和《矿井防灭火规范(试行)》的相关内容相一致的原则,同时结合我国煤矿应用氮气防灭火所取得的成功经验,确定了本标准的基本内容。
本标准中对氮气来源方式作了原则规定,但供氮能力必须满足最大防火注氮流量的需要,这是氮气防灭火成功与否的关键。
注氮工艺和方法是本标准的核心内容,同时也是防灭火效果好与否的关键。
但由于煤矿条件复杂,各矿井、各工作面的条件都不一样,因此在应用时需合理选择使用。
均压、堵漏和火灾监测是注氮防灭火的配合措施,也是提高氮气防灭火效果的可靠保证,应因地制宜地选择与实施。
本标准是在总结实际经验的基础上,制定出来的首部《煤矿用氮气防灭火技术规范》,为今后更好地开展氮气防灭火技术提供全煤炭行业的统一的技术依据。
本标准是一个独立性标准。
本标准规定的技术内容均独立于其他标准之外而独立成体,独立执行。
本标准由煤炭工业部科技教育司提出。
本标准由煤炭工业部煤矿安全标准化技术委员会归口。
本标准由煤炭科学研究总院重庆分院起草。
本标准主要起草人:王长元、邵启胤、徐承林。
本标准委托煤炭科学研究总院重庆分院负责解释。
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%)。
3.9 安全通风量 safe ventilation air quantity注氮过程中,为防止输氮管路内的氮气全部泄漏到巷道内或工作面,不致造成该处工作人员因缺氧而发生窒息事故所必需的最小通风量。
4 一般要求4.1 应有完整的矿井开拓、开采图,通风系统图及输氮管路系统图。
4.2 新建矿井应有所有煤层、拟采水平和不同地质构造区域煤的自燃倾向性鉴定报告,以及开采同煤系煤层邻近生产矿井的自然发火危险程度等级资料。
4.3 生产矿井有矿井自然发火危险程度等级资料以及新开煤层、新水平和不同地质构造区域煤自燃倾向性鉴定报告。
4.4 生产矿井有历年煤自然发火资料。
5 注氮防灭火方案5.1 注氮方案的主要内容5.1.1 建立氮气防灭火系统:a)现行常规防灭火技术措施的适应性和有效性分析;b)氮气来源选取的技术经济分析;c)供氮能力、输氮管路的计算与选取;d)注氮防灭火工艺和方法;e)注氮防灭火的效果考察;f)投资概算与工程进度计划;g)工程组织领导机构。
5.1.2 建立完善的火灾监测系统。
5.1.3 有可靠的防止向注氮区域内漏风和氮气泄漏的措施。
5.2 注氮方案的实施5.2.1 制定的注氮防灭火方案必须报矿务局审批后方能实施。
5.2.2 注氮防灭火方案的工程应由基建施工单位(基建矿井)或矿井(生产矿井)负责组织实施。
5.2.3 注氮防灭火方案规定的工程完工后由批准部门负责组织验收。
6 氮气源设备6.1 氮气源设备可选用地面固定式深冷空分制氮设备;地面固定式或井上、井下移动式变压吸附制氮装置;井上、井下固定式或移动式膜分离制氮装置。
6.2 井下制氮装置中的电气设备必须取得《防爆检验合格证》。
6.3 地面移动式制氮装置的外形尺寸应能满足公路和铁路运输的要求。
6.4 井下移动式制氮装置的外形尺寸应与矿用平板车、罐笼的允许尺寸相适应。
7 主要技术参数7.1 供氮能力制氮设备或装置的供氮能力应按矿井注氮工作面防火注氮需要选取,供氮能力可按式(1)计算(1个工作面注氮量):式中:Q0——采空区氧化带内漏风量,m3/min;C1——采空区氧化带内平均氧浓度,%;C2——采空区惰化防火指标,其值为煤自燃临界氧浓度,%;C N——注入氮气的氮气浓度,%;K——备用系数,取1.2~1.5。
7.2 氮气纯度向防火区注入氮气的纯度要视其能将采空区的氧浓度降低到煤自燃临界氧浓度而定。
而向火区注入氮气纯度应不低于97%。
7.3 供氮压力地面、井下制氮设备的供氮压力,可按7.4.2条的供氮压力公式计算,其管路末端的绝对压力应不低于0.2MPa。
7.4 输氮管路7.4.1 管材的选取从地面供氮时,当供氮压力小于1.6MPa时,输氮管路应选用无缝钢管。
从井下供氮时,除应采用钢管外,在满足输氮压力的情况下,可选用耐压橡胶软管。
但进人采空区或火区的管路必须采用无缝钢管。
7.4.2 输氮管路的直径应满足最大输氮流量和压力的要求。
供氮压力能否满足要求,按式(2)进行计算: (2)式中:P2——管路末端的绝对压力,MPa;Qmax——最大输氮流量,m3/h;D0——基准管径,150mm;Di——实际输氮管径,mm;Li——相同直径管路的长度,km;λ0——基准管径的阻力损失系数,0.026;λi——实际输氮管径的阻力损失系数,对于不同的钢管直径,则有如表1的关系:7.5 输氮管路的铺设7.5.1 管路的铺设应尽量减少拐弯,要求平、直、稳,接头不漏气。
每节钢管的支点不少于两点,每节软管的吊挂不少于4点,不允许在管路上堆放他物。
低洼处可设置放水阀。
7.5.2 输氮管路的分岔处应设置三通和截止阀及压力表。
7.5.3 输氮管路应进行防锈处理,表面涂黄色油漆。
7.5.4 定期对输氮管路进行试压检漏。
8 注氮防灭火工艺和方法根据矿井具体条件,可采用埋管注氮、拖管注氮、钻孔注氮、插管注氮和密闭注氮等工艺。
8.1 埋管注氮在工作面的进风侧沿采空区埋设一趟注氮管路。
当埋人一定深度后开始注氮,同时又埋人第二趟注氮管路(注氮管口的移动步距通过考察确定)。
当第二趟注氮管口埋人采空区氧化带与冷却带的交界部位时向采空区注氮,同时停止第一趟管路的注氮,并又重新埋设注氮管路,如此循环,直至工作面采完为止。
8.2 拖管注氮在工作面的进风侧沿采空区埋设一定长度(其值由考察确定)的厚壁钢管作为注氮管路,它的移动主要利用工作面的液压支架,或工作面运输机头、机尾,或工作面进风巷的回柱绞车作牵引。
注氮管随着工作面的推进而移动,使其始终埋人采空区内的一定深度。
8.3 钻孔注氮在地面或井下,向采空区或火灾隐患的区域打钻孔(全套管)注氮。
8.4 插管注氮工作面开切眼、停采线和巷道高冒区,可采用向火源直接插管的注氮方式进行注氮。
8.5 密闭注氮利用密闭墙上预留的注氮管向火区或火灾隐患的区域实施注氮。
8.6 注氮方法根据对火情的预测情况,可选择连续或间断注氮。
8.7 注氮地点防灭火注氮地点应尽可能选择在进风侧或靠近火源。
工作面采空区注氮防火的注氮管口应处于采空区氧化带内。
8.8 注氮抑制瓦斯爆炸扑灭瓦斯积聚区的火灾,需建防爆墙。
注氮的同时,取样分析灾区气体成分的变化,并用空气一甲烷混合物的爆炸三角形法进行失爆性的判定。
9 注氮防灭火惰化指标9.1 采空区惰化防火氧浓度指标不大于煤自燃临界氧浓度,其值由气相色谱吸氧法测定。
9.2 惰化灭火氧浓度指标应不大于3%。
9.3 惰化抑制瓦斯爆炸氧浓度指标应小于12%。
10 注氮防灭火的效果考察10.1 为保证注氮防灭火的效果,宜对注氮的区域采取均压措施,并采取严格的堵漏措施以及有效的火灾监测,使防灭火区域的漏风量降到最低限度。
10.2 考察内容:——注氮前、后采空区三带的变化;——注氮量、注氮扩散半径、注氮口移动步距等。
11 安全技术措施与管理11.1 注氮过程中,工作场所的氧气浓度不得低于18.5%,否则应立即停止作业撤除人员,同时降低注氮流量或停止注氮。
11.2 注氮地点及与其相连巷道的安全通风量,按式(3)计算: (3)式中:Q0——工作场所的安全通风量,m3/min:Q N——最大氮气泄漏量,m3/min;C N——泄漏氮气中的氮气浓度,%;C1——工作面或巷道中原始氧气浓度,一般取20.8%;C2——工作场所的安全氧浓度指标,18.5%。
11.3 注氮安全措施与管理:在采空区进行注氮防火或在火区进行注氮灭火时,必须编制相应的安全技术措施,并经矿总工程师审批后,方可实施。
11.4 制氮设备的管理人员和操作人员,必须经培训,考试合格,并取得结业证和上岗证后,方可上岗。
11.5 必须建立制氮设备的操作规程、工种岗位责任制、机电设备维护检修规程、注氮防灭火管理暂行规定等规章制度。
11.6 建立注氮防灭火台帐。
11.7 注氮防火、灭火区的管理、熄灭标准、注销和启封要求以及防火墙的管理,应按《煤矿安全规程》和《矿井防灭火规范》的规定执行。