磁窑沟煤矿制氮设计
内蒙古蒙泰不连沟矿井地面制氮设备技术要求09.3.31
内蒙古蒙泰不连沟煤业有限责任公司不连沟矿井及选煤厂地面制氮设备技术要求内蒙古蒙泰不连沟煤业有限责任公司不连沟矿井及选煤厂中煤国际工程集团沈阳设计研究院二00九年一月一、总则1、本技术规范书的使用范围仅限于内蒙古蒙泰不连沟矿井地面制氮设备及附属装置。
它包括运行条件、技术条件等、图纸和文件等。
2、本技术规范提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定。
也未充分引述有关标准和规范的条文。
供方应保证提供符合本技术条件和工业标准的优质产品。
3、投标方应保证制造中所有工艺、材料等（包括卖方的外购件在内）均应符合本协议书的规定。
若需方根据运行经验指定供方提供某种外购件，供方应积极配合，如有异议，应在一周内以书面形式通知需方。
4、如果投标方没有以书面形式对本技术条件的条文提出异议，那么可以认为供方提出的产品完全满足本技术条件的要求。
二、设备的运行环境条件1、海拔高度：>1300米。
2、空气温度：-37℃～+40℃。
3、相对湿度≤95%（+25℃时）。
4、设备安装地点：地面工业场地。
5、本矿设计年产量10.0Mt/a，采用地面设制氮站对井下统一供氮。
井下需要供氮量不小于3600Nm3/h。
6、地震烈度：7度。
三、地面制氮设备主要技术参数1、氮气产量：2000Nm3/h （每台共两台）。
2、氮气纯度：≥98% O2≤2%。
3、氮气出口压力：≥1.6Mpa（配增压系统）。
4、制氮设备形式：碳分子筛制氮形式。
5、设备结构形式：地面固定式(双塔流程)。
6、冷却方式：风冷。
7、耗气量：≥120立方。
8、供电电压：10KV。
9、设备规格详见下表，其他参数由供货商进一步完善。
10、除规格书明确外，注氮设备应按国家有关标准设计制造。
四、其它要求1、在国内有2个以上相同业绩（氮气指标纯度≥98%且相当于3000Nm3/h 以上的大型设备），且使用效果良好。
2、注册资金3000万以上。
3、制氮设备程控阀门驱动器等部件连接管路均采用紫铜管制作。
兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿分公司90万吨技术改造施工组织设计
兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿90万吨/年技术改造施工组织设计设计：编制：时间：前言兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿位于乌鲁木齐市西部准南煤田头屯河中游西侧硫磺沟矿区中部，行政区划分隶属昌吉市硫磺沟镇管辖。
煤矿东距乌鲁木齐市49km，北距昌吉市50km。
东北距乌鲁木齐火车西站24km，距新疆八一钢铁集团公司18km，均有沥青公路相通。
井田东部有简易公路与昌吉～庙尔沟旅游区、乌鲁木齐市～庙尔沟沥青公路，交通十分方便。
硫磺沟煤矿是在原昌吉市联合厂煤矿基础上由新疆哈密煤业(集团)有限责任公司硫磺沟分公司兼并后扩建。
哈密煤业（集团）设计院于2003年完成了新疆哈密煤业(集团)有限责任公司硫磺沟分公司煤矿(0.9Mt/a)的可行性研究报告，并于2003年经原新疆发展计划委员会审查后批复。
2007年10月，兖矿集团对原新疆哈密煤业(集团)有限责任公司硫磺沟分公司进行了控股重组，引入了新的生产技术和管理理念，以公司资源为基础，根据市场供需情况确定公司发展战略。
新疆昌吉市硫磺沟矿区煤炭资源丰富，煤种为不粘煤和长焰煤，是良好的动力和民用煤种，煤炭以烟少，灰分低，发热量高为特点。
随着国家西部大开发战略的逐步实施和自治区天山北坡经济带(乌鲁木齐、昌吉、塔城、克拉玛依四地区)的经济发展，该区域现有的煤炭生产能力将不能满足市场的需求。
受兖矿新疆矿业有限公司委托，我院组织设计人员赴现场踏勘并收集了有关资料，在此基础上开展了兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿的施工组织设计工作。
一、编制设计的依据1．新疆煤田地质局一六一煤田地质勘探队2003年9月编制的《新疆昌吉市硫磺沟煤矿区三井田勘探地质报告》、自治区矿产资源储量评审中心新国土资储评审[2004]028号“关于《新疆昌吉市硫磺沟煤矿区三井田勘探地质报告》评审意见书”。
原自治区煤炭工业厅批准的《准南煤田头屯河区详查地质报告》、《准南煤田头屯河昌吉市煤矿生产地质报告》(相当精查)。
安徽煤田地质局物探测量队2003年4月编制的《哈密煤业(集团)有限责任公司硫磺沟分公司高分辨率三维地震勘探报告》。
变压吸附制氮装置的设计
变压吸附制氮装置的设计一、设备简介变压吸附制氮装置是一种通过组合吸附剂来分离氮气和氧气的装置。
它的原理是通过变压吸附剂的吸附和脱附特性，将氧气和其他杂质分离出来，从而制取高纯度的氮气。
该装置由压缩空气系统、氮气系统、控制系统和其他辅助系统组成。
二、装置设计1.压缩空气系统：压缩空气系统包括空气压缩机、冷却器、干燥器和过滤器等设备。
空气压缩机用于将空气压缩至设定压力，冷却器用于降低压缩空气的温度，干燥器用于去除压缩空气中的水分，过滤器用于去除压缩空气中的固体颗粒物。
2.吸附系统：吸附系统是变压吸附制氮装置的核心部分，主要包括吸附剂、吸附塔和换向阀等设备。
吸附剂是一种可以吸附氧气和其他杂质的材料，常用的吸附剂有分子筛和活性炭。
吸附塔是用于装填吸附剂的容器，换向阀用于控制吸附塔的工作状态。
3.氮气系统：氮气系统主要包括气体储存罐、氮气干燥器和氮气净化器等设备。
气体储存罐用于储存制取的氮气，氮气干燥器用于去除氮气中的水分，氮气净化器用于去除氮气中的其他杂质。
4.控制系统：控制系统是用于对整个装置进行自动控制的设备，包括传感器、控制器和执行器等部件。
传感器用于检测装置的各种参数，控制器用于根据传感器的反馈信号来控制设备的工作状态，执行器用于执行控制器的指令。
三、装置工作流程1.进气阶段：在进气阶段，空气经过空气压缩机被压缩至一定压力，并经过冷却器降低温度，然后进入吸附塔。
其中一座吸附塔处于工作状态，另一座吸附塔处于再生状态。
2.吸附阶段：在吸附阶段，进入工作状态的吸附塔中的吸附剂开始吸附氧气和其他杂质，而再生状态的吸附塔中的吸附剂开始脱附，将之前吸附的氧气和其他杂质释放出来。
3.换向阶段：在换向阶段，换向阀将工作状态和再生状态的吸附塔进行切换，使之交替工作。
这样，当一座吸附塔吸附饱和后，另一座吸附塔开始工作，确保了装置的连续工作。
4.出气阶段：在出气阶段，制取的高纯度氮气从工作状态的吸附塔中流出，并经过氮气干燥器和氮气净化器进入气体储存罐进行储存，待使用时再通过气体供给系统供给到需要的领域。
兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿分公司90万吨技术改造施工组织设计
兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿90万吨/年技术改造施工组织设计设计：编制：时间：前言兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿位于乌鲁木齐市西部准南煤田头屯河中游西侧硫磺沟矿区中部，行政区划分隶属昌吉市硫磺沟镇管辖。
煤矿东距乌鲁木齐市49km，北距昌吉市50km。
东北距乌鲁木齐火车西站24km，距新疆八一钢铁集团公司18km，均有沥青公路相通。
井田东部有简易公路与昌吉～庙尔沟旅游区、乌鲁木齐市～庙尔沟沥青公路，交通十分方便。
硫磺沟煤矿是在原昌吉市联合厂煤矿基础上由新疆哈密煤业(集团)有限责任公司硫磺沟分公司兼并后扩建。
哈密煤业（集团）设计院于2003年完成了新疆哈密煤业(集团)有限责任公司硫磺沟分公司煤矿(0.9Mt/a)的可行性研究报告，并于2003年经原新疆发展计划委员会审查后批复。
2007年10月，兖矿集团对原新疆哈密煤业(集团)有限责任公司硫磺沟分公司进行了控股重组，引入了新的生产技术和管理理念，以公司资源为基础，根据市场供需情况确定公司发展战略。
新疆昌吉市硫磺沟矿区煤炭资源丰富，煤种为不粘煤和长焰煤，是良好的动力和民用煤种，煤炭以烟少，灰分低，发热量高为特点。
随着国家西部大开发战略的逐步实施和自治区天山北坡经济带(乌鲁木齐、昌吉、塔城、克拉玛依四地区)的经济发展，该区域现有的煤炭生产能力将不能满足市场的需求。
受兖矿新疆矿业有限公司委托，我院组织设计人员赴现场踏勘并收集了有关资料，在此基础上开展了兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿的施工组织设计工作。
一、编制设计的依据1．新疆煤田地质局一六一煤田地质勘探队2003年9月编制的《新疆昌吉市硫磺沟煤矿区三井田勘探地质报告》、自治区矿产资源储量评审中心新国土资储评审[2004]028号“关于《新疆昌吉市硫磺沟煤矿区三井田勘探地质报告》评审意见书”。
原自治区煤炭工业厅批准的《准南煤田头屯河区详查地质报告》、《准南煤田头屯河昌吉市煤矿生产地质报告》(相当精查)。
安徽煤田地质局物探测量队2003年4月编制的《哈密煤业(集团)有限责任公司硫磺沟分公司高分辨率三维地震勘探报告》。
大南湖矿区西区五号矿井压风、制氮系统设计
大南湖矿区西区五号矿井压风、制氮系统设计摘要：矿井压风、制氮系统作为矿井传统主要设备，合理的设备选型及布置对于矿井减少设备投资，降低能源消耗，降低设备运行成本意义重大。
本文结合工作实际，对大南湖矿区西区五号矿井压风、制氮系统进行了设计，以供同行借鉴。
关键词：压缩空气设备；制氮系统；设计引言大南湖矿区西区五号隶属徐矿集团哈密能源有限公司，是徐州矿务集团有限公司在新疆的全资子公司。
矿井设计生产能力4.00Mt/a，为国电哈密大南湖电厂配套矿井。
压缩空气设备主要担负矿井采掘面工作风动工具和压风自救系统用气。
制氮设备主要提供对煤层自然发火进行综合防治注氮防灭火用气。
对于大、中型矿井2种设备主要特点是装机容量和功率都很大，合理的设备选型及布置对于矿井减少设备投资，降低能源消耗，降低设备运行成本有重要意义。
1.压缩空气设备矿井采用主斜井、缓坡副斜井、中部进风井、回风立风井的综合开拓方式。
中部进风井井口标高+486m。
矿井井下配备的风动工具：湿式气腿式凿岩机2台，单台耗气量为3.2m3/min，工作压力为0.4MPa；湿式混凝土喷射机3台，单台耗气量为8m3/min，工作压力为0.4Mpa；风动单体锚杆钻机4台，每台耗气量3.4m3/min，工作压力为0.45MPa；风动锚锁钻机5台，每台耗气量2m3/min，工作压力为0.45MPa；风镐5台，每台耗气量1.6m3/min，工作压力为0.45MPa；空气炮4台，每台耗气量0.3m3/min，工作压力为0.5MPa。
井下最大班人员58人。
设计在地面中部进风井附近设置压缩空气站，采用地面集中供风的压风系统。
压缩空气管路沿中部进风井敷设至井下各个用气地点及救灾相关位置。
（1）压缩空气设备选型方案比较矿井井下生产用气计算：Q1=α1×α2×γ××qi×ki=74.8m3/min，式中：α1―延管道全长的漏风系数，管路敷设长度大于2000m时，α1取1.2；α2―由于风动工具磨损耗气量增加系数，一般α2=1.15；γ―海拔高度修正系数，γ=1；mi―同类型风动工具的台数；qi―同类型风动工具的空气耗气量，m3/min；ki―同类型风动工具的同时使用系数。
矿井压风制氮控制系统技术方案研究
当代化工研究Modern Chemical Research68技术应用与研究2020・03矿井压风制氮控制系统技术右案研究*张磊(山西临县华润联盛黄家沟煤业有限公司山西033000)摘耍：压风制氮系统是煤矿企业安全生产中必不可少餉环节，建立统一的操作平台实现集中控制，可以为煤矿生产节能降耗以及数字化矿山建设打下基础.本文结合矿井压风制氮设备控制系统现状，提出了存在餉问题并指出了详细的实施方案，对今后煤矿企业压风制氮控制系统智能化改造具有一定的借鉴意义.关键词：压风制氮；控制系统；技术改造中图分类号：T文献标识码：AStudy on the Technical Scheme of the Control System of Mine Air Pressure NitrogenProductionZhang Lei(Shanxi Linxian Huarun Liansheng Huangjiagou Coal Industry Co.,Ltd.,Shanxi,033000) Abstracts The compressed air nitrogen system is an essential link in the safety production of coal mine enterprises.The establishment of a unified operation platform to achieve centralized control can lay the f oundation f or energy saving and consumption reduction in coal mine p roduction and digital mine construction.In this paper,combined with the current situation of the control system of the mine air pressure nitrogen generation equipment,the existing p roblems are put f orward and the detailed implementation scheme is pointed out,which has certain reference significance f or the f uture intelligent transformation of t he coal mine air p ressure nitrogen generation control system.Key words：compressed air nitrogen^control system^technical transformation1.设备控制系统现状完善制氮机地面监控平台：包括电脑、手机等移动终端目前，该矿井安装有由6台复盛螺杆空气压舉也芒台制氮机组成的以及配套的冷干机系统。
综采综合防灭火措施
102综采工作面防止自燃发火专项措施注氮防灭火在采空区注氮，降低采空区的含氧量，防止煤层自燃发火。
1、工作面注氮量要根据采空区气体成分确定，采空区气体成分可通过束管监测观测得到，工作面有特殊情况，如推进速度慢，有高温等，可连续大量注氮。
2、加强回风流及工作面氧气的检测，发现氧气＜18%时，停止注氮。
3、注氮时要注意观测被置换出来的采空区有害气体向上隅角运动，造成上隅角有害气体超限情况，发现问题立即采取措施处理。
4、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。
5 、必须建立制氮设备的操作规程、工种岗位责任制、注氮防灭火管理暂行规定等规章制度。
6、建立注氮防灭火台帐。
束管监测系统利用束管监测，能连续监测出采空区氧气、二氧化碳、一氧化碳、氮气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等气体的变化情况，依据记录采空区气体成分的变化，分析出采空区发火征兆，达到预报的目的。
1、定期对井下各测点的气体变化情况进行分析，发现问题及时向通风队长、总工程师汇报，确定有发火征兆时，必须立即向矿领导汇报，以便采取措施处理。
2、配合束管监测系统对注氮后采空区气体进行监测分析。
3、利用束管监测系统进行矿井火灾预测预报的矿井，必须保证系统完好，正常使用。
合理确定工作面的供风量102综采工作面供风量应以《作业规程》为依据，合理配风。
若102综采工作面有害气体变化时，可以适当调整风量，并采取以下措施：1、回风流设CO断电仪；CO达到24ppm时，断电报警。
2、回风流设瓦斯断电仪，CH4断电仪，CH4超过1%时，断电报警；3、回风流设束管监测探头，发现O2小于18%时，停止注氮。
合理加快推进速度1、工作面的推进速度的确定，要考虑煤层的发火期保证工作面氧化浮煤进入窒息带前不着火。
2、回采工作面，要尽可能加快推进速度，提高回采率，对停采工作面要及时合理降低工作面的进风量，并尽可能实现均压通风。
综采工作面注氮防灭火设计
综采工作面注氮防灭火设计姓名：XXX部门：XXX日期：XXX综采工作面注氮防灭火设计我矿23103工作面即将开始回采，工作面通风系统为材料巷进风，措施巷、皮带巷回风。
因采用综放工艺回采，其采空区遗煤较多、范围广、空间大，加之所采13#煤自燃倾向性等级为Ⅱ类，工作面防灭火工作十分重要。
参照煤炭科学研究总院沈阳研究院2010年5月编制的《斜沟煤矿主采煤层自然发火综合防治方案设计》及集团公司其他矿井防灭火经验，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，特编制如下专项设计。
一、工作面概况1、采煤工作面位置：工作面位于21采区北翼，南邻21采区三条上山，北部、东部、西部均为实煤区，上部为8#煤的18107、18109采空区，平均层间距为46.29m。
2、工作面有关参数走向长度：2420.9m，煤层厚度为5.95-16.68m，平均13.8m。
平均采高：机采3.6m，放煤高度10.2m。
瓦斯等级：低瓦斯，容重：1.44t/m3。
煤层硬度：f=2～5，煤质牌号：气煤。
自燃倾向性：Ⅱ类自然，煤层倾角（度）：6.8°～10.7°，平均8.9°。
工作面倾斜长：214.34m。
一、注氮防灭火方案第 2 页共 16 页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。
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山西省晋神能源有限公司磁窑沟煤矿10-2#煤层10101综采工作面注氮方案编制单位：磁窑沟煤矿生产科编制时间：2011年2月6日目录第一章矿井概况 ................................................ 错误!未定义书签。
第二章氮气防灭火技术及装备 ............................ 错误!未定义书签。
第一节氮气防灭火原理............................... 错误!未定义书签。
第二节氮气的制取................................... 错误!未定义书签。
第三节氮气防灭火方案............................... 错误!未定义书签。
第一章矿井概况一、地理位置1、交通位置磁窑沟煤业有限公司位于河曲县城东南方向，直线距离18km，西距黄河6.5km，行政区划属河曲县鹿固乡所辖。
井田地理坐标东经111°18′03″～111°20′15″，北纬39°16′29″～39°18′31″。
井田范围内没有铁路，只有巡(镇) 公路、前(川)公路从区内通过，直达本井田的洞沟公路，西行8km到达巡镇，与保(德)～河(曲)公路相接，从本区东行12km可达神(池)～河(曲)干线公路，井田距神河铁路火山煤台21km，沙泉煤台60km，三岔煤台94km，距神朔铁路50km，北到偏关，可达内蒙，南通保德、府谷可达陕西，向东通往朔州、大同，交通较为便利。
2、地形地貌磁窑沟井田地处黄土高原干湿过渡带，西临黄河，地势变化总的趋势是东高西低，最高点位于区内杏树梁，标高1202.93m，最低点位于区内东沟河河底，标高为925.00m，最大相对高差278.00m，属中低山区。
地面多为新生界黄土及红土覆盖，黄土丘陵是本区地貌形态的主体，以黄土梁峁为主，侵蚀强烈，造成沟谷成“V”字形羽状分布。
地面植被稀少，地表冲刷剧烈，区内主要沟谷为东西走向的洞沟～磁窑沟一线。
根据河曲县水文站资料，从井田西侧流过的黄河最大流量8000m³/s，最小流量50m³/s,河床坡降%。
勘探区中部的洞沟属黄河一级支流，平时无水，干枯，雨季时有洪水流过。
县川河为黄河在区域内的最大支流，流域面积1610km²，平均水位882.50m，流量43200m³/d，其他支流为季节性河流。
3．气象与地震本区属大陆性气候，据河曲县气象站资料，本井田气候特点是温凉干燥，四季分明，冬季少雪，春季干燥多风，夏季雨量集中，秋季短促凉爽。
据统计，年平均气温8.8℃,冬季平均温度-9.4℃，最低气温在1月份，极端最低气温为-26.9℃(1977年、1980年)；夏季平均气温23.9℃，最高气温7月份，极端最高气温38.4℃。
年降水量在～714.30mm之间，年蒸发量为1805.70mm，蒸发量一般是降水量的4倍。
每年3～4月为风季，风向多为西北风，风力一般3～5级，最大达7级。
每年11月至次年3月为结冰期，冻土深度常在1.00m左右，历年最大冻土深度1.45m。
二、含煤地层本井田主要含煤地层为石炭系上统太原组，太原组厚度～120.54m，平均厚度88.90m，含煤8层，可采煤层4层，主要可采煤层为10-1、10-2、11和13号煤层，按其岩性和煤层的特点，三、煤层及煤质㈠煤层1.含煤性磁窑沟井田含煤地层为石炭系中统本溪组(C2b)、上统太原组(C3t)和二叠系下统山西组(P1s)，共含煤11层，其中本溪组含煤2层，太原组含煤8层，山西组含煤1层，太原组为主要含煤地层。
本溪组地层最大厚度12.24m，含16、17号2层煤层，厚度分别为0.50 m、0.42 m，煤层总厚0.92 m，含煤系数为%。
山西组地层最大厚度78.94 m,平均厚度35.10 m,含8号煤1层煤层，厚0～1.65 m，含煤系数不到1%。
太原组地层平均厚88.90 m，含煤8层，编号为9、10-1、10-2、11、12、13、14及15号煤厚分别为0.55 m、2.68 m、5.86 m、1.44 m、0.35 m、11.05 m、0.55 m 及0.20 m，煤层总厚26.12 m，含煤系数为%。
综观上述3组地层的含煤性，以太原组最好。
2.可采煤层磁窑沟井田各组地层含煤虽然有11层，但可采只有4层，编号为10-1、10-2、11及13号煤层，其余皆为不可采煤层。
①10-1号煤层：位于10号煤层的上半部，煤层厚～4.13 m，平均2.68 m，纯煤厚度～3.76 m，平均2.26 m，为稳定中厚煤层。
结构较复杂，含矸0～4层，一般情况下，含矸1层，厚0.50 m左右。
顶底板岩性均为泥岩。
号煤层：位于10号煤层的下半部，煤层厚～9.50 m，平均5.86 m，纯煤厚度～7.95 m，平均5.18 m，为稳定厚煤层。
结构较简单，含矸0～3层，普遍含2层矸石，厚度变化大。
顶底板岩性均为泥岩。
③11号煤层：位于太原组地层的中上部，煤层厚0～3.39 m，平均1.44 m，纯煤厚度0～3.39 m，平均1.44 m，为中厚煤层。
煤厚变异系数为65%，可采性指数为，属较稳定煤层。
煤层结构简单，多数情况不含夹矸，偶见1层夹矸，夹矸最大厚度0.20m。
井田内层位较稳定，大部可采。
煤厚变化规律很明显，从井田东南部向西北部逐渐增厚。
东南部ZK5、ZK19钻孔煤厚为零，为无煤带，井田其他地区煤厚都在1.30 m以上，最厚位于ZK4钻孔，煤厚可达3.39m。
顶板岩性为泥岩，底板岩性为粉砂岩。
11号煤层下距12号煤层(不可采)0～15.50 m，平均7.95 m，在12号煤层缺失的情况下，下距13号煤层～51.80 m。
④13号煤层：位于太原组下部，是本井田的主要可采煤层。
煤层厚～16.72 m，平均11.05 m，纯煤厚度～14.87 m，平均9.87 m，为特厚煤层。
经计算煤厚变异系数为%，可采性指数为1，属稳定全井田可采煤层。
煤层结构较复杂，含矸0～7层，普遍含矸3～4层，总厚～1.40m。
顶板岩性为泥岩、中粗砂岩，底板岩性为泥岩。
各可采煤层特征见表2-1-1。
井田各煤层煤的自燃发火期为3-6个月，地面有粉煤自燃现象，井田内各煤层采空区均有自燃现象，原四家塔井田西北部及南部10号煤层采空区自燃发火，原磁窑沟井田北部10号煤层采空区自燃发火，原煤子塔井田中部10号煤层采空区自燃发火，现已安全密闭。
原煤子塔井田及磁窑沟井田东部露头处，塔沟窑、十八窑、煤子塔旧井、沙湾湾、烂石头湾窑等老窑沿煤层露头开采13号煤层，因煤层自燃发火而停采，现仍在自燃。
地表岩层因煤层自燃造成出现烧变现象。
由山西省煤炭工业局综合测试中心对本矿和邻矿10号和13号煤层采样化验测试，煤的自燃倾向等级分别为自燃和容易自燃煤层。
第二章氮气防灭火技术及装备第一节氮气防灭火原理氮气是一种无色、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。
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，向综采面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，从而达到抑制采空区自燃和安全开采的目的。
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，可以使其呈现正压状态，致使新鲜空气难以漏入；4）在氮气灭火过程中，不会损坏或污染机械设备和井巷设施，火区启封后，可较快地恢复生产；5）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。
氮气防灭火存在的主要问题：1）、氮气不易在防治区滞留，不如注沙、注浆那样“长期”覆盖、包裹或存积在可燃物或已燃物的表面上，其隔氧性较差。
2）、注氮能迅速破灭火灾，但火区完全灭火时间相当长。
因此，注氮灭火的同时，应辅以其他直接措施处理残火，以防止复燃。
3）、注氮防火，氮气向采面或临近采空区泄露；注氮灭火，氮气通过密闭等通道泄露。
因此，注氮防灭火的同时，应采取堵漏措施，使氮气泄露量控制在最低限度。
4）、氮气本身虽无毒，但具有窒息性，对人体有害。
据试验，井下场所氧气含量下限值为19%，所以氮气泄露的工作地点氧含量不得低于其下限值。
第二节氮气的制取氮气是空气中的主要成分，是一种取之不尽、用之不竭的气体。
加上它具有无毒、无臭和易于与空气相混和等优良特性，所以是一种理想的防灭火惰性气体。
矿井防灭火工作中所用的氮气，都是通过对空气中的气体成份进行分离而制取的。
基本制取方法有深冷空分、变压吸附和膜分离三种工艺技术。
深冷空分是一种传统的空分技术，已有九十余年的历史，它的特点是产气量大，产品氮纯度高，但设备装机功率大，工艺流程复杂，占地面积大，基建费用高，需专门的维修力量，操作人员较多，产气周期长（18～24h），显然不适合煤矿选用。
变压吸附制氮是以空气为原料，用碳分子筛作吸附剂，利用碳分子筛对空气中的氧和氮选择吸附的特性，运用变压吸附原理（加压吸附，减压解吸并使分子筛再生）且在常温下使氧和氮分离制取氮气。
变压吸附制氮与深冷空分制氮相比，具有明显的优点：吸附分离是在常温下进行，工艺简单，设备紧凑，占地面积小，开停方便，启动迅速，产气快（一般在30min左右），能耗小，产品氮纯度可在一定范围内调节，产氮量≤2000m3／h。
主要缺点是碳分子筛在气流冲击下，极易粉化和饱和，运转和维护费用高。
膜分离制氮是以空气为原料，在一定的压力下，利用氧和氮在中空纤维膜中的不同渗透速率来使氧、氮分离制取氮气。
它与上述两种制氮方法相比，具有设备结构更简单、体积更小、无切换阀门、操作维护也更为简便、产气更快（3min以内）、增容更方便等特点，但中空纤维膜对压缩空气清洁度要求更严，膜易老化而失效。
根据磁窑沟煤矿实际情况，采用碳分子筛制氮工艺技术制取氮气，选用一台DT-600/8矿用碳分子筛制氮装置作为井下综采工作面边采、边注、边防火的措施。
DT-600/8矿用碳分子筛制氮装置，本制氮装置为组合式结构，主要由气源车、净化车、制氮车和缓冲车四个单元组成。