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氮?dú)庠诿旱V防滅火中的應(yīng)用

2021-1-6 14:46:42

高純氮?dú)獬嗽诟咝?shí)驗(yàn)室、及工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用外，在煤礦的生產(chǎn)中，有著更重要的安全防護(hù)作用，氮?dú)庠诜罍缰械淖饔眉皯?yīng)用原理：

注氮防滅火的實(shí)質(zhì)是向采空區(qū)氧化帶內(nèi)或火區(qū)內(nèi)注入一定流量的氮?dú)?使其氧含量降到10%或3%以下,達(dá)到防火、滅火和抑制瓦斯爆炸的目的，其作用有：

1.消除瓦斯爆炸的危險(xiǎn)

在煤礦當(dāng)采空區(qū)一旦出現(xiàn)火災(zāi)，危害最大的導(dǎo)致其內(nèi)混合氣體的爆炸。由混合氣體爆炸三角形知，混合氣體中氧含量低于12%就有減小爆炸的可能性。但是，混合氣體爆炸的界限不僅取決于這種氣體在空氣中所占的百分比，這部分地決定于混合氣體的溫度和氣壓。溫度和氣壓的增高使這個(gè)界限擴(kuò)大，反之縮小。如果混合氣體被加熱到300℃，氧含量為9%就能發(fā)生爆炸。

2.降溫作用

對(duì)于有內(nèi)因火災(zāi)的采空區(qū)來(lái)說(shuō)，其溫度大于外界溫度。當(dāng)采用氮?dú)鉁缁饡r(shí)，無(wú)論是采用液氮還是氮?dú)猓涞獨(dú)獾臏囟染陀诨饏^(qū)的氣體溫度，加之氮?dú)庠谧⑷牖饏^(qū)后的流動(dòng)范圍大，對(duì)采空區(qū)來(lái)說(shuō)都有明顯的降溫作用。

3.防止煤的自然發(fā)熱和自燃

煤炭自燃的三要素是：煤有自燃傾向性；有連續(xù)的供氧條件；熱量易于積聚。煤礦生產(chǎn)工作面采空區(qū)氧化帶內(nèi)的漏入風(fēng)量不足以帶走煤氧化產(chǎn)生的熱量，則煤溫就逐漸升高，這時(shí)煤處于自然發(fā)熱。當(dāng)溫度達(dá)到煤的臨界溫度以上，氧化急聚加快，大量產(chǎn)生熱量，又使煤溫迅速升高，達(dá)到煤的著火溫度時(shí)便著火燃燒起來(lái)，即進(jìn)入自燃狀態(tài)。采取向工作面采空區(qū)氧化帶內(nèi)注入一定流量的氮?dú)?，降低該帶?nèi)的氧氣含量，達(dá)到破壞煤炭自燃的一個(gè)要素，使其氧含量降到煤自燃臨界值以下，就達(dá)到了防止煤自燃的目的。

煤礦滅火均采用變壓吸附制氮設(shè)備，其型式有三種：（1）氮?dú)怆姸葹?8%，產(chǎn)量為200~2000m3/h的地面固定式制氮設(shè)備（2）氮?dú)饧兌葹?8%，產(chǎn)量為200~1200m3/h的地面移動(dòng)式制氮設(shè)備（3）氮?dú)饧兌葹?8%，產(chǎn)量為200~800m3/h的井下移動(dòng)式制氮設(shè)備。

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