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煤礦油田供氮制氮機系統

礦井氮氣防滅火的實質是向采空區氧化帶或火區內注入一定量的氮氣,使其氧含量降到    5%以下,達到防滅火和抑制瓦斯爆炸的目的。與礦井其它防滅火方法相比,氮氣防滅火技術優于傳統注漿防滅火技術:注氮工藝快捷、迅速。產品氮氣溫度低,氮氣可迅速滲透充滿到采空區氧化帶區或火區的各角落。而注漿工藝,由于漿體再采空區氧化帶內或火區的流動受地板不平,頂板冒落堆集不均等因素影響,會形成“流動溝”,因而不能均勻、全面地覆蓋在“媒體”表面,未能真正起到“隔絕”氧氣,防止煤炭氧化自燃地作用。故此,氮氣防滅火技術有其更好的防滅火效果。
氮氣防滅火作用原理
消除瓦斯爆炸的危險
在煤礦,當采空區一旦出現火災,危害最大的使導致其內混合氣體的爆炸。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,還部分地決定于混合氣體地溫度和氣壓。溫度和氣壓的增高使這個界限擴大,反之縮小。而氧氣的含量低于7%時,混合體的爆炸有顯著的降低。正是從這一理論出發,向火區注入氮氣后使其氧含量降低,而且只要氧含量低于7%時就能大大地減少爆炸地可能性。
減少漏風地作用
采空區漏風是造成自然發火地主要原因之一,講。對于封閉或半封閉地采空區而言,從理論上講,注入氮氣后增加了其注入空間內混合氣體的總量,能夠減少封閉區內外之間地壓力差,起到減少封閉區外部向內部漏風的作用。
如果巷道里地密閉墻有裂縫,當密閉區內為負壓時,空氣可以通過墻縫或繞過密閉墻而進入密閉區。為了防止密閉區漏風,可向密閉前后墻之間地空間連續不斷地注入必要流量的氮氣,使該空間形成正壓,阻止新鮮空氣進入密閉區內。
降溫作用
對于有內因火災的采空區來說,其溫度大于外界溫度。當采用氮氣滅火時,產品氮氣的溫度在0~5℃之間,大大低于火區的氣體溫度,加之氮氣在注入火區后的流動范圍大,對采空區來說,有著顯著的降溫作用。
防止煤的自燃
煤炭自燃的三要素時:煤有自燃傾向性;有連續的供氧條件;熱量易于積聚。采空區帶內的漏入風量不足以帶走煤氧化產生的熱量,則煤溫就逐漸升高,這時煤處于自燃發熱。當溫度達到煤的臨界溫度以上,氧化急聚加快,大量產生熱量,又使煤溫迅速升高,達到煤的著火溫度時便著火燃燒起來,即進入自燃狀態。基于此煤氧復合學說,采取向采空區氧化帶內注入一定流量的氮氣,降低該帶內的氧氣含量,達到破壞煤炭自燃的一個要素,使其氧含量降到煤自燃臨界值以下,就達到了防止煤自燃的目的。
降低燃燒強度
無論是外因火災,還是內因火災,當火災區內迅速注入一定流量(大于漏風量)的氮氣,使該區內的氧含量由21%逐漸降低道10%以下,熊熊大火就逐漸自熄。
礦井氮氣防滅火注意事項
礦井氮氣防滅火的實踐表明:該技術具有滅火速度快,既能防火,還能抑制瓦斯爆炸,且對環境和機電設備無污染等優點。但應用礦井氮氣防滅火,需注意以下問題:
1。在實施注氮工藝的同時,要加強堵漏,盡可能的減少采空區的漏風,提高采空區的密閉質量,以使氮氣存得住。
2。制氮裝置的選型上,必須考慮一定的“產氣量”。只有滿足一定的量,才能有效達到注氮防滅火的效果。因為沒有不透風的“墻”(密閉)。受采動等多因素的影響,會造成采空區圍巖的破壞,形成采空區漏風通道。假設,采空區有10Nm3/min的漏風量,如果制氮裝置的產氣量為600Nm3/min,那么,每分鐘的產氣量僅有10Nm3,也就是注氮量與漏風量基本相平,這怎能降低采空區的氧含量呢?所以,只有大量氮氣,才能真正滿足礦井氮氣防滅火的實際需求。
3。制氮裝置用于防滅火時,可采用(95~97%)純度的大流量氮氣,用于降低氧含量時,采用較小流量高純度(99~99.9%)的氮氣。

A礦用固定式制氮裝置


型號

產氣量
Nm3/h

氮氣純度
%

出口壓力
Mpa

耗空氣量
M3/mim

裝機容量
Kw

外形尺寸
mm

CPT-200J

200

 

 

>97

 

 

0.5~0.7

8.7

55

1800×1700×2300

CPT-300J

300

13.0

90

1900×1750×2400

CPT-500J

500

20.6

132

2400×2300×2900

CPT-700J

700

30.1

185

2900×2500×3100

CPT-800J

800

33.9

200

3100×1700×3200

CPT-1000J

1000

42.0

250

3200×1700×3350

CPT-1200J

1200

51.0

280

3400×1900×3500

CPT-1500J

1500

64.5

360

3500×1900×3800

CPT-2000J

2000

85.0

560

3700×2000×4000


B地面車載式及礦下車載式制氮裝置

型號

產氣量
Nm3/h

氮氣純度
%

出口壓力
Mpa

耗空氣量
M3/mim

裝機容量
Kw

外形尺寸
mm

CPT-200G

200

 

 

>97

 

 

0.5~0.7

8.7

55

3000×1200×1500

CPT-300G

300

13.0

90

3000×1300×1500

CPT-500G

500

20.6

132

3500×1400×1550

CPT-700G

700

30.1

185

3800×1450×1700

CPT-800G

800

33.9

200

4000×1400×1700

CPT-1000G

1000

42.0

250

4200×1500×1900

具體尺寸及參數請咨詢開普銷售工程師!

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