龙东煤矿注氮方案及安全技术措施.doc

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7163采空区注氮案及平安技术措施

龙东煤矿通风科

2021 .12

7163采空区注氮案及平安技术措施

一、氮气防灭火设计案

〔一〕概况：

现我矿开采的7163轻放面所属7#煤层属于容易自燃煤层，该面为大倾角坚硬顶板，推进度受限，放煤管理困难，又因该面大部为俯采段，传统的注浆防灭火式效果不佳，采空区存在自燃发火的隐患，我矿采取开放式注氮的防灭火案进展治理。

〔二〕氮气性质及防灭火原理

氮气在空气中约占78％，是一种无色、无臭、无毒的气体，与同体积的空气重量比为0.97，比空气稍轻。在标准大气压和绝对温度为273K时，气体的真空密度为1.25g/L。空气中的氮气在常温下通过空气别离设备，即能别离出氮气。

氮气是不燃烧气体，也不助燃，溶水极微，性质稳定，不易与其它化学元素化合，无腐蚀作用，属于惰性气体。由于氮的密度接近于空气的密度，因此，气体在采空区能均匀地扩散，且不易被煤和岩吸附。

氮气用于煤矿防灭火，主要有以下作用：

(1)窒息作用

在防灭火区域注入氮气后，使该区域气体氧的含量降低，增加了气体惰性化阻止了煤炭氧化。对于火区，那么因氧的含量缺乏而熄灭。对于防火区域，那么缩小了氧化带，扩大了窒熄带，有利地抑制了煤的氧化自燃。

(2)抑爆作用

由于这种气体遇高温(火区)其成分不变，与可燃物质及可燃气体不产生化学反响，所以，注入氮气后冲淡了可燃气体与氧的含量，使其形成惰化气，从而使混合气体失去可爆性。

采用氮气防灭火不仅效果好，而且也较经济，具体有以下优点：

(1)氮气是制氧过程中的另一产品，也可从空气中专门提取，因此来源便，可供量大，单位产气本钱比液态二氧化碳低。

(2)注氮后，氮气可以充满任形状的有限燃烧空间和预防自燃空间，便于对煤矿采空区深部、高冒之处以及人们难以接近的地点进展防灭火。

(3)使火区气体惰性化，防止瓦斯和煤尘爆炸。