《煤礦用氮氣防滅火技術(shù)規(guī)范》

煤礦用氮氣防滅火技術(shù)規(guī)范MT／T701—1997國煤炭工業(yè)部1997—12—30批準(zhǔn) 1998—07—01實施前言(試行)》的相關(guān)內(nèi)容相一致的原則，同時結(jié)合我國煤礦應(yīng)用氮氣防滅火所取得的成功經(jīng)驗，確定了本標(biāo)準(zhǔn)的基本內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)中對氮氣來源方式作了原則規(guī)定，但供氮能力必須滿足最大防火注氮流量的需火效果的可靠保證，應(yīng)因地制宜地選擇與實施。為今后更好地開展氮氣防滅火技術(shù)提供全煤炭行業(yè)的統(tǒng)一的技術(shù)依據(jù)。本標(biāo)準(zhǔn)是一個獨立性標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)內(nèi)容均獨立于其他標(biāo)準(zhǔn)之外而獨立成體，獨立執(zhí)行。本標(biāo)準(zhǔn)由煤炭工業(yè)部科技教育司提出。本標(biāo)準(zhǔn)由煤炭工業(yè)部煤礦安全標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。本標(biāo)準(zhǔn)由煤炭科學(xué)研究總院重慶分院起草。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：王長元、邵啟胤、徐承林。本標(biāo)準(zhǔn)委托煤炭科學(xué)研究總院重慶分院負(fù)責(zé)解釋。范圍等。本標(biāo)準(zhǔn)適用于具有煤炭自然發(fā)火而又有條件建立氮氣防滅火系統(tǒng)的礦井。引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時，的可能性?！睹旱V安全規(guī)程》1992—12—22 中華人民共和國能源部《礦井防滅火規(guī)范》(試行) 1988—10 中華人民共和國煤炭工業(yè)部制定定義本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。注氮防滅火方法methodoffirefightingbynitrogeninjection阻止煤炭氧化或窒息火源。采空區(qū)三帶threezonesofgob帶。惰化防火指標(biāo)inertionindexforfireprevention煤的防火臨界氧氣濃度值。惰化滅火指標(biāo)inertionindexforfireextingishment徹底撲滅火源并使其不再復(fù)燃的臨界氧氣濃度值。惰化抑爆指標(biāo)inertionindexforexplosionsuppression氧氣濃度降低到瓦斯失去爆炸條件時的臨界氧氣濃度值。開放式注氮opentypeofnitrogeninjection在需要注氮的區(qū)域未封閉的情況下，進(jìn)行注氮。封閉式注氮sealtypeofnitrogeninjection為控制火情或防止瓦斯爆炸，將發(fā)生火災(zāi)或積聚瓦斯的區(qū)域先封閉后再進(jìn)行注氮。安全氧濃度指標(biāo)safetyindexofoxygencontent保證人員生命安全所必須的最低氧氣濃度值(18．5％)。安全通風(fēng)量safeventilationairquantity人員因缺氧而發(fā)生窒息事故所必需的最小通風(fēng)量。一般要求應(yīng)有完整的礦井開拓、開采圖，通風(fēng)系統(tǒng)圖及輸?shù)苈废到y(tǒng)圖。及開采同煤系煤層鄰近生產(chǎn)礦井的自然發(fā)火危險程度等級資料。域煤自燃傾向性鑒定報告。生產(chǎn)礦井有歷年煤自然發(fā)火資料。注氮防滅火方案注氮方案的主要內(nèi)容建立氮氣防滅火系統(tǒng)：現(xiàn)行常規(guī)防滅火技術(shù)措施的適應(yīng)性和有效性分析；b)氮氣來源選取的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析；c)供氮能力、輸?shù)苈返挠嬎闩c選??；d)注氮防滅火工藝和方法；e)注氮防滅火的效果考察；f)投資概算與工程進(jìn)度計劃；g)工程組織領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)。建立完善的火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)。有可靠的防止向注氮區(qū)域內(nèi)漏風(fēng)和氮氣泄漏的措施。注氮方案的實施制定的注氮防滅火方案必須報礦務(wù)局審批后方能實施。注氮防滅火方案的工程應(yīng)由基建施工單位(基建礦井)或礦井(生產(chǎn)礦井)負(fù)責(zé)組織實施。注氮防滅火方案規(guī)定的工程完工后由批準(zhǔn)部門負(fù)責(zé)組織驗收。氮氣源設(shè)備壓吸附制氮裝置；井上、井下固定式或移動式膜分離制氮裝置。地面移動式制氮裝置的外形尺寸應(yīng)能滿足公路和鐵路運輸?shù)囊蟆＞乱苿邮街频b置的外形尺寸應(yīng)與礦用平板車、罐籠的允許尺寸相適應(yīng)。主要技術(shù)參數(shù)供氮能力(1)計算(1個工作面注氮量)：Q60KQ

……(1)CN 0CN

C21m3／min；C1——采空區(qū)氧化帶內(nèi)平均氧濃度，％；C2——采空區(qū)惰化防火指標(biāo)，其值為煤自燃臨界氧濃度，％；CN——注入氮氣的氮氣濃度，％；1．2～1．5。氮氣純度97％。供氮壓力0．2MPa。輸?shù)苈饭懿牡倪x取1．6MPa時，輸?shù)苈窇?yīng)選用無縫鋼管。從井下供氮區(qū)的管路必須采用無縫鋼管。輸?shù)苈返闹睆綉?yīng)滿足最大輸?shù)髁亢蛪毫Φ囊蟆９┑獕毫δ芊駶M足要求，按式(2)進(jìn)行計算：

2

1/2iP0.0056MAXi11

0

iL

P2

…………………(2)

Di

0

式中：P2——管路末端的絕對壓力，MPa；Qmax——最大輸?shù)髁浚琺3／h；D0——基準(zhǔn)管徑，150mm；Di——實際輸?shù)軓剑琺m；---(按流量/速度=斷面積)Li——相同直徑管路的長度，km；λ0——基準(zhǔn)管徑的阻力損失系數(shù)，0．026；1的關(guān)系：(手冊里建議采用瓦斯抽放管徑計算公式)1管徑Di，mm7080100150200250300400阻力系數(shù)λi0.0320.0310.0290.0260.0240.0230.0220.020輸?shù)苈返匿佋O(shè)管路的鋪設(shè)應(yīng)盡量減少拐彎，要求平、直、穩(wěn)，接頭不漏氣。每節(jié)鋼管的支點不4點，不允許在管路上堆放他物。低洼處可設(shè)置放水閥。輸?shù)苈返姆植硖帒?yīng)設(shè)置三通和截止閥及壓力表。輸?shù)苈窇?yīng)進(jìn)行防銹處理，表面涂黃色油漆。定期對輸?shù)苈愤M(jìn)行試壓檢漏。注氮防滅火工藝和方法藝。埋管注氮)。當(dāng)?shù)诙俗⒌芸诼袢瞬煽諈^(qū)氧化路，如此循環(huán)，直至工作面采完為止。拖管注氮在工作面的進(jìn)風(fēng)側(cè)沿采空區(qū)埋設(shè)一定長度(其值由考察確定)的厚壁鋼管作為注氮管路，車作牽引。注氮管隨著工作面的推進(jìn)而移動，使其始終埋人采空區(qū)內(nèi)的一定深度。鉆孔注氮在地面或井下，向采空區(qū)或火災(zāi)隱患的區(qū)域打鉆孔(全套管)注氮。插管注氮工作面開切眼、停采線和巷道高冒區(qū)，可采用向火源直接插管的注氮方式進(jìn)行注氮。密閉注氮利用密閉墻上預(yù)留的注氮管向火區(qū)或火災(zāi)隱患的區(qū)域?qū)嵤┳⒌?。注氮方法根?jù)對火情的預(yù)測情況，可選擇連續(xù)或間斷注氮。注氮地點應(yīng)處于采空區(qū)氧化帶內(nèi)。注氮抑制瓦斯爆炸用空氣一甲烷混合物的爆炸三角形法進(jìn)行失爆性的判定。注氮防滅火惰化指標(biāo)采空區(qū)惰化防火氧濃度指標(biāo)不大于煤自燃臨界氧濃度，其值由氣相色譜吸氧法測定。3％。12％。注氮防滅火的效果考察為保證注氮防滅火的效果，宜對注氮的區(qū)域采取均壓措施，并采取嚴(yán)格的堵漏措施以及有效的火災(zāi)監(jiān)測，使防滅火區(qū)域的漏風(fēng)量降到最低限度?？疾靸?nèi)容：——注氮前、后采空區(qū)三帶的變化；——注氮量、注氮擴(kuò)散半徑、注氮口移動步距等。安全技術(shù)措施與管理注氮過程中，工作場所的氧氣濃度不得低于18．5％，否則應(yīng)立即停止作業(yè)撤除人員，同時降低注氮流量或停止注氮。注氮地點及與其相連巷道的安全通風(fēng)量，按式(3)計算：QNCN1Q0

……(3)式中：Q0——工作場所的安全通風(fēng)量，m3／min：QN——最大氮氣泄漏量，m3／min；CN——泄漏氮氣中的氮氣濃度，％；20．8％；C2——工作場所的安全氧濃度指標(biāo)，18．5％