一、 氮氣防滅火
氮氣是一種無色、無味、無臭的惰性氣體,其沸點低,蒸發(fā)汽化潛熱大,冷卻火源及火區(qū)圍巖的降溫效果好。將氮氣注入采空區(qū)可使采空區(qū)內(nèi)氧濃度相對降低。氮氣滲入煤體裂隙后,可阻止煤體的氧化和燃燒。采空區(qū)注入氮氣后,提高了其間的氣體壓力,減少了漏入風(fēng)量。氮氣注入明火火區(qū)后,大量吸熱,體積急劇膨脹,使火區(qū)氧濃度下降、溫度降低,從而使火災(zāi)熄滅,并能抑制可燃?xì)怏w爆炸。
用于防滅火的氮氣有氣氮和液氮二種。用管道輸送液氮時,管道易受到劇冷而凍裂,加上液氮難于大量制取和貯存,因而,目前我國煤礦中多用氣氮,很少應(yīng)用液氮。
利用空氣分離機制取氣氮,經(jīng)壓縮和深冷等技術(shù)流程即可提取純液氮,然后利用低溫貯備容器(貯槽、槽車、貯罐)運到礦井。井下輸?shù)姆绞接校?/P>
1.地面汽化井下管路輸送法 利用汽化器在地面將液氮汽化成10℃的氣氮,通過管道將氣氮壓入火區(qū)或采空區(qū)。
2.直接噴灑液氮法 在地面將貯槽或槽車中的液氮注入適宜于井下運輸?shù)馁A罐中,運往井下,在火區(qū)附近選定地點,通過管道和霧化噴嘴直接壓入火區(qū)或采空區(qū)。
當(dāng)需氮量不大時,也可利用移動式制氮機在井下火區(qū)或采空區(qū)附近制氮注入火區(qū)或采空區(qū)。
向采空區(qū)注氮防滅火時,要采取堵漏措施,以提高利用率和防止氮氣窒息事故。氮氣能滲入采空區(qū)內(nèi)任何部位的火源點,將火災(zāi)撲滅;火區(qū)恢復(fù)工作量少;火區(qū)內(nèi)機電設(shè)備不易受損。但氮氣防滅火成本較黃泥注漿高,且火災(zāi)易于復(fù)燃。
二、 “均壓”法預(yù)防煤的自燃
“均壓”是指設(shè)置調(diào)壓裝置或調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng),均衡漏風(fēng)通道進(jìn)出口兩端的風(fēng)壓,以杜絕或減少漏風(fēng)的措施。它可用于防火或滅火。根據(jù)使用條件不同,作用原理不一,均壓防滅火技術(shù)分為開區(qū)均壓和閉區(qū)均壓二類。在生產(chǎn)工作面建立均壓系統(tǒng),以減少其后部采空區(qū)的漏風(fēng),抑制遺煤自燃,防止一氧化碳等有害氣體向工作面涌出,從而保證工作面正常回采的措施稱為開區(qū)均壓。對已封閉的采空區(qū)或火區(qū)而采取的均壓措施稱為閉區(qū)均壓。開區(qū)均壓和閉區(qū)均壓都能用于防火和滅火,但現(xiàn)場中多用開區(qū)均壓防火和抑制采空區(qū)煤炭自燃,用閉區(qū)均壓滅火。
開區(qū)均壓的最大特點是在生產(chǎn)工作面的采空區(qū)發(fā)生煤炭自燃后,有一氧化碳等有害氣體涌向工作面威脅人員安全時,采取均壓措施能抑制采空區(qū)內(nèi)煤的自燃,消除一氧化碳涌向工作面,采面照常進(jìn)行生產(chǎn)。措施簡單易行,費用低,因此廣泛被現(xiàn)場采用。其具體措施有:
1.在出現(xiàn)一氧化碳和煙霧的采面回風(fēng)巷安設(shè)增壓風(fēng)窗(調(diào)節(jié)風(fēng)窗)。
2.在出現(xiàn)一氧化碳和煙霧的采面進(jìn)風(fēng)巷安設(shè)帶風(fēng)門(墻)的增壓風(fēng)機(局部通風(fēng)機)。
3.打開與采煤工作面風(fēng)流相并聯(lián)的風(fēng)路,讓一部分新鮮風(fēng)流短路。
4.上述三項措施的組合。其中應(yīng)用最多、效果最好的是在采面進(jìn)風(fēng)巷設(shè)帶風(fēng)門的增壓風(fēng)機和回風(fēng)巷設(shè)增壓風(fēng)窗。
利用開區(qū)均壓防火時,具體措施與上述相同,只是均壓區(qū)域范圍可能大些。