1.煤矿液氮防灭火技术
(1)液氮防灭火技术的应用原则
随着国内煤矿产业的深入开采生产,煤矿在提升产量的过程中必须要保证生产的安全性和稳定性。一般来说矿井内可开采生产的煤层都具有一定的自燃倾向性,因此国内较为常见的矿井内防灭火方法就是注氮防灭火系统。施工人员通过对矿井具体条件的分析,一般会采用井下移动式制氮装置系统,并选择合适的注氮设备利用拖管式注氮工艺保障液氮含量。随着煤矿开发生产多元化发展趋势,火灾等安全隐患的控制难度逐渐提升,因此必须要加大煤矿注氮防灭火技术应用研究力度,在充分掌握技术运用要点的情况下做好煤矿火灾事故的预防工作。矿井一旦出现火灾安全隐患,应用液氮防灭火技术应该充分结合技术应用的基础原则保证防灭火的效率。如果火区与矿井口距离较近,那么应该及时选择管路输送液氮,提升灭火质量和效率,但是采取管路输送液氮时要充分注意输送管路的抗低温处理。如果火区与矿井口的距离较远,那么需要及时利用矿车型小储罐运送液氮,缩短液氮到场灭火的时间。如果火源离地表埋藏较浅,为了及时控制火情可以直接在地表打钻孔注入液氮。根据以上技术原则对液氮防灭火技术进行选择不仅能够有效保证防火灭火效果,还能提升灭火质量和效率。利用液氮进行灭防火能够在火灾结束之后更快的恢复生产,因此具有很强的技术应用性和适应性。
(2)制取氮气
煤矿生产过程中满足防灭火需求的氮气是经过特殊处理的,氮气的来源来自空气中的气体成分并进行分离,这就对煤矿开采过程中制氮设备的选择提出了更高的要求。施工人员和技术人员需要结合煤矿工程的实际情况和需求在市场中选择适宜的制氮设备。常见的制氮设备包括地面固定式、地面移动式、井下移动式以及矿用地面固定式制氮设备。根据煤矿生产的实际需求在开采过程中需要保障至少两个不同类型的制氮设备,从而确保一旦发生火情能够及时制氮灭火。随着社会经济科技的迅猛发展,煤矿液氮防灭火技术也有了一定的技术提升,当前煤矿资源开发建设市场环境中应用最为广泛的制氮设备为变压吸附与膜分离制氮设备,不仅能够有效提升制取氮气的效率,还具有较强的适应性,能够用不同类型的矿井开采作业。
(3)注氮方式的选择
利用煤矿液氮防灭火技术控制火灾安全隐患的实质是在可能引起煤炭自燃或已经有火灾发生的空间内及时注入氮气,氮气作为一种不助燃的惰性气体能够有效降低可燃物的氧化和燃烧程度。在密闭空间内注入氮气提升空间内氮气含量并降低氧气含量,从而停止可燃物的氧化和继续燃烧,最终起到防灭火的作用。当前国际上许多国家在进行煤矿开采生产的过程中都会采用液氮防避火技术作为常规的防灭火手段。由于注氮工艺系统性较为简单,并且使用的大型设备较少,因此具有很强的灵活性和适应性,能够有效应用于煤矿井下开采防护中。国内针对移动式制氮设备的研制也有了一定的突破,有效地提升了煤矿液氮防灭火技术的经济优势。
(4)煤矿液氮防灭火技术的安全技术措施
为了切实提升煤矿液氮防灭火技术的应用水平,需要做好一系列安全技术措施准备。首先是预防措施,在煤矿采煤工作面需要结合实际情况预防采空区内着火,因此需要安装预测预报相关设备,在工作面回风平巷设置一氧化碳传感器,从而对采煤工作面上一氧化碳的气体浓度进行实时检测。第二是应急措施。在采煤工作面回采的过程中,一旦检测发现采空区内存在火灾征兆,需要及时安排作业人员进行撤离,如果发现一氧化碳浓度高于规定值需要及时切断设备电源,并第一时间应用液氮防灭火技术注氮防火,如果火势没有得到控制需要对工作面进行封闭并进行注氮控制。最后是堵漏措施。在应用煤矿液氮防灭火技术实施注氮工艺的同时,需要在工作面加强堵漏。尽可能减少或杜绝采空区的漏风问题,可以在工作面上下隅角砌筑隔离墙,提升采空区的密闭质量,从而保障注入的氮气能够有效留存。防灭火区的漏风量需要降低到最低限度,尽可能提升煤矿液氮防灭火技术利用质量和效率。
2.煤矿液氮防灭火技术的发展趋势
(1)加强液氮防灭火技术的应用基础研究
在煤矿生产开采的过程中,液氮防灭火技术具有非常广泛的应用,通过液氮防灭火技术能够有效保障煤矿生产安全性,但是在实际应用的过程中遇到防灭火技术的理论基础还比较薄弱。对液氮降温防灭火的基础规律探索还有所不足。因此在未来发展的过程中需要相关技术人员加强对于液氮降温防灭火技术的技术规律的探索和科学应用,真正提升液氮灭火防火的技术水平。另外在进行液氮传热传质机理的分析研究时,需要充分结合煤矿采空区环境特点,对液氮汽化的过程进行细致的记录和分析,从而有效提升对液氮汽化扩散规律的掌握水平。为了真正切实提升液氮防灭火技术的应用水平和质量,就必须要重视液氮防灭火技术的基础性研究,真正为液氮防灭火技术的深入发展打下良好的基础。
(2)不断突破关键技术
在进行液氮防灭火技术的应用与深入研究时,具有针对性的研究策略能够有效提升液氮防灭火技术的应用水平。当前煤矿生产开采过程中的防灭火技术在应用液氮解决时还存在着一定的技术难题,比如液氮可控温汽化技术等。需要相关技术人员加强研究,对液氮立体化隔离带的火区隔离方法和技术进行深入探讨。除此之外,还需要加强液氮防灭火技术相关设施设备的研究,不断提升设备性能。在未来能够开发容量更大、性能更加优化的液碳防灭火装置。相关设施设备的技术进步不仅能够有效提升液氮防灭火技术的应用水平,还能够有效促进液氮防灭火技术的发展与进步,真正为煤矿井下作业开采的安全性和稳定性提供保障,促进国内煤矿能源开采的稳定发展。
(3)提升矿井液氮防灭火系统的应用效率
为了切实提升煤矿液氮防灭火技术的应用水平,需要技术人员加强对于矿井液氮防灭火系统的深入研究。在煤矿火灾中应用液氮防灭火技术虽然能够一定程度上提升灭火效率,但在火灾中液氮会出现汽化,汽化的液氮时刻处于沸腾爆发的状态,从而很容易对人体造成伤害。一旦处理不当,人体直接接触沸腾状态的液氮就会出现严重灼伤的问题,严重时甚至还会导致人员缺氧窒息的情况。针对这一问题必须要不断加强液氮防灭火系统的建设,保障矿井内液氮防灭火系统的安全高效运行,真正提升液氮防灭火技术的应用可靠性和安全性,保证矿井内工作人员的生命财产安全,提升煤矿企业的经济效益和社会效益。
3.小结
综上所述,在煤矿生产开采的过程中想要真正保证煤矿的安全生产,就必须要做好一系列煤矿防灭火措施。通过煤矿液氮防灭火技术的科学应用能够有效提升矿井作业的安全性,通过液氮的降温作用形成冷凝环境从而利用水蒸气遇热风压的交换作用降低热源温度,真正达到防火灭火的作用和效果,液氮技术的应用能够在灭火时较为快速的恢复井下生产环境,为煤矿生产开采的安全性和稳定性提供保障。
摘要：本文主要研究当前煤矿液氮防灭火技术相关问题以及液氮防灭火技术的发展应用趋势。随着社会经济科技迅猛发展,当前城市发展对能源的需求不断提升。煤矿作为国内的支柱性能源产业也在不断提升产能和产量。在煤矿开采的过程中火灾是较为常见的煤矿安全事故,尤其针对高瓦斯矿井的开采工作而言,火灾发生几率更高,必须要通过煤矿液氮防灭火技术提升煤矿开采过程中的安全性和稳定性。因此对煤矿液氮防灭火技术的应用与技术发展进行研究是非常必要的。
关键词：煤矿开采,液氮防灭火技术,发展趋势
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