73803工作面综合预防煤层自燃发火设计.docx

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73803工作面综合预防煤层自燃发火设计

杜儿坪矿南八3#煤盘区73803综采工作面

预防煤层自燃发火专项设计

审批

总工程师:

通风副总:

矿调度:

生产科:

安监处:

机电科:

煤运公司:

通风区:

编制:

2010年9月3日

20108综采工作面预防煤层自燃发火专项设计

一、工作面概况

20108工作面位沿西部矿区边界布置,工作面两顺槽的方位角为163°53′55″,切眼的方位角为73°53′55″。

两翼基本为实煤区,北部集中运输巷,南部为郑家庄村保护煤柱

工作面所开采的9+10+11#煤层,煤层赋存叫稳定,煤层厚度为6.0—7.0m,平均6.5m,煤层中含两层夹矸层,厚度为0.2—0.8m(工作面前段较厚后段逐渐变薄),故该煤层为结构复杂煤层。

二、工作面基本参数﹟

煤层倾角:

40-11°,平均8°割煤厚度:

小面5.9m,大面4m

采煤方法:

综采工作面长度:

152-227m

循环进度:

0.6m推进速度:

小面216m/月,大面180m/月

顶板围岩特性:

老顶泥岩煤层水分含量:

1.2%

工作面通风方式:

U型工作面风压差:

<200Pa

工作面瓦斯绝对涌出量:

4.5m3/min工作面风量:

800m3/min

3#煤层:

Ⅰ类容易自燃煤层3#煤层爆炸指数:

18.64%

三、73803工作面自燃发火分析

自燃危险性之一:

3#煤层经鉴定为容易自燃煤层,工作面回采过程中采空区遗留的破碎状态煤会发生缓慢氧化,若在其发火期内,不能推入采空区窒息带内,将极有可能发生自燃;由于工作面机头、机尾处推入采空区时煤帮将垮落,垮落后呈破碎状态的煤在采空区堆积,使得采空区浮煤自燃危险性加大。

自燃危险性之二:

撤架期间工作面停滞不前,氧化带长时间停留在同一区段内,使架后采空区浮煤有较充分的氧化时间;加快了氧化进程,浮煤氧化发热蓄温,散热条件差,易引发采空区自燃发火。

四、73803工作面防治自燃发火措施

(一)通风管理方面

1、73803工作面采用U型通风方式,为减少采空区氧化带漏风量,减小压差,负压不能超过200Pa。

回采期间必须加强73803工作面及周边通风设施的管理,合理布置通风系统,保证该面通风系统稳定可靠。

2、考虑多种实际因素,合理计算配备工作面供风量。

由于工作面供风量与采空区氧化带的宽度呈二次函数关系,氧化带的宽度和漏风强度随供风量的加大而增大。

所以,合理计算、配置工作面供风量成为防止采空区遗留浮煤产生自然隐患的又一主要措施。

杜儿坪矿属高瓦斯矿井,工作面配风必须满足稀释瓦斯的要求,经计算该工作面配风量为732m3/min。

3、通风区每周对工作面周边的2#、3#煤采空区密闭完好情况进行定期检查、维护,确保完好。

(二)预测预报方面

1、通风区调度设立专门的73803工作面防火台账,台账主要包括各地点CH4、CO2、CO、气温、水温、风量、防火措施实施情况、工作面推进度等内容,以便进行防火分析。

2、该面配专职瓦检员,每班由瓦检员对该面的各防火点按调度台帐的各项防火指标进行检查,每班12小时检查汇报五次。

3、在73803工作面的回风上隅角、距回风巷口10m—15m处各设置一个防火检查站,各检查站吊挂牌板,每班由瓦斯员负责检查瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、温度等,记入手册,填入牌板,按时汇报。

4、工作面回采时由通风区负责建立完善的束管监测系统,监测采空区、回风上隅角等地点,利用束管监测系统对上述地点实施监测。

5、初采期间每天对工作面后部采空区和回风上隅角利用束管监测系统抽取气样进行化验分析;正常回采时每三天抽取气样进行化验分析。

每周对气样分析和温度变化曲线图进行综合分析,根据分析情况调整采样和观察周期。

通风区救护队建立防治自燃发火档案,每周对防火点检测记录进行整理分析,每月对防火观察数据进行汇总、分析、绘制变化曲线,密切注视自燃发火征兆的显现及其变化趋势,时刻掌握自燃发火动态,为防灭火管理工作提供依据。

当发现自燃发火指标达到临界值或超标等有异常变化时,由矿总工程师组织研究针对性措施,根据隐患状况及时采取注氮气等措施,妥善处理。

每周由救护队负责使用红外线温度探测仪对采空区内进行温度测定。

6、每月必须有一名矿级领导带领通风、安监、机电、生产、采区等相关部门对该面进行一次全面、系统的防灭火专项检查。

7、工作面初采、正常回采、收尾等作业过程中,由综采三队负责按要求对工作面采空区、两端头、工作面喷洒阻化剂(后附喷洒阻化剂专项设计)。

8、当工作面出现自燃发火预兆有进一步发展扩大趋势时,由矿总工程师牵头对采空区自燃发火状态变化情况进一步研究。

采取注氮气等综合防灭火技术措施(后附注氮气专项设计)。

9、工作面所有工作人员必须了解掌握自燃发火预兆的相关知识,一旦发现有煤壁挂汗、发热、空气中有煤油、焦油味等自燃征兆时,必须做好标记,并及时汇报。

10、73803综采工作面风流中当CH4超过0.8%、CO超过24PPm、CO2超过1.5%、O2浓度低于20%时,必须立即停止工作,撤出人员,汇报矿调度,采取措施进行处理。

(三)监测监控方面

1、监控队负责在距回风巷口10m—15m处设置一个CO、温度传感器,实施监测,并确保传感器灵敏、可靠,数据传输及时,每月至少调校一次。

2、监控队每周将73803工作面各传感器的变化曲线图交通风区救护队,以便进行分析。

3、监控中心人员随时观察73803工作面CO、温度的情况,发现异常变化时,及时汇报矿总工程师、安全副总及通风调度。

(四)日常生产管理方面

1、完善防尘防灭火供水系统,确保水量及水压符合要求。

2、阻化处理进回风巷两端头破碎煤体,必须对上下端头进入采空区的破碎煤体喷阻化剂,阻化剂采用15%的氯化镁;工作面风流中CO气体超标时每割一刀煤沿工作面全长喷洒一次,且阻化剂浓度提高2-3倍进行喷洒。

在正副巷靠工作面处各安装一台BH-40/2.5型阻化多用泵,放专人实行喷洒,一人负责配料搅拌,一人负责喷洒,由综采三队安排专人负责。

3、当工作面出现自燃发火预兆并有进一步发展扩大趋势时对73803面采空区进行注氮防灭火,DM-1000型移动注氮机安装在南八集中皮带巷,Φ80mm注氮气管路从移动注氮机硐室经副巷一直铺设到工作面。

4、强力推进,尽最大能力加快推进速度,推进越快,越有利于防火。

5、必须将工作面浮煤清理干净,尽量减少采空区遗煤。

6、要及时回收木头、棉纱等易燃物品,严防易燃物品进入采空区。

7、延长超前支护长度,加大巷道维修力度,上下安全出口转载设备多,有泵站设备车占用通风断面形成高阻力地段,同时受工作面动压影响,巷道断面缩小,需要延长超前支护为30m,同时加强巷道维修力度,防止顶板破碎,通风断面应不小于8m2,由综采三队安排专人维护超前支护,确保通风断面满足要求。

8、73803综采工作面要加强日常综合防尘设施的使用维护和管理,确保设施完好,各项防尘设施使用正常,加大冲洗除尘、注水降温力度。

9、与73803综采工作面防灭火有关的队组技术员每周对本队的干部职工进行一次防灭火知识的培训。

(五)撤架期间的防灭火管理

1、为了减少采空区漏风,减小氧化带宽度,到达停采线后,立即在进回风隅角各构筑一道密闭墙,具体做法是:

沿工作面切顶线位置用砂袋装填碎煤矸等材料构筑0.7m厚的堵漏风墙,封堵墙沿巷道走向呈分层垂直咬合垒砌,封堵墙的两侧必须与相邻的支架尾梁和巷道煤壁接严,且顶端必须与巷顶接实,全断面封堵采空区漏风的主要进出口,控制向采空区的漏风,由综采三队负责。

2、进风侧采取连续足量注氮措施惰化采空区。

3、合理配置工作面风量,撤架期间合理降低配风量,平均风速不大于0.5m/s,降低正副巷风压差,减少采空区漏风。

4、回撤期间,专职瓦检人员沿切眼方向每15个支架设一个防火观测点,通过架间空隙检测破碎煤体自燃隐患,以便及时发现自燃征兆。

通风二队编制专门的检查图表。

5、合理安排撤架工艺,保证撤除速度,减少采空区自然发火的威胁。

要求在回采结束后30天内全面拆除完毕。

(六)其它防火方面

1、投产前正、副巷停采线20m范围内储备足够数量的封闭巷道的材料。

2、封闭巷道时,每条巷道必须构筑两道永久闭,封闭永久闭上口必须用膨胀剂堵严缝隙。

3、完善防尘供水管路系统,及时清理浮煤和煤尘堆积,严格按规定使用好各项防尘设施,执行好各项冲刷洗尘制度。

正、副巷巷顶、煤壁、工作面煤壁和上、下隅角必须每班进行冲洗湿润。

4、加大该工作面的煤层注水力度,水分增加率必须在3%以上。

5、工作面必须吊挂避火灾路线标识,以便发生火灾时保证工作面人员按避灾路线紧急撤离。

所有职工必须掌握正确使用隔离式自救器的方法,机电科负责保证所佩带自救器全部符合要求。

6、南八盘区3#煤层所属各队组技术员负责对本队职工进行防火、自救器的使用以及如何避灾等知识的培训,增强职工的安全意识。

7、该面使用阻燃皮带、阻燃电缆、皮带机头20m范围内必须采用不燃性支护。

8、油脂库、皮带机头均应采用不然性材料支护并配备2个合格的灭火器和容积不小于0.5m3的灭火砂箱,移变处、材料库、泵站各配备2个合格的灭火器。

五、组织措施

1、通风区负责防灭火工作的预测预报、气体检查、注氮措施的实施、资料收集管理等工作。

2、三采区负责注氮设备的安装,电气设备的维护管理,综采三队负责喷洒阻化剂工作。

3、安监处负责监督防灭火措施的贯彻落实。

4、机电科负责防灭火装备的采购、安装指导等工作。

5、供应科负责防灭火材料的采购、供应工作。

6、矿调度负责防灭火工作的协调指挥。

7、职教中心负责注阻化剂、注氮等特殊工作的上岗培训。

六、73803综采工作面火灾避灾路线:

工作面正副巷3#煤轨道巷南八斜坡南大巷行人斜井地面

 

附件1

73803综采工作面喷洒阻化剂防火专项设计

由于73803综采工作面两端头浮煤落入采空区,需要进行阻化防火,为确保阻化防火工程的安全进行,特编制如下专项设计:

一、阻化喷洒系统和喷洒方法、周期及范围

在正副巷各设置一台阻化泵站,副巷的阻化泵、储液箱和开关等安装在一辆平板车上,阻化泵站的全部设备可以随工作面的推进而移动。

阻化泵站必须设专人负责管理,在阻化泵站不工作时,必需将阻化泵、开关、高压胶管和喷枪等设备保存好。

阻化剂喷洒示意图

 

喷洒设备:

根据喷洒需要选择在正副巷各安装一台BH-40/2.5型的阻化多用泵。

阻化剂原料:

氯化镁配备浓度:

15%

配液箱容积:

1m3供水管路直径:

50mm

工作压力:

2.5MPa高压管路长度:

150m

最大射程:

15m喷洒量:

40L/min

喷洒方法:

1)正常回采时喷枪从工作面上、下隅角方向采空区浮煤足量喷洒;遇到地质构造推进缓慢或到达停采线时,工作面每推进一个控顶距必须向挡煤板与支架的煤层底板沿整个工作面喷洒一遍,同时通过支架间的空隙直接向采空区喷洒,充分湿润采空区浮煤,尽量浇透全部浮煤。

2)正常回采时还要采用汽雾阻化防灭火,气雾阻化工作安排在检修班期间进行,雾化器设在工作面进风隅角,用汽雾发生器将其雾化,由漏风风流携带雾化的阻化液微粒进入采空区与遗留在采空区的浮煤接触,防止其自燃。

二、喷洒工艺

往配液箱加水注满→添加定量阻化剂→搅拌→开泵→喷洒

三、喷洒量参数计算

1)使用喷枪喷洒时喷洒量的计算:

阻化剂的浓度按15%计算,采煤工作面每个循环喷洒阻化剂量计算如下:

两端头喷洒阻化剂量:

V=KrLShA

式中

---采煤工作面每个循环两端头喷洒阻化剂量,t;

K----易自燃部位阻化剂溶液喷洒富裕系数,一般取1.2;

r----采空区遗煤容重,t/m3;8#煤取1.43

L-----两端头长度,m;取12m

S-----一次喷洒宽度,m;取0.6m

h-----遗煤厚度,m;两端头按煤厚度的1/3取值,取0.9m

A-----遗煤吸阻化剂量,t/t煤;(根据煤炭科学研究总院沈阳研究院专项设计中数据,按每吨遗煤喷洒5.8kg阻化剂计算)

把各参数代入公式,V=1.2×1.43×12×0.6×0.9×0.0058=0.0645t

工作面全长喷洒阻化剂量:

V=KrLShA

式中

---采煤工作面每个循环两端头喷洒阻化剂量,t;

K----易自燃部位阻化剂溶液喷洒富裕系数,一般取1.2;

r----采空区遗煤容重,t/m3;3#煤取1.43

L-----工作面长度,m;小面取152m,大面取227m

S-----一次喷洒宽度,m;取0.6m

h-----遗煤厚度,m;两端头按煤厚度的1/3取值,取0.13m

A-----遗煤吸阻化剂量,t/t煤;(根据煤炭科学研究总院沈阳研究院专项设计中数据,按每吨遗煤喷洒5.8kg阻化剂计算)

小面阻化剂量V=1.2×1.43×152×0.6×0.13×0.0058=0.118t

大面阻化剂量V=1.2×1.43×227×0.6×0.13×0.0058=0.1763t

浓度按15%计算大面阻化液重量(0.1763+0.0645)/0.15=1.606t,小面阻化液重量(0.118+0.0645)/0.15=1.217t,15%的阻化液的容重1.15t/m3,大面每推进一个控顶距阻化液容积为1.606/1.15=1.397m3,小面每推进一个控顶距小面阻化液容积为1.217/1.15=1.059m3,由于水箱可装溶液容积为0.75Lm3,因此一个循环需喷洒阻化剂两箱就可以满足。

2)使用雾化器喷雾时喷雾量计算

对于采用汽雾阻化防火工艺时,其喷雾量要考虑雾化率的损失,即药液转化成可悬浮于空气中的雾状颗粒时,有一部分药液会流失损失,因此汽雾阻化时药液要增加,可按下式计算:

V′=V/R

式中V′:

汽雾阻化防火的药液用量,m3;

V:

按喷洒工艺时喷洒药量m3;

R:

雾化率,由喷雾压力与喷嘴结构确定,可按R=0.7-0.8计算。

大面喷雾量V′=1.397÷0.75=1.863m3

小面喷雾量V′=1.059÷0.75=1.412m3

由于水箱可装溶液容积为0.75Lm3,因此小面一个循环需喷洒阻化剂两箱;大面一个循环需喷洒阻化剂三箱。

四、劳动组织

阻化剂喷洒工作由综采三队负责,人员每班暂定为3人,工长全面负责阻化剂喷洒工作、电器开关和阻化泵的使用和管理;喷洒工一人,负责使用喷枪实施阻化剂喷洒工作;药液配制工一人,负责药液配制和搅拌及管路巡查等工作。

五、操作规程和管理制度

1、建立阻化剂喷洒记录台帐,每班由当班组长负责填写阻化剂喷洒记录表。

2、接班后,全面检查维护阻化泵及喷洒管路系统,确保设备完好。

及时冲洗、清理设备上的浮煤及配液箱内的杂物。

3、设备检查完好后,开始向配液箱内注水、配液、搅拌。

4、喷洒工作开始前,应预先打开阻化剂喷枪开关,使阻化剂喷枪处于常开状态。

5、在各项准备工作完成后方可接通电源开关,由低压力开始启动阻化泵,待系统运转正常后再把压力调至所需压力,开始正常喷洒工作。

6、每次开始喷洒前,喷洒工巡检需要喷洒的浮煤情况,根据各处浮煤厚度,调整喷洒时间,确保充分湿润采空区浮煤。

7、喷洒从上、下端头的煤壁开始喷洒,直至覆盖工作面中部。

8、喷洒结束后,电话汇报当班组长,配液箱加注0.5m3清水,对阻化泵、管路、喷枪进行清洗。

清洗后,将调压手柄扳到卸压位置,待压力降低后,方可停机。

9、喷枪停止出水后,将高压管路及喷枪盘好吊挂在距工作面10m外的巷帮处。

11、当班组长必须对喷洒阻化效果及浮煤湿润情况进行检查,严防漏喷死角,发现漏喷死角必须及时进行补喷。

12、每天工作结束后,必须关闭开关,切断电源。

填写阻化剂喷洒记录表,进行现场交接班并进行签字。

13、通风科、队干部及综采队的跟班队干下井必须对该面的阻化效果进行检查,发现问题及时处理。

14、阻化剂喷洒记录表附后。

六、注意事项

1、阻化剂喷洒及喷雾工作注意事项

喷洒工作开始前,应预先打开阻化剂喷枪开关,使阻化剂喷枪处于常开状态。

在各项准备工作完成后方可接通电源开关,由低压力开始启动阻化泵,待系统运转正常后再把压力调至所需压力,开始正常喷洒工作。

每天工作结束前,必须用清水继续喷洒数分钟,以便对阻化泵和管路以及喷枪进行清洗。

阻化泵运行中不可脱水空转,欲停止工作时,必须先将调压手柄扳到卸压位置,待压力降低后方可停机。

每天工作结束后,必须关闭开关、切断电源。

2、应急情况处理

当发现阻化泵压力表突然升高时,应考虑阻化剂管路是否有堵塞的可能,应根据具体情况及时卸压并关闭阻化泵,立即对管路进行检查处理,恢复正常后方可重新使用。

出现其它异常情况,也要立即将调压手柄扳到卸压位置,待压力降低后方可停机。

 

阻化剂喷洒记录表

年月日

喷洒范围

开始时间

时分

结束时间

时分

阻化剂用量

m3

喷洒浓度

记事:

 

效果检查负责人签字:

喷洒地点示意图

当班

工长:

喷洒人:

配液人:

接班

工长:

喷洒人:

配液人:

附件2

73803综采工作面注氮防火专项设计

杜儿坪矿73803综采工作面出现自燃发火预兆并有进一步发展扩大趋势时,采取注氮防灭火措施,为了防止输氮管路和采空区泄漏氮气造成人员伤害,保证注氮灭火效果,特编制如下专项设计:

一、注氮防灭火方案

1、注氮灭火措施的适应性和有效性分析

氮气,是一种无色、无味、无嗅、无毒的气体。

由于氮气分子结构稳定,其化学性质相对稳定,在常温、常压条件下氮气很难与其它物质发生化学反应,所以它是一种良好的惰性气体,随着空气中氮气含量的增加,氧气含量必然降低。

据有关资料介绍当氧气含量低到5~10%时,可抑制煤炭的氧化自燃,氧气含量降至3%以下时,可以完全抑制煤炭等可燃物的阴燃与复燃。

基于上述氮气的性质及煤的氧化机理,向综采面采空区及遗煤带注入氮气,使其渗入到采空区冒落区、裂隙带及遗煤带,降低这些区域的氧含量,形成氮气惰化带,从而达到抑制采空区自燃和安全开采的目的。

用氮气防灭火和阻止瓦斯爆炸的过程称为惰化,惰化后的火区因氧气不足而不能燃烧和爆炸。

氮气的防灭火作用,即是使采空区等有关区域惰化。

具体地说,氮气的防灭火作用和特点是:

1)氮气可以充满任何形状的空间并将氧气排挤出去,从而使火区中因氧含量不足而将火源熄灭,或者使采空区中因氧含量不足而使遗煤不能氧化自燃;2)在有瓦斯和火存在的气体爆炸危险区内,注入氮气能使可燃性气体失去爆炸性;3)向采空区或火区中大量注入氮气后,可以使其呈现正压状态,致使新鲜空气难以漏入;4)氮气防灭火必须与均压和其它堵漏风措施配合应用。

否则,如果注入氮气的采空区或火区漏风严重,氮气必然随漏风流失,难以起到防灭火作用。

2、氮气来源选取的技术经济分析

目前,制取氮气均以空气作为原料气,这种原料气的供给是无限量的。

制取氮气的方法主要是采用膜分离技术,即将空气中的氮气和氧气分离而得到较高浓度的氮气。

3、供氮能力、输氮管路的计算与选取

(1)供氮能力计算

注氮量是最重要的注氮参数,直接决定着注氮效果。

注氮量太小因达不到惰化采空区气体的目的而起不到防火的作用,注氮量太大造成经济上的浪费。

注氮量主要取决于被注地点的几何体积、氧化空间大小、裂隙情况、漏风量大小以及气体组分等。

由于煤矿条件千差万别,目前注氮量只能按待注地点的几何体积、工作面的产量、吨煤注氮量、瓦斯量、氧化带内的氧含量进行计算。

根据73803面的实际情况,采用吨煤注氮量、氧化带内的氧含量两种方法进行计算、比较,取其最大值。

①按吨煤注氮量计算。

该方法是指采煤工作面每采出1t煤所需的防火注氮量。

根据国内外经验,每吨煤需5m3氮气,其矿井供氮能力可按公式

(1)计算:

QN=5AK/24

(1)

式中:

QN——供氮能力,m3/h;

A——日产量,取3000t;

K——工作面回采率,取95%。

可计算得供氮能力:

QN=5×3000×95%/24=594(m3/h)

②按工作面采空区漏风量计算。

根据中华人民共和国煤炭工业部1997年12月发布的中华人民共和国煤炭行业标准《煤矿用氮气防灭火技术规范》(MT/T701-1997)第7.1条的规定:

制氮设备或装置的供氮能力应按矿井注氮工作面防火需要选取,供氮能力(1个工作面注氮量)可按

(2)计算:

QN=60KQ0

(2)

式中:

QN——供氮能力,m3/h;

K——备用系数,取1.2;

Q0——采空区氧化带内漏风量,m3/min;采空区氧化带的范围受工作面的通风状况、采空区的冒落等诸多因素的影响而在很大的范围内变化,因此采空区氧化带的漏风量的变化范围也较大,此范围内的漏风量一般按工作面风量的1/60~1/100选取;采取堵漏风措施后,采空区氧化带内的漏风量取为5m3/min;

C1——采空区氧化带内平均氧浓度,%;目前国内应用较普遍的是将采空区氧浓度在10~18%之间的区域视为氧化带,因为氧化带的范围不同而平均氧浓度值也不同,一般可选为15%;

C2——采空区惰化防火指标,其值为煤自燃临界氧浓度,%;煤的自燃临界氧浓度值随煤种、煤质、赋存条件等因素的不同而变化,其具体数值应根据实验室试验而取得,此值得范围一般为7%~10%。

根据中华人民共和国能源部《煤矿安全规程》中的规定:

采用氮气防火注入的氮气浓度不得低于97%,注入后采空区内氧气浓度不得大于7%,所以此值取7%;

CN——注入氮气的氮气浓度,%;根据中华人民共和国能源部颁布的《煤矿安全规程》中的规定:

采用氮气防火注入的氮气浓度不得低于97%,注入后采空区内氧气浓度不得大于7%。

同时根据中华人民共和国煤炭工业部1997年2月发布的中华人民共和国煤炭行业标准《煤矿用氮气防灭火技术规范》(MT/T701-1977)第7.2条的关于氮纯度的规定:

向采空区注入氮气的纯度要视其能将采空区的氧浓度降低到煤自燃临界氧浓度而定。

而向火区注入氮气浓度应不低于97%,因此取97%;

可计算得供氮能力:

QN=60×1.2×5×(0.15-0.07)/(0.97+0.07-1)=720(m3/h)

通过以上两种方法的计算、比较,确定73803工作面的注氮能力720m3/h,因此选用1台DM-1000型矿用井下移动式膜分离制氮装置。

(2)输氮管路的选取

73803输氮管路的长度约为900米,73803工作面防灭火输氮管路选用Φ80mm的聚氯乙烯管。

转弯处管路连接采用耐压橡胶软管。

采空区埋设输氮管路采用螺纹管接头连接,并需有独立的专用阀门。

(3)供氮压力

根据中华人民共和国煤炭工业部1997年2月发布的中华人民共和国煤炭行业标准《煤矿用氮气防灭火技术规范》(MT/T701-1977)第7.3、7.4条规定:

地面、井下制氮设备的供氮压力,其管路末端的绝对压力应不低于0.2MPa。

输氮管路的直径应满足最大输氮流量和压力的要求,其供氮压力可按如下公式计算:

P1=[0.0056(QMAX/1000)2∑(D0/Di)5(λ0/λi)2Li+P22]1/2

式中:

P1——供氮压力,MPa;

P2——管路末端的绝对压力,取0.2MPa;

QMAX——最大输氮流量,取720m3/h;

D0——基准管径,150mm;

Di——实际输氮管径,80mm;

Li——相同直径管路的长度,1.3km;

λ0——基准管径的阻力损失系数,0.026;

λi——实际输氮管径的阻力损失系数,取0.032。

可计算得供氮压力:

P1=[0.0056(720/720)2∑(150/70)5(0.026/0.032)21.4+0.22]1/2=0.45MPa

DM-1000型矿用井下移动式膜分离制氮装

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