液氮灭火在阳煤集团新景矿的应用

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1、液氮灭火在阳煤集团新景矿的应用李虎贵阳泉煤业（集团）有限责任公司摘要：木文详细介绍了液氮的灭火机理，以及在灭火实践中的成功应用的实例，为今后的防灭火工作找到了一条快速、可行、有效的新途径。关键词：液氮;灭火;应用;作者简介：李虎贵（1974-），男，汉族，山西阳泉市人，本科，通风工程师，通风与安全。收稿日期:2017-7-28TheapplicationofliquidnitrogenfireinYangMeigrouprestoredoreLiHuguiYangquancoalindustry(group)limitedliab

2、ilitycompanysafetysupervisionbureau;Abstract：inthispaper,theextinguishingmechanismofliquidnitrogenwasintroducedindetail,anditssuccessfulapplicationinfirefightingpracticeinstance,forthefutureofthefirepreventionworkandfoundanewwayoffast,feasibleandeffective.Keyword：liqu

3、idnitrogen;extinguishing;application;Received：2017-7-28新景矿是一个综合开拓方式开采的大型矿井，现开采3号、8号、15号煤层，2008年核定生产能力750万I,矿井属煤与瓦斯突出矿井。采用KJ90瓦斯自动监控系统。矿井釆用多风井分区通风方式，机械抽出式通风方法。采用地面固定抽放系统结合井下移动抽放系统的方式进行瓦斯抽放。2006年10月17日经煤炭科学研究总院重庆分院鉴定新景矿开采的3号煤层的煤样火焰长度为5mm,抑制煤尘爆炸最低岩粉量为20%,煤尘具有爆炸性危险性;3号煤层煤

4、样吸氧量为1.18cm/g,自燃倾向性等级为III,属不易自燃煤层。经抚顺煤科院鉴定，3号煤层透气性系统为0.0957〜0.5692(m/MPa•d)。2007年11月11R20时50分左右，在新景矿7205工作面由于违规使用增安型灯具，电子整流器卬刷电路板涤纶电容变质爆炸产生电火花引起瓦斯爆炸，引燃煤层，造成工作面封闭的外因火灾事故。这次灭火过程中，使用了新的灭火技术一注液氮灭火，在短短的3个月吋间里成功扑灭火灾，并顺利启封工作面。注液氮灭火为我们治理矿井火灾树立了一个成功的范例，也为我们今后防治煤层火灾又探索出了一条新的途径。

5、1液氮性能机理1.1液氮性能氮气是一种无色、无味、无臭、无毒的气体。在标准状态下，氮气密度为1.2505kg/m,与同体积空气质量比为0.9673,其沸点为77.19K。在常温常压下,氮分子结构稳定，化学性质也稳定，很难与其他物质发生化学反应，所以它是一种良好的防灭火用惰性气体。氮气在标准大气压下，冷却至-195.8°C时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.86°C时，液态氮变成雪状的固体。标准大气压下,液态氮的汽化热是2.7928kJ/mol,液氮密度810m/kg,液氮分子量28,所以lm液氮汽化吸收热量二(1X8104-2

6、8)X2.7928=80.79kJo1.2氮气防灭火机理1.2.1降温作用液氮的温度为-195.8°C,只要高于此温度，液氮就会转换成氮气。对于封闭的火区来说，当采用液氮灭火吋，由于注入温度很低(一般注液氮温度在-40°~-10°C左右)，其液氮汽化后流动范围大，会在短时间内大量吸收火区内的热量，使火区温度明显下降。1.2.2消除瓦斯爆炸的危险煤矿当釆空区一旦出现火灾，危害最大的是导致其内混合气体的爆炸。由混合气体爆炸三角形知，混合气体中氧含量低于12%吋就有减小爆炸的可能性。但是，混合气体爆炸的界限不仅取决于这种气体在空气屮所占

7、的百分比，还部份地决定于混合气体的温度和气压。温度和气压的增高使这个界限扩大，反之缩小。如果混合气体被加热到300°C,氧含量为9%时就能发牛爆炸。因而国内的研究表明,将氧气的临界含量控制在5%以下吋几乎能防止任何爆炸，否则爆炸还有可能发生。而氧气的含量低于10%时混合气体的爆炸有显著的降低。由于Ini液氮汽化后可生成647m氮气，正是从这一理论出发，向火区注入液氮后，会更快速的使火灾内氧含量降低，而只要氧含量低于10%时就能大大地减少爆炸的可能性。1.2.3减少漏风的作用火区漏风是灭火工作中的一个重要影响因数。对于封闭火区而言，

8、从理论上讲，注入液氮后增加了其注入空间内混合气体的总量，能够减少封闭区内外Z间的压力差，从而起到减少封闭区外部向内部漏风的作用。1.2.4窒息灭火作用釆空区内注入大量高浓度低温的氮气后，氧气浓度相对减小，氮气部分地替代氧气而进入到煤体裂隙表面，这样