摘要：闡述了注氮防滅火原理并介紹了注氮防滅火在西安六區(qū)火區(qū)啟封中的應(yīng)用，為火區(qū)啟封礦井提供經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：注氮；防滅火；啟封火區(qū)；幾天

中圖分類號(hào)：TB文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16723198（2013）23019001

1礦井概況

西安六區(qū)于1958年建井，1960年12月份投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力45萬噸/年。井田內(nèi)有2層可采煤層，上煤和下煤，煤層最厚為12m，最小4m，煤質(zhì)牌號(hào)為氣煤，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。

礦井采用斜井片盤開拓方式，采煤方法為：綜采。

礦井通風(fēng)方式為中央并列抽出式，屬于高瓦斯礦井，自然發(fā)火十分嚴(yán)重，發(fā)火期為0.5-1.5個(gè)月，最短17天。曾發(fā)生過多次惡性瓦斯和煤塵事故。

現(xiàn)在處于復(fù)采階段，井型30萬噸/年。舊巷、舊采跡縱橫交錯(cuò)，加之以往密閉封閉的不嚴(yán)，出現(xiàn)很多火區(qū)。

生產(chǎn)采區(qū)0901區(qū)：火區(qū)、綜采，走向308m，傾向52m；于2010年3月5日7時(shí)，在邊界道以里，走向約35m如圖舊采跡處發(fā)火，火勢(shì)迅猛，僅10幾分鐘便濃煙滾滾，風(fēng)流中CH4 1.4%，CO 129ppm，被迫撤人、停產(chǎn)，封閉采區(qū)。

圖10901采區(qū)封閉及通風(fēng)系統(tǒng)圖封閉計(jì)劃：先入氣I，后排氣II；I、II都用紅磚砌筑雙閉，厚0.5m，兩閉間0.6m，用黃土填嚴(yán)、搗實(shí)，并留有2、4寸通管，排氣過里閉10m保留束管監(jiān)控系統(tǒng)，白班封閉完。

2火區(qū)啟封條件

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：封閉的火區(qū)，只有經(jīng)取樣化驗(yàn)證實(shí)已熄滅后，方可啟封或注銷。

火區(qū)同時(shí)具備下列條件，方可認(rèn)為已熄滅：

（1）火區(qū)內(nèi)的溫度下降到30℃以下，或與火災(zāi)發(fā)生前該區(qū)的日?？諝鉁囟认嗤?。

（2）火區(qū)內(nèi)的空氣中氧氣濃度降到5%以下。

（3）火區(qū)內(nèi)空氣中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳濃度在封閉期間內(nèi)逐漸下降，并穩(wěn)定在0.001%以下。

（4）火區(qū)的出水溫度低于25℃，或與火災(zāi)發(fā)生前該區(qū)的日常出水溫度相同。

（5）上述4項(xiàng)指標(biāo)持續(xù)穩(wěn)定的時(shí)間在1個(gè)月以上。

遵照本規(guī)定并結(jié)合多年井下實(shí)際經(jīng)驗(yàn)：也就是說0901得一個(gè)月后有望解封。

3注氮防滅火原理

氮?dú)馐且环N無色、無味、無嗅、無毒、不助燃的惰性氣體，微溶于水，相對(duì)于空氣的密度為0.97，體積占地面空氣的79%，由制氮裝置提取，因而將一定量高純度的氮?dú)馔ㄟ^管路注入封閉火區(qū)，使其失去燃燒和爆炸的條件，達(dá)到防滅火的目的，其原理是：（1）能稀釋火區(qū)氧氣的濃度，使其缺氧而窒熄或不能氧化自然；（2）在有瓦斯和火災(zāi)氣體爆炸危險(xiǎn)的火區(qū)內(nèi)，注入氮?dú)饪墒蛊涫ケㄐ裕唬?）降溫作用；（4）使該區(qū)呈正壓狀態(tài)，新鮮風(fēng)流難以進(jìn)入，阻止漏風(fēng)；（5）降低燃燒強(qiáng)度，不斷注入氮?dú)?，即使熊熊大火，也逐漸熄滅。

4在啟封火區(qū)中的應(yīng)用

白班閉一砌筑完，便合入氣4寸通管，每日24小時(shí)連續(xù)注氮，共注氮11.52萬m3，檢查效果如表1：

表1各項(xiàng)指標(biāo)表

時(shí)間3.53.63.73.83.93.103.113.123.13CO2%0.180.190.180.160.140.120.120.12CO%128130981310766CH4%1.61.621.200.820.540.220.200.20O2%18.516.512.210.85.363.573.823.78N2%7878.281.285.495.896.795.695.8t ℃1919181716151615從表1實(shí)測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)表明，雖然只經(jīng)過8天的注氮防滅火工作，但確認(rèn)火已熄滅。

啟封：只是火點(diǎn)位置三架棚，幫頂桿燒焦，其他一切正常，當(dāng)即恢復(fù)生產(chǎn)。

在西安六區(qū)，類似的13022區(qū)、14011區(qū)、0432-3區(qū)、15031區(qū)入氣道口等，發(fā)火被迫封閉后，都是經(jīng)過7、8天，最短4天向閉內(nèi)注氮，個(gè)個(gè)成功啟封。

14032區(qū)是4年前封閉的老火區(qū)，先后3次啟封，3次見煙而封閉，14032區(qū)讓人望而卻步。

本次啟封：注氮13天，成功獲得采區(qū)。

注氮防滅火不僅在西安六區(qū)啟封火區(qū)中應(yīng)用，在西安二區(qū)的12采區(qū)，56071區(qū)，西安一區(qū)的035035區(qū)，89采區(qū)等火區(qū)啟封中，都得以廣泛應(yīng)用，效果極佳。

值得注意的是：（1）注氮的純度 ；（2）注氮區(qū)域的漏風(fēng) ；（3）注氮的連續(xù)性；（4）配套使用束管監(jiān)測(cè)。有條件的話，最好同時(shí)配合注水。

實(shí)踐證明：注氮不僅可以防火，而且可以滅火，尤其在啟封火區(qū)中應(yīng)用，幾天便可！

作者簡介：荊兆豐（1965-），男，遼源礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司西安煤業(yè)公司動(dòng)力部部長、工程師。