Самозаймання у виробних зонах залишається постійною та серйозною проблемою безпеки під час видобутку вугілля. Зі збільшенням глибини видобутку та підвищенням інтенсивності видобутку внутрішня схильність вугільних пластів до само-займання стає більш виразною. Серед різноманітних доступних протипожежних технологій впорскування азоту набуло широкого поширення завдяки ефективній інертній ефективності та керованим експлуатаційним витратам. Переміщення обладнання для вироблення азоту з поверхні в підземні місця-зокрема, використання мобільних генераторів азоту у вугільних шахтах-все частіше застосовується на підприємствах, які шукають оперативніші рішення.
Принцип устаткування і технічна конструкція
Підземний мобільний генератор азоту – це автономна -система, здатна відокремлювати азот від стисненого повітря та доставляти високо{1}}чистий азот безпосередньо на робочий майданчик. Більшість мобільних установок, які наразі відповідають вимогам щодо вибухозахищеності-вугільних шахт, використовують адсорбцію під тиском (PSA) із вуглецевими молекулярними ситами. Механізм, що лежить в основі, простий: під підвищеним тиском матеріал молекулярного сита адсорбує молекули кисню швидше, ніж азоту. Через змінне підвищення тиску (адсорбція) і зниження тиску (десорбція) система безперервно виробляє азот незмінної чистоти.
Повна установка зазвичай складається з трьох основних компонентів: шахтного-вибухозахищеного-повітряного компресора, блоку попередньої обробки стисненого повітря та модуля виробництва азоту. Вони встановлюються на бортові шахтні вагони, що дозволяє буксирувати весь вузол підземними дорогами. Ця конфігурація дозволяє розміщувати в безпосередній близькості від виробної виробки або зони інертації мішені, суттєво зменшуючи відстань подачі азоту від джерела.
Чому варто вибрати підземну мобільну генерацію азоту
Традиційний підхід, який-виробляє азот на поверхні та подає його по трубах у довгі свердловини чи шахти-забезпечує великі обсяги, але має значні недоліки: високі капітальні витрати на трубопровідні мережі, значні витрати на технічне обслуговування та неминучі втрати тиску або витоки на довгих маршрутах. Коли робочі вибої швидко просуваються вперед або гірничі панелі часто змінюються, системам із фіксованою поверхнею часто не вистачає гнучкості, щоб йти в ногу.
Мобільні підземні системи вирішують ці обмеження з явними перевагами:
- Швидка інерційна реакція: коли генератор розміщений поблизу, азот досягає виробленої породи майже відразу після виробництва, забезпечуючи своєчасну інертну дію-, що особливо цінно для вугільних пластів із короткими періодами самозаймання.
- Відмова від виділених трубопроводів для азоту: система може використовувати існуючі шахтні лінії стисненого повітря або короткі тимчасові з’єднання, зменшуючи витрати на інфраструктуру.
- Гнучке переміщення: обладнання можна буксирувати в міру просування робочого вибою, що дозволяє одній установці обслуговувати кілька вибоїв протягом терміну служби, покращуючи використання капіталу.
Основні технічні міркування для польового застосування
Ефективність запобігання пожежі-на основі азоту залежить від підтримки концентрації кисню в зоні окислення виробленої породи постійно нижче критичного рівня для-самонагрівання вугілля. Правила безпеки вугільних шахт Китаю вимагають чистоти азоту не менше 97% для ін’єкцій. На практиці кілька робочих факторів потребують пильної уваги:
- Режим впорскування: для активного гасіння пожежі рекомендується безперервне впорскування азоту для швидкого створення інертної атмосфери. Для регулярного запобігання пожежі часто більш практичним є періодичне впорскування-з припиненням потоку, коли рівень кисню падає нижче безпечного порогу, і поновленням, коли він піднімається до попереджувальних рівнів. Такий підхід збалансовує захисний ефект із споживанням енергії.
- Розташування точки впорскування: Вихідний отвір для виходу азоту слід розташувати на вхідній стороні виробки і поступово заглиблювати через заплановані інтервали в міру просування вибою, гарантуючи, що потік азоту ефективно закриває зону окислення. Відстань між точками ін’єкції слід визначати на основі даних моніторингу «трьох-} зон (зона розсіювання тепла, зона окислення та зона асфіксії).
- Швидкість потоку та перевірка безпеки: необхідну швидкість впорскування азоту слід розраховувати з урахуванням витоку повітря з виробленої рідини та початкової концентрації кисню. Не менш важливо, щоб рівень кисню у зворотних дихальних шляхах залишався вищим за 19%-, що є основною вимогою безпеки для персоналу, який працює в цій зоні.
Правила вибору обладнання
Технічний стандарт «Технічні характеристики запобігання азотним пожежам у вугільних шахтах» визначає, що підземні мобільні азотні установки повинні мати розміри, сумісні з шахтними клітями та бортовими автомобілями, а всі електричні компоненти мають мати сертифіковані вибухозахищені-номінації. Наявні на даний момент системи пропонують продуктивність виробництва азоту в діапазоні від 200 до 2000 м³/год, що покриває потреби різних розмірів поверхні. Під час вибору обладнання пріоритет слід віддавати надійності роботи в жаркому, вологому та запиленому підземному середовищі, а також рівню автоматизації та можливостям інтерфейсу системи з мережами моніторингу-в межах шахти. Shenger Gas зберігає -постійну увагу до технології газорозділення для промислової безпеки та продовжує надавати надійну технічну підтримку вугільному сектору.
Підземні пересувні генератори азоту переміщують джерело азоту безпосередньо до місця використання, забезпечуючи гнучке та своєчасне технічне рішення для запобігання та гасіння пожеж у виробних виробах. З розумними капітальними витратами вони ефективно збалансовують потужність постачання азоту з-пристосованістю на місці-, що особливо вигідно в складних умовах видобутку. Оскільки обладнання продовжує розвиватися в напрямку підвищення швидкості потоку, більшої чистоти та інтелектуального контролю, його роль у ширшій системі протипожежного захисту вугільних шахт ставатиме все більш важливою.
