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液氮灭火有什么原理?
惰性气体分子结构稳定,化学性质极不活泼,在常温、常压条件下很难与其它物质发生化学反应,即使在井下高温火区内,也不会与可燃性气体或可燃性物质发生化学反应。且随着空气中惰性气体含量增加,氧气含量必然降低,当氧气含量低至5~10%时,可有效抑制煤炭的氧化自燃,氧气含量降至3%以下时,可完全抑制煤炭等可燃物的阴燃与复燃。
基于惰性气体的性质及煤的氧化机理,向综放面采空区及浮煤带注入惰性气体,使其渗入到采空区冒落区、裂隙带及浮煤带,降低这些区域的氧含量,形成惰化带,从而能够达到抑制浮煤自燃的目的。
用惰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。惰气的防灭火作用是使采空区等有关区域惰化,具体地说,惰性气体的防灭火作用和特点是:
1)惰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浮煤不能氧化自燃;
2)在有瓦斯和火存在的气体爆炸危险区内,注入惰气能够使可燃可爆性气体失去爆炸性;
3)向采空区或火区中注入大量惰气后,可以使其采空区或火区呈现正压状态,致使新鲜空气难以漏入;
4)在惰气灭火过程中,不会损坏或污染机械设备和井巷设施,火区启封后,可较快地恢复生产;
5)惰气防灭火必须与均压和其它堵漏风措施配合应用。否则,如果注入惰气的采空区或火区漏风严重,惰气必然随漏风流失,难以起到防灭火作用。
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