煤矿专用氮气设备
煤矿专用防灭火氮气设备: 注氮防灭火的实质是向采空区氧化带内或火区内注入一定流量的氮气，使其氧含量降到7%或3%以下，达到防灭火的目的，其作用有消除瓦斯爆炸危险；防止煤的自然发热和自燃；降低燃烧强度，防止密闭漏风。 氮气防灭火原理: 注氮防灭火的实
煤矿专用防灭火氮气设备:
注氮防灭火的实质是向采空区氧化带内或火区内注入一定流量的氮气，使其氧含量降到7%或3%以下，达到防灭火的目的，其作用有消除瓦斯爆炸危险；防止煤的自然发热和自燃；降低燃烧强度，防止密闭漏风。
氮气防灭火原理:
注氮防灭火的实质是向采空区氧化带内或火区内注入一定流量的氮气，使其氧含量降到7%或3%以下，达到防灭火的目的，其作用有消除瓦斯爆炸危险；防止煤的自然发热和自燃；降低燃烧强度，防止密闭漏风。其作用原理如图示：
近年来，注氮防灭火已被列为综采放顶煤采煤法主要的防灭火措施，由于每个矿井的地质构造、煤层开采条件及外围因素各不相同，因此确定制氮设备的能力就成为一个比较棘手的问题。从理论上讲，注氮流量越大，防灭火（特殊是灭火）的效果就越好，反之就越差，甚至不起作用。要使选择的制氮设备既能满足防灭火的注氮流量要求，又能充分体现经济技术上的合理性，根据目前国内20余个局矿应用氮气防灭火的经验，我们认为，在设计时应着重考虑以下几个指标。
一、采空区防火惰性指标
预防综放面采空区内煤炭自然发火，重点是将采空区氧化带进行惰化，使氧含量降到阻止煤炭氧化自燃的临界值以下，从而达到使氧化带内的煤炭处于不氧化或减缓氧化的状态。
按煤炭氧化自燃的观点，采空区气体组分中除氧气外，氮气、二氧化碳等均可视为惰性气体，对煤炭的氧化起抑制作用。氧气是煤炭自燃的助燃剂，注氮后采空区氧化带内氧气浓度的高低反映出注氮效果的好坏，因此把氧含量临界值作为惰化指标是合理的。根据国内外实验研究表明：当空气中氧含量降低到7%～10%时煤就不易被氧化，我国《煤矿安全规程》也明确规定，注氮后采空区氧化带含量应小于7%。；因此在拟定采空区防火惰化指标时应以7%作为设计依据。
二、火区惰化指标
采空区或巷道一旦发生火灾，采用注氮方法灭火时，在注氮初期注氮流量要大，这是因为一方面要迅速将火区空间惰化，另一方面注入的氮气还要惰化漏进的新鲜风流。火区惰化后，继续注入的氮气主要起惰化漏风的作用，注氮流量就相应减少。国外如德国和法国，灭火注氮流量一般每分钟为几十至几百立方米，总耗氮量达数十到数百万立方米，若据此计算，我国制氮设备的制氮能力和煤矿自身的经济承受能力是无法满足的。通常灭火注氮量可按封闭火区体积的3倍左右计算。
实验研究表明：气体成为中当氧含量低于5%时就能阴止煤炭的氧化和燃烧，为防止采空区内可燃性气体因明火而发生爆炸，火区惰化指标应以氧含量低于3%为设计指标。
注氮流量的计算:
1、 按产量计算
此法计算的实质是在单位时间内注氮充满采煤所形成的空间，使氧气浓度降到惰化指标以下，其经验计算公式为：
(1)QN=[A/(1440ρtn1n2)]×(C1/C2-1)
式中:
QN——注氮流量，m3/min;
A ——年产量，T；
t ——年工作量，取300d；
ρ ——煤的密度，t/m3；
n1——管路输氮效率，%；
n2——采空区注氮效率，%；
C1——空气中的氧含量，取20.8%；
C2——采空区防火惰化指标，取7%。
2、 按吨煤注氮量计算
此法计算是指综放面（综采工作面）每采出一吨煤所需要的防火注氮量。根据国内外的经验每吨煤需5m3氮气量，可按下式计算注氮流量：
(2)QN =5AK/300×60×24
式中:
QN——注氮流量，m3/min;
A ——年产量,T;
K ——工作面回采率。
3、 按瓦斯量计算
(3)QN=QOC/（10-C）
式中:
QN——注氮流量，m3/min;
Q0——综放面（综采面）通风量，m3/min;
C——综放面（综采面）回风流中的瓦斯浓度。
4、 按采空区氧化带氧含量计算
此法计算的实质是将采空区氧化带内的原始氧含量降到防火惰化指标以下，按下式计算：
(4)QN={(C1-C2) Qv}/( Cn+C2-1)
式中:
QN——注氮流量, m3/min；
QV——采空区氧化带的漏风量，m3/min;
C1——采空区氧化带内原始氧含量，(取平均值);
C2——注氮防火惰化指标,取7%;
CN——注入氮气中的氮气纯度。
煤矿用碳分子筛制氮装置（地面固定、地面移动）
对于矿区范围大，火灾又频繁，地表与井下工作面的距离近的矿井，天津纽森为客户提供地面固定式、地面移动式煤矿用碳分子筛制氮装置。
本系列制氮装置，设计时已将成套设备分别布置在撬装块上，其长宽高尺寸能满足公路和铁路运输的要求，只需吊车装到汽车上便可移动到矿区的任一矿井；通过供电、供水、管路连接便可开机生产氮气、实施注氮。
设备特点：
1. 采用专利流程，相对于同等纯度和流量的氮气，设备能耗降低15-20%；
2.采用人性化的人机界面，智能化控制，按钮即可进行氮气生产；
3.独特的的碳分子筛压紧技术，高效率，长寿命；安装简便，无需特殊地基，平整地面即可；可靠性高，低运行成本；
4.低维护费用，就地服务，反应迅速，周到贴切。
设备选型表：
1、本表所列数据以0.85MPa(表压)原料压缩空气,20℃环境温度,1个大气压和80%相对湿度为设计基准。
型号规格
产气量
耗气量
装机容量KW
处形尺寸
(Nm3/h)
(Nm3/min)
长m×宽m×高m
DBPN-200
200
8.5
58
6.9×1.4×3.0
DBPN-300
300
12.5
79
7.0×1.7×2.8
DBPN-400
400
16.8
115
8.5×1.9×3.10
DBPN-500
500
20.9
138
9.0×1.9×3.2
DBPN-600
600
24.9
165
10×2.1×3.2
DBPN-700
700
29
203
10×2.1×3.4
DBPN-800
800
33.5
208
11×2.3×3.4
DBPN-900
900
37.5
259
12.5×2.5×3.3
DBPN-1000
1000
41.5
275
12.5×2.5×3.45
DBPN-1100
1100
45.8
302
13.5×2.7×3.4
DBPN-1200
1200
49.7
320
14×2.7×3.4
DBPN-1500
1500
52.5
382
15×2.7×3.8
DBPN-1800
1800
63.6
452
16×2.7×3.9
DBPN-2000
2000
70.6
516
16×2.7×4.0
2、出口氮气压力为0.05-0.65MPa，大于0.65MPa的出口压力可特殊订货。
3、本表所列外型尺寸不包括空气压缩机。
煤矿用碳分子筛制氮装置（井下移动）
需要有安标国家矿用产品安全标志中心发放的矿用产品安全标志证书
对于井田范围大，输氮管路长的矿井，客户适用井下移动式氮气设备。
本系列制氮车是直接用于煤矿井下，设计时已将成套氮气设备分别布置在4辆矿用平板车上，其长宽高尺寸（按用户要求）满足下井灌笼和井下大巷运输的要求。
一旦工作面采空区或其他地点出现火灾征兆需注氮防灭火时，氮气设备下井，然后由机车牵引到需要防灭火区域的就近处，经供电、供水、管路连接，便可开机生产氮气，实施注氮。
煤矿用碳分子筛制氮装置（井下移动）特点：
1.可直接用于煤矿井下有煤气或瓦斯突出场所；
2.减少从地面往井下送气所需的管路，减少长管路产生的压力损失，减少由于管路泄漏而产生的气体损失；
3.采用人性化的人机界面，智能化控制，操作简单；
4.设备固定在仅0.375m高的平板车上，移动方便；
5.保护装置齐全可靠，确保万无一失；
6.可靠性高，低运行成本，低维护费用；
济南德邦机电设备有限公司.
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