煤炭科学研究总院抚顺分院、吉林东北煤炭工业环保研究有限公司分别于2010年、2013年、2014年对我矿19#、19ips细胞b#、20索尼机芯#、22#、22a#、23#、23a#煤层煤炭自然倾向鉴定，属于Ⅰ类容易自然煤层。板石煤矿采取的防灭火措施为注氮防灭火，特编制《板石煤矿注氮防灭火设计》，设计如下：
空气中的氮气体积含量为78.1%，氮气比空气略轻，在标准状态下，1立方米氮气的质量为1.25 kg。氮气在常温下常压下是无、无味、无毒的不可燃气体，对振动，热、电火花等都是稳定的，无腐蚀作用，也不轻易与金属化合。氮气防灭火的原理见以下框图： 2012全国初中数学竞赛
氮气防灭火的特点为：
氮气比空气略轻，可以充满封闭范围内的所有空间，特别有利于工作面采空区上部和巷道冒顶区的防灭火。 通过管道输送，不需用水，输送方便。
灭火过程中不损坏井巷设备，使灾后恢复工作简单。
氮气本身无毒，使用安全。
使用方便，投入防灭火速度快，采空区有发火征兆时，只需开启阀门，便可迅速向采空区注入氮气。
灭火速度快，能迅速降低封闭区的氧含量使火区窒熄。
目标注氮时，能迅速降低巷道冒顶区的一氧化碳含量，保证灭火人员的安全。
能提高火区内气体压力，减小火区漏风。
火区漏风过多时效果下降，故氮气灭火时需一定程度的严密性。
建筑经济封闭注氮时对火源的降温效果较差，因此氮气灭火后或者将火源点甩入采空区窒熄带，或者进入封闭区内（巷道火灾）直接降温。
二、注氮防灭火措施和有效性分析
氮气是一种无、无味、无嗅、无毒的气体。由于氮气分子结构稳定，其化学性质相对稳定，在常温、常压条件下氮气很难与其它物质发生化学反应，所以它是一种良好的惰性气体，随着空气中氮气含量的增加，氧气含量必然降低。当氧气含量低到5～10％时，可抑制煤炭的氧化自然；氧气含量降至3％以下时，可以完全抑制煤炭等可燃物的引燃与复燃。用氮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。氮气的防灭火作用，即时使采空区等有关区域惰化。具体地说，氮气的防灭火作用和特点是：
（一）氮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遗煤不能氧化自然。
（二）在有瓦斯和火存在的气体爆炸危险区内，注入氮气能使可燃性气体失去爆炸性。
（三）向采空区或火区中大量注入氮气后，可以增加采空区相对压力，致使新鲜空气难以漏入。
（四）氮气防灭火必须与均压和其它堵漏风措施配合应用。否则，如果注入氮气的采空区或火区漏风严重，氮气必然随漏风流失，难以起到防灭火作用。
基于上述氮气的性质及煤的氧化机理，向采空区及遗煤带注入氮气，使其渗入到采空区冒落区、裂隙带及遗煤带，降低这些区域的氧含量，形成氮气惰化带，从而达到抑制采空区自然和安全开采的目的。
三、氮气来源选取的技术经济分析
刘西文
目前，工业制取氮气均以空气作为原料气，这种原料气的供给是无限量的。煤矿制氮机主要有变压吸附法和薄膜分离法。本矿采用QTD1200/97型固定式碳分子筛制氮装置（采用变压吸附法，注氮量可调，最大注氮量：1200m3/h）。
四、氮气防灭火参数及设计依据巴利语
（一）氮气纯度及惰化指标
氮气防火纯度：根据煤矿安全规程，采空区防火注氮的氮气纯度定为≥97%。
采空区氧化带防火惰化指标：根据煤矿安全规程，采空区氧化带防火惰化指标为O2≤7%。
火区注氮惰化指标：进风密闭内O2≤3%（停氮时），回风密闭内O2≤2%。
（二）设计依据
板石煤矿2018年生产能力为240万t ，包括3个综采工作面，综采工作面最高生产能力为175万t，加上掘进出煤达到设计产量，因此，按现有回采工作面523a05的生产能力来计算注氮防灭火流量，在实际生产过程中，3个综采面同时着火的可能性很小，本着满足523a0
5综采面注氮防灭火需要，又兼顾全矿达产后防灭火的需要，制氮能力的确定主要依据MT/T 701-1997《煤矿用氮气防灭火技术规范》，现依据523a05综采面剩余产量为13万吨，“三八”工作制，根据采掘接续计划表，523a05工作面剩余产量计划回采59天，日产原煤2203t。
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