ژنراتورهای نیتروژن سیار زیرزمینی برای جلوگیری از آتش سوزی معدن زغال سنگ

احتراق خود به خود در نواحی گوف همچنان یک نگرانی جدی ایمنی در عملیات معدن زغال سنگ است. با افزایش عمق استخراج و افزایش شدت استخراج، تمایل ذاتی درزهای زغال سنگ به خود اشتعال-بارزتر می شود. در میان فن‌آوری‌های مختلف پیشگیری از آتش‌سوزی موجود، تزریق نیتروژن به دلیل عملکرد بی‌حرکتی مؤثر و هزینه‌های عملیاتی قابل مدیریت، مقبولیت گسترده‌ای به دست آورده است. انتقال تجهیزات تولید نیتروژن از سطح به مکان‌های زیرزمینی-به‌ویژه، استفاده از ژنراتورهای سیار نیتروژن در معادن زغال‌سنگ{5}}به‌طور فزاینده‌ای توسط عملیات‌هایی که به دنبال راه‌حل‌های پاسخگوتر هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اصل تجهیزات و پیکربندی فنی

یک مولد نیتروژن متحرک زیرزمینی یک سیستم-خودی است که قادر به جداسازی نیتروژن از هوای فشرده و ارسال-نیتروژن با خلوص بالا به طور مستقیم در محل کار است. اکثر واحدهای متحرک در حال حاضر نیازهای ضد انفجار معدن زغال سنگ را برآورده می کنند-از جذب نوسان فشار (PSA) با غربال های مولکولی کربن استفاده می کنند. مکانیسم اصلی ساده است: تحت فشار بالا، مواد غربال مولکولی مولکول های اکسیژن را سریعتر از نیتروژن جذب می کند. از طریق فشار متناوب (جذب) و کاهش فشار (داجذب)، سیستم به طور مداوم نیتروژن با خلوص ثابت تولید می کند.

یک نصب کامل معمولاً شامل سه جزء اصلی است: یک کمپرسور هوای ضد انفجار{{0}در معدن، یک واحد پیش تصفیه هوای فشرده و ماژول تولید نیتروژن. اینها بر روی ماشین‌های مین‌های مسطح نصب می‌شوند و به کل مجموعه اجازه می‌دهند در امتداد جاده‌های زیرزمینی بکسل شوند. این پیکربندی، قرار گرفتن در نزدیکی منطقه بی‌حرکتی یا هدف را امکان‌پذیر می‌سازد و فاصله تحویل نیتروژن از منبع را به طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد.

چرا تولید نیتروژن متحرک زیرزمینی را انتخاب کنید؟

رویکرد مرسوم-تولید نیتروژن در سطح و لوله‌کشی آن به چاه‌ها یا شفت‌های طولانی-حجم‌های زیادی را ارائه می‌کند اما اشکالات قابل‌توجهی را به همراه دارد: هزینه‌های سرمایه‌ای بالا برای شبکه‌های خط لوله، بار تعمیر و نگهداری قابل توجه و تلفات فشار یا نشت اجتناب‌ناپذیر در مسیرهای طولانی. هنگامی که چهره های کاری به سرعت پیشرفت می کنند یا پانل های استخراج به طور مکرر تغییر می کنند، سیستم های سطح ثابت اغلب فاقد چابکی برای حفظ سرعت هستند.

سیستم‌های زیرزمینی متحرک این محدودیت‌ها را با مزایای مشخص برطرف می‌کنند:

• پاسخ بی اثر سریع: با قرار گرفتن ژنراتور در نزدیکی، نیتروژن تقریباً بلافاصله پس از تولید به بز می رسد و این کار به موقع{0}}به ویژه برای درزهای زغال سنگ با دوره های احتراق خود به خودی کوتاه بسیار ارزشمند است.
• حذف خطوط لوله اختصاصی نیتروژن: این سیستم می تواند از خطوط هوای فشرده موجود معدن یا اتصالات موقت کوتاه استفاده کند و هزینه های زیرساختی را کاهش دهد.
• جابه‌جایی انعطاف‌پذیر: تجهیزات را می‌توان با پیشروی صفحه کار در امتداد یدک‌کشید، و به یک واحد اجازه می‌دهد تا در طول عمر خود به چندین چهره خدمات دهد و استفاده از سرمایه را بهبود بخشد.

ملاحظات فنی کلیدی برای کاربرد میدانی

اثربخشی پیشگیری از آتش‌سوزی مبتنی بر نیتروژن به حفظ غلظت اکسیژن در ناحیه اکسیداسیون گوف به طور مداوم زیر سطح بحرانی برای خود گرمایش زغال‌سنگ بستگی دارد. مقررات ایمنی معدن زغال سنگ چین، خلوص نیتروژن حداقل 97٪ را برای تزریق الزامی می کند. در عمل، چندین عامل عملیاتی نیاز به توجه دقیق دارند:

• حالت تزریق: برای اطفاء حریق فعال، تزریق مداوم نیتروژن برای ایجاد سریع یک جو بی اثر توصیه می شود. برای پیشگیری معمول از حریق، تزریق متناوب اغلب عملی‌تر است-به‌محض اینکه سطح اکسیژن به زیر آستانه ایمنی رسید، جریان را به حالت تعلیق درآوریم و زمانی که به سطح هشدار باز می‌گردیم، از سرگیری می‌کنیم. این رویکرد اثر محافظتی را با مصرف انرژی متعادل می کند.
• محل قرار دادن نقطه تزریق: خروجی تخلیه نیتروژن باید در سمت ورودی گوف قرار گیرد و به تدریج در فواصل برنامه ریزی شده با پیشروی صورت دفن شود و اطمینان حاصل شود که جریان نیتروژن به طور موثر منطقه اکسیداسیون را پوشش می دهد. فاصله بین نقاط تزریق باید بر اساس داده های نظارتی "سه-منطقه" (ناحیه اتلاف حرارت، منطقه اکسیداسیون و منطقه خفگی) تعیین شود.
• سرعت جریان و تأیید ایمنی: میزان تزریق نیتروژن مورد نیاز باید با توجه به نشت هوای گوف و غلظت اولیه اکسیژن محاسبه شود. به همان اندازه مهم، سطح اکسیژن در راه هوایی برگشت باید تأیید شود تا بالای 19٪ باقی بماند-که یک الزام اساسی ایمنی برای پرسنل شاغل در منطقه است.

دستورالعمل انتخاب تجهیزات

استاندارد فنی "مشخصات فنی برای جلوگیری از آتش سوزی نیتروژن در معادن زغال سنگ" تصریح می کند که واحدهای نیتروژن متحرک زیرزمینی باید دارای ابعادی سازگار با قفس معدن و خودروهای مسطح باشند، و همه اجزای الکتریکی باید دارای رده‌بندی‌های تایید شده ضد انفجار- باشند. سیستم های موجود در حال حاضر ظرفیت های تولید نیتروژن از 200 تا 2000 متر مکعب در ساعت را ارائه می دهند که نیازهای اندازه های مختلف صورت را پوشش می دهد. هنگام انتخاب تجهیزات، اولویت باید به قابلیت اطمینان عملیاتی در محیط زیرزمینی گرم، مرطوب و غبارآلود، و همچنین سطح اتوماسیون و قابلیت رابط سیستم با شبکه‌های نظارت گسترده- من داده شود. Shenger Gas تمرکز طولانی-روی فناوری جداسازی گاز برای کاربردهای ایمنی صنعتی دارد و به ارائه پشتیبانی فنی قابل اعتماد برای بخش معدن زغال سنگ ادامه می‌دهد.

ژنراتورهای نیتروژن متحرک زیرزمینی منبع نیتروژن را مستقیماً به محل استفاده منتقل می کنند و یک راه حل فنی انعطاف پذیر و به موقع برای جلوگیری و سرکوب آتش سوزی گوف ارائه می دهند. با هزینه سرمایه معقول، آنها به طور موثر ظرفیت عرضه نیتروژن را با-انطباق پذیری در سایت{2}}به ویژه در شرایط پیچیده استخراج، متعادل می کنند. با ادامه تکامل تجهیزات به سمت نرخ جریان بالاتر، خلوص بیشتر و کنترل هوشمند، نقش آن در چارچوب گسترده‌تر حفاظت از آتش معدن زغال سنگ بسیار مهم‌تر خواهد شد.