在煤礦,當采空區(qū)一旦出現(xiàn)火災(zāi),危害最大的使導(dǎo)致其內(nèi)混合氣體的爆炸?;旌蠚怏w爆炸的界限不僅取決于這種氣體在空氣中所占的百分比,還部分地決定于混合氣體地溫度和氣壓。溫度和氣壓的增高使這個界限擴大,反之縮小。而氧氣的含量低于7%時,混合體的爆炸有顯著的降低。正是從這一理論出發(fā),向火區(qū)注入氮氣后使其氧含量降低,而且只要氧含量低于7%時就能大大地減少爆炸地可能性。
降低燃燒強度
無論是外因火災(zāi),還是內(nèi)因火災(zāi),當火災(zāi)區(qū)內(nèi)迅速注入一定流量(大于漏風量)的氮氣,使該區(qū)內(nèi)的氧含量由21%逐漸降低道10%以下,熊熊大火就逐漸自熄。
防止煤的自燃
煤炭自燃的三要素時:煤有自燃傾向性;有連續(xù)的供氧條件;熱量易于積聚。采空區(qū)帶內(nèi)的漏入風量不足以帶走煤氧化產(chǎn)生的熱量,則煤溫就逐漸升高,這時煤處于自燃發(fā)熱。當溫度達到煤的臨界溫度以上,氧化急聚加快,大量產(chǎn)生熱量,又使煤溫迅速升高,達到煤的著火溫度時便著火燃燒起來,即進入自燃狀態(tài)?;诖嗣貉鯊?fù)合學說,采取向采空區(qū)氧化帶內(nèi)注入一定流量的氮氣,降低該帶內(nèi)的氧氣含量,達到破壞煤炭自燃的一個要素,使其氧含量降到煤自燃臨界值以下,就達到了防止煤自燃的目的。
減少漏風地作用
采空區(qū)漏風是造成自然發(fā)火地主要原因之一,講。對于封閉或半封閉地采空區(qū)而言,從理論上講,注入氮氣后增加了其注入空間內(nèi)混合氣體的總量,能夠減少封閉區(qū)內(nèi)外之間地壓力差,起到減少封閉區(qū)外部向內(nèi)部漏風的作用。
如果巷道里地密閉墻有裂縫,當密閉區(qū)內(nèi)為負壓時,空氣可以通過墻縫或繞過密閉墻而進入密閉區(qū)。為了防止密閉區(qū)漏風,可向密閉前后墻之間地空間連續(xù)不斷地注入必要流量的氮氣,使該空間形成正壓,阻止新鮮空氣進入密閉區(qū)內(nèi)。 降溫作用 對于有內(nèi)因火災(zāi)的采空區(qū)來說,其溫度大于外界溫度。當采用氮氣滅火時,產(chǎn)品氮氣的溫度在0~5℃之間,大大低于火區(qū)的氣體溫度,加之氮氣在注入火區(qū)后的流動范圍大,對采空區(qū)來說,有著顯著的降溫作用。