一、引言
　　
　　煤炭科學研究總院重慶分院于“六.五”初期首先開展液氮滅火技術的研究，經(jīng)過五年的試驗研究，為我國煤礦氮氣防滅火技術的推廣應用奠定了基礎。在“七.五”初期轉(zhuǎn)入開展以深冷空分設備制取氮氣，通過輸?shù)苈穼⒌獨馑瓦_井下火災或火災隱患的區(qū)域內(nèi)進行防滅火?！鞍?五”期間，主要開展氮氣防滅火技術的應用研究，如新疆六道灣，西山局杜兒坪礦等不同開采條件下的應用。隨著氮氣防滅火技術的成功應用，在“九.五”期間，煤炭科學研究總院重慶分院與溫州瑞氣空分設備有限公司共同承擔部重點科研項目，分別于1996年和1998年成功地研制出JXZD-400型井下移動式碳分子篩制氮車和KYZD-800型地
　　面移動式制氮裝置，并設計形成地面固定式，地面移動式和井下移動式三大系列產(chǎn)品，以滿足煤礦采用氮氣防滅火選擇氮源設備的需要。
　　
　　二、作用原理
　　
　　注氮防滅火的實質(zhì)是向采空區(qū)氧化帶內(nèi)或火區(qū)內(nèi)注入一定流量的氮氣,使其氧含量降到10%或3%以下,達到防滅火的目的。其作用有消除瓦斯爆炸危險;防止煤的自然發(fā)熱和自燃;降低燃燒強度;防止密閉漏風。
　　
　　三、工藝
　　
　　（1）注氮系統(tǒng)
　　
　?、僦频O備
　　
　　我國煤礦防滅火目前所選用的制氮設備有：地面固定式深冷制氮氣設備；礦用地面固定式、地面移動式和井下移動式變壓吸附制氮設備，以及礦用地面固定式、地面移動式和井下移動式膜分離制氮設備。按空分原理可將其分為深冷式、變壓吸附式和膜分離式。近幾年來，尤以變壓吸附和膜分離制氮設備在煤礦現(xiàn)場應用得最多。
　　
　　變壓吸附制氮設備具有流程簡單，控制點僅為2-3個，大大提高了設備的安全運行系數(shù)；配套設備少，體積??；耗氣量小，能耗低；采用了專利新型流程，氮氣回收率高，制氮成本低等特點。
　　
　?、谧⒌到y(tǒng)
　　
　　地面固定式地面移動式制氮設備生產(chǎn)的氮氣，經(jīng)井上下輸?shù)苈匪瓦_采空區(qū)內(nèi)或火區(qū)內(nèi)。該系統(tǒng)的優(yōu)點是制氮設備的產(chǎn)氮能力大，滅火速度快。缺點是需專門鋪設一趟輸?shù)苈贰?br /> 　　
　　井下移動式制氮設備安置于距需要防火或滅火區(qū)域的就近處，通過輸?shù)苈穼⒌獨馑瓦_防滅火區(qū)內(nèi)。該系統(tǒng)的優(yōu)點是不需鋪設專用輸?shù)苈?。缺點是制氮設備的產(chǎn)氮能力較小。
　　
　　（2）注氮工藝
　　
　　根據(jù)礦井具體條件,可選擇采用如下注氮工藝。
　　
　　埋管注氮在工作面的進風側(cè)沿采空區(qū)埋設一趟注氮管路。當埋入一定深度后開始注氮，同時又埋入第二趟注氮管路（注氮管口的移動步距通過考察確定）。當?shù)诙俗⒌芸诼袢氩煽諈^(qū)氧化帶與冷卻帶的交界部位時向采空區(qū)注氮，同時停止第一趟管路的注氮，并又重新埋設注氮管路，如此循環(huán)，直至工作面采完為止。
　　
　　拖管注氮在工作面的進風側(cè)沿采空區(qū)埋設一定長度（其值由考察確定）的厚壁鋼管作為注氮管，它的移動主要利用工作面的液壓支架，或工作面運輸機頭、機尾，或工作面進風巷的回柱絞車作牽引。注氮管路隨著工作面的推進而移動，使其始終埋入采空區(qū)內(nèi)的一定深度。
　　
　　鉆孔注氮在地面向井下火災或火災隱患區(qū)域打鉆孔，通過鉆孔套管（全套管）將氮氣注入防滅火區(qū)。
　　
　　利用工作面消火道，或與工作面相鄰的巷道，向采空區(qū)或火災隱患區(qū)域打鉆孔注氮。
　　
　　插管注氮工作面開切眼，或停采線，或巷道高冒頂火災，可采用向火源點直接插管的注氮方式進行注氮。
　　
　　密閉注氮利用密閉墻上預留的注氮管向火災或火災隱患的區(qū)域?qū)嵤┳⒌?br /> 　　
　　旁路式注氮利用采用雙進風巷的工作面，可利用與工作面平行的巷道，在其內(nèi)向煤柱打鉆孔，將氮氣注入采空區(qū)。