氮氣作為一種惰性氣體，具有唔燃燒、唔支援氧化嘅特性，喺煤礦安全生產中具有多重應用價值。盛爾氣體（香港）有限公司深耕工業氣體領域，提供高純氮氣及製氮系統解決方案，以滿足煤礦行業對惰性氣體嘅需求。本文從礦井安全同生產角度出發，探討氮氣喺煤礦中嘅主要用途及相關技術方案，並介紹盛爾氣體（香港）嘅專業能力，助力提升礦井安全水平同生產效率。
氮氣喺煤礦行業嘅主要用途
礦井防火同滅火：煤層開採後形成嘅採空區常因為遺留煤炭氧化而自燃，並可能引發火災。氮氣注入技術通過向採空區通入高純惰性氮氣，將殘餘煤炭同氧氣隔絕，從而延緩自燃進程、抑制燃燒並窒息火源
。大量研究同工程實踐表明，注氮防滅火係目前較成熟有效嘅方法之一，一旦發現火災隱患，即可啟動製氮設備或液氮車井下注氮，降低火區氧氣濃度至燃燒臨界以下，實現隔絕氧氣、滅火止燃嘅目的。
瓦斯治理同爆炸抑制：礦井瓦斯（甲烷）係易燃易爆氣體，對礦工安全極具威脅。氮氣可用於降低管道或工作面嘅氧氣濃度，將瓦斯混合氣體嘅爆炸下限壓低。如美國礦山安全部門指出，將可燃環境置換為惰性氣氛（以氮氣為主）係防止爆炸嘅重要手段
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。通過持續注入氮氣並保持場區氧含量低於爆炸臨界值（通常 < 12 % ），既能有效抑制瓦斯爆炸，亦能減緩煤層自燃，有助於構建安全嘅採掘環境
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惰性充填同採空區穩定：喺部分高風險礦井中，對採空區進行惰性氣體充填係一項重要嘅預防措施。當採空區封閉或密閉時，可將液態氮氣或高純氮氣通入，形成惰性保護層，杜絕氧氣滲入或煤炭氧化
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。行業規範要求採用惰性氣體防火必須配備專用輸送管路系統，並滿足耐低溫同耐壓條件
。通過注氮充填，唔單止可以有效降低採空區內氧氣濃度防止自燃，仲可以減少井下通風擾動對封閉區域嘅影響，維持場區穩定。
設備保護同維護：除咗對採掘系統嘅安全防護之外，氮氣仲可以用嚟保護各類礦井設備。比如，喺煤礦用空氣分離裝置、壓縮機、變壓器等設備中充氮惰化，可以防止機械同電子部件氧化腐蝕，延長設備壽命。喺管道管路及儲罐清洗、試壓時，氮氣可作為清潔惰性介質，排除危險氣體。通過對電力系統同儀表設備實行氮氣保護，仲可以避免氧化短路風險，符合現代礦井安全生產嘅要求。
相關技術方案
煤礦注氮系統：注氮防火需要專用嘅供氣同輸送系統。礦山現場一般配置井下注氮管道同注入管口，通過循環埋管、分段交替等方式保證持續注氮
。根據《煤礦安全規程》要求，使用氮氣防滅火時須配備專用管道系統並保障氮氣純度 ≥ 97 %
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。常見做法係喺作業面進風順槽佈設 Φ 108mm 鋼管，採用兩路氮氣注入口交替注氮，以覆蓋整個氧化帶。
喺具體設計中，需要配備流量同壓力監控設備，並根據瓦斯濃度同 CO 濃度等監測數據動態調整注氮強度，從而達到有效惰化目標。
製氮機：製氮機係提供高純氮氣嘅關鍵設備。行業常用製氮技術包括 PSA （壓力擺脫式吸附）同膜分離等。 PSA 製氮機以碳分子篩為吸附劑，具有結構簡單、操作方便、產氮純度高等優點，被廣泛應用於煤礦注氮現場
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。例如 DT-1000/6型碳分子篩製氮機單台產氮量可達1000 m3/h ，純度 ≥ 97 % ，滿足中小型礦井連續注氮需求。喺爆炸危險環境下，仲要採用防爆型電氣元件，確保設備運轉安全。膜分離製氮裝置具有結構緊湊、可移動等特點，可用於井上或井下應急移動注氮。無論 PSA 定係膜分離方案，製氮設備嘅選型同安裝必須遵循安全規程同技術規範，保證輸出氣體嘅純度同穩定性mem.gov.cn。
空分設備：大型礦區可採用深冷空氣分離裝置生產液氮或高純氮氣，實現連續穩定供氣。深冷空分裝置利用低溫冷凝原理製取液態氮同氧，年產能力可覆蓋百萬噸級煤礦需求。同 PSA 相比，深冷空分產氣量大、純度更高，但投資同維護成本較高。行業標準允許地面固定式深冷空分機組、地面固定或移動式 PSA 製氮裝置以及井上/井下移動式膜製氮裝置等多種配置方案
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，以滿足唔同礦井規模同應用場景。空分系統常配套備用儲罐同補給管路，可喺主系統維護或異常停機時提供應急氮氣供應，提高現場抗風險能力。
現場一體化方案：為咗保證注氮系統嘅安全可靠，礦井中仲需要配備相應嘅監測同控制設備。現代注氮方案通常包括一套完整嘅氣體監測系統（ CO 、 O2、 CH3等氣體分析）、壓力同流量控制閥門，以及遠程啟動控制程序。移動式液氮泵送設備可喺緊急情況下快速向井下壓注液氮，同時兼顧管路嘅低溫耐壓要求
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。對於規模化嘅礦井， EPC 總承包模式能夠提供由設計、生產、安裝到調試嘅整套解決方案，有效整合製氮機、空分裝置、注氮管網同監控系統，確保方案嘅整體性同施工質量。國內外礦井實踐均證明，結合多種防滅火技術手段（注氮、注漿、阻化劑噴灑等）使用，效果最佳
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盛爾氣體（香港）有限公司嘅專業解決方案
盛爾氣體（香港）有限公司依託浙江盛爾氣體嘅技術實力同行業經驗，為煤礦提供定製化氮氣解決方案。從設備製造到系統集成，盛爾氣體具備製氮機、製氧機、乾燥機同深冷空分等 EPC 總包能力，並擁有完善嘅研發同服務團隊
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。公司能夠針對礦井實際需求，設計高效嘅製氮裝置同注氮管網方案，同時配備必要嘅管道監測同安全閥件。隨住盛爾氣體（香港）喺香港本地及大灣區市場嘅拓展，其喺 LinkedIn （ https ：// www . linkedin . com/feed/）同 X （ Twitter @ shengergas ）等平台持續分享行業動態同技術成果，為客戶提供最新資訊。盛爾氣體（香港）憑藉可靠嘅產品質量同服務水平，已經獲得國內外上千家企業嘅信賴，可承接各類氣體項目，為煤礦行業注氮、空分氣源等提供專業支撐。
總結
綜上所述，氮氣喺煤礦行業應用廣泛，係防火滅火、瓦斯防爆、惰性充填同設備保護嘅重要氣體介質。通過現代製氮機同空分設備可現場製備高純氮氣，結合科學嘅注氮技術同監控體係，可顯著提高礦井安全係數
pdf . 漢斯出版社。盛爾氣體（香港）有限公司作為專業氣體方案提供商，憑藉豐富嘅技術經驗同一體化解決方案，助力礦井實現高效嘅氮氣注入同管理。喺煤礦防火同安全生產實踐中，應重視行業標準同研究成果，不斷完善注氮同惰性氣體系統設計，為礦井安全生產提供堅實保障。
