注液态二氧化碳在矿井防灭火中的应用
2021-09-15许永刚
科学技术创新 2021年26期
关键词:效果
叶 志 汪 虎 许永刚
(陕西彬长胡家河矿业有限公司,陕西 咸阳 713602)
1 矿井概况
胡家河煤矿位于陕西省咸阳市彬长矿区中北部的泾河东侧,行政区划隶属长武县管辖。地质储量884.01 Mt,可采储量为395.44 Mt,矿井设计生产能力为500万t/a,井田主要可采煤层为3号煤层和4号煤层。401103综放工作面是401盘区的第四个工作面,采用走向长壁综采放顶煤开采,全部垮落法管理顶板,综合机械化掘进施工工艺。
2 矿井“一通三防”情况
胡家河矿井采用中央并列式式通风,目前矿井主扇排风量18304m3/min,总回风量为17580m3/min,矿井负压为2660Pa,矿井等积孔为7.04 m2。矿井主采4#煤层,属于Ⅰ类易自燃煤层,自然发火期为3-5个月,最短发火期35天,煤尘有爆炸危险性,其火焰长度为200mm。矿井采煤工作面采用下隅角封堵、汽雾阻化、采空区注氮气为主,以黄泥灌浆、煤层注水、注液态CO2为辅,结合人工预警及束管监测的综合防灭火措施。
3 注液态二氧化碳防灭火技术简介
3.1 液态二氧化碳概况
二氧化碳工艺已被广泛应用于各种防灭火工作,它能在较短的时间内治理气体、液体、固体等各类火灾,它具有灭火效果好、使用方便、使用广泛、对环境不会造成污染等优点。二氧化碳是一种惰性气体,它在不同的压力、温度条件下有三种形态,在气液固三态均不燃烧,不助燃。二氧化碳分子量为44,比重为空气的1.53 倍,密度为1.98 kg/m3(0℃,1个大气压)。在温度15°C、1个大气压下,液态二氧化碳将迅速转化为气态二氧化碳。1吨液态二氧化碳体积可膨胀至640m3(图1)。

图1 二氧化碳三相图
