煤矿CO2 防灭火技术研究进展
2021-12-06朱建芳李东明焦彦锦
煤矿安全 2021年3期
朱建芳,耿 瑶,李东明,焦彦锦,梁 倩
(1.河北省矿井灾害防治重点实验室,北京101601;2.华北科技学院 安全工程学院,北京101601)
煤自燃是煤矿主要灾害之一,它不仅可能造成人员窒息,还有可能引起火灾爆炸等恶性事故[1-3]。煤矿井下常见的井下防煤自燃措施主要有黄泥灌浆、喷洒阻化剂、压注惰性气体、堵漏风、注凝胶等。由于煤自燃是由于漏风供氧、反应放热和积热不散引起,所以供氧成为了影响煤自燃的关键因素。而惰气防灭火就是从供氧着手来解决自燃问题的[4-5]。相较于其它防灭火技术,压注惰性气体具有速度快、无污染、影响生产小等优势,因此它是煤矿广泛应用的综合防灭火措施之一[6-11]。
惰性气体防灭火技术是向特定区域注入惰性气体进行防灭火,常见的惰性气体包括N2、CO2等[12-15]。相比于N2,CO2具有更广的覆盖率、更好的冷却抑制效果,其阻燃抑爆的作用很强。此外,煤吸附CO2的能力要优于N2,吸附CO2的量是N2的10 倍[16]。CO2还具有无污染性,扑灭电器设备火灾后不会对仪器设备造成污染损失。因此,煤矿更多地应用CO2防灭火技术。CO2灭火技术主要依靠CO2的窒息、惰化隔氧、吸附阻化的作用进行灭火,而且液态CO2或干冰在气化或升华时,需要吸收大量的热,达到冷却降温的效果[17]。因此,探索高效、安全的CO2防灭火技术,对于提高煤矿防灭火水平具有十分重要的意义。国内外学者相继对井下防灭火技术进行改进和发展,基于此,从CO2防灭火工艺、惰化机理、降温效果以及CO2在采空区内的流动规律与分布规律等方面介绍了领域内的主要研究进展;……
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