注液态二氧化碳现场会汇报材料最后上报Word下载.docx
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我矿现有2个采煤工作面：
22016、219b01工作面；
1个回撤工作面22010工作面；
1个备用工作面12016工作面；
5个掘进工作面：
119b08上、下顺槽、东翼回风巷、东翼轨道巷、东翼皮带巷。
2、通风方式
我矿通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。
主井、副井、新副井三条井筒入风，风立井回风。
风立井配备FBCDZ-10-NO30型通风机两台，一台工作，一台备用；
电动机型号为YBF630-M1-10；
电机额定功率2×
450kW；
矿井总入风量为10370m3/min，总排风量为10723m3/min；
矿井负压为2760Pa，矿井通风等积孔为4.1m2。
（二）火区概况
今年5月27日，12016采面上尾巷出现CO并呈持续升高趋势，5月27日18：
00时,对12016采面进行封闭，5月28日凌晨2时封闭结束。
该面封闭后，采取了注N2的防灭火措施，封闭期间向密闭内注入N2共计36.06万m3。
７月１日起，共向密闭内注40m3液态CO2。
从6月5日起，12016上、下顺密闭内O2始终控制在5%以下，火区内无CO、C2H4、C2H2等标志性气体，火区内温度26.2℃，各项条件符合《规程》启封规定，2014年7月5日对密闭进行启封，为防止密闭启封后火区复燃，决定继续对采面上顺采空区注入液态CO2进行防灭火工作（12016采面位置见附图1）。
（三）注入液态CO2前的准备工作
１、液态CO2由液态变为气态的比例为１：
500，估算12016火区内空间体积为2.6万m3，预计密闭内需要注入液态CO2量约为50m3，气态量约为2.5万m3。
２、依据12016火区封闭位置及现场条件，确定液态CO2“自增压器”安设在20层回风巷；
CO2注入孔位置选在12016上顺闭前2寸观测孔。
３、CO2输气管路选用2寸无缝钢管，输气管路安装后，必须进行加压试验，防止出现管路漏气现象。
４、注CO2期间，每天取密闭内气样，分析气体成分并测定火区内气温、水温，以便于观察防灭火效果。
５、在12016上下顺密闭前回风流途经路线，必须安设CO2传感器。
附图1:
12016采面注CO2系统布置图
（四）火区密闭内注液态CO2过程及效果
６月29日下午，CO2厂家技术人员到达板石煤矿，集团公司、板石矿领导召开会议，按厂家技术人员要求准备条件，地面做好倒罐准备，全体参加注CO2人员贯彻安全技术措施。
从７月１日白班14：
00开始向密闭内注CO2，至７月３日早６：
30分，用时40小时，累计向12016采空区注入40m3液态CO2（约合2万m3气态CO2）。
为观察整个注液态CO2过程中浓度变化情况，检查实施效果，我们利用安全监测监控系统、人工采样、气相色谱仪分析相结合的方式，观测火区的气体、温度、压力等参数变化情况，火区内气体浓度、温度、压差变化情况见表1。
表1 12016火区内的气体浓度、温度参数对照表
项目
CH4
（%）
CO
CO2
Ｎ２
O2
C2H4
C2H6
压差
pa
温度
℃
上顺闭内
（注前）
36.45
1.403
61.03
1.358
0.0298
25
29.5
（注后）
1.169
96.24
2.381
0.2141
0.0010
85
26.2
下顺闭内
20.64
3.356
72.35
3.738
0.0157
5
29.4
33.57
40.82
0.8931
0.0349
30
26.1
通过对12016火区注液态CO2前、后效果比较分析，上顺闭内CH4由36.45%降至1.169%，CO2由1.403%升高至96.24%，N2由61.03%降至2.381%；
下顺闭内CH4由20.64%升至25%（CH4升高的主要原因是液态CO2在采空区内释放膨胀后将采空区CH4挤出，造成下顺闭内CH4升高），CO2由3.356%升高至33.57%，N2由72.35%降至40.82%，上、下顺密闭内温度平均下降3.3℃（密闭内温度下降量较低的主要原因是，７月１日白班注CO2释放口选在闭内10m位置，7月２日16点班开始，注CO2释放口改为采面上尾巷采空区预埋管内，CO2储罐距释放口距离过长，达到910m，因此温度变化量较小），达到了预期的效果，注液态CO2试验成功。
（五）采面回采时注液态CO2过程及效果
2014年７月5日上午9时开始启封，７月６日凌晨2点12016火区密闭启封正式结束，为防止火区复燃，我矿采取了在下尾巷埋管注N2的防灭火方式，7月6日白班观测上尾巷CO浓度为18ppm，浮抽管路内CO浓度为13ppm，7月8日白班，12016采面上尾巷CO浓度升高至282ppm，浮抽管路内CO浓度升高至96ppm，12016采空区内CO在启封后２天内持续升高，如不采取措施，后果不堪设想，７月８日晚23时，国家著名防灭火专家徐成林教授赶到我矿，集团公司、矿领导召开紧急会议，制定防灭火方案：
１、采煤工作面上尾巷预埋管注CO2
（1）注CO2后，能够降低采空区及回风顺槽的温度，改善作业环境。
（2）注CO2后，能够有效地抑制采空区瓦斯爆炸，一是由于CO2密度大，覆盖采空区高温点区域，将O2和有害气体分离，起到隔绝作用；
二是大量注入CO2，加宽采空区窒息带，当出现险情时，为救援创造有利条件。
（3）如采面再次发生险情，立即封闭上、下顺，以注CO2管路释放口为圆心，覆盖可燃物，终止氧化反应。
利用采面上尾巷21m预埋管向采空区注CO2，抑制采空区回风侧高温浮煤复燃。
注CO2时，为了防止工作面CO2浓度超限，每次注半罐CO2，停止1～2h，然后再注。
注CO2时，回风顺槽和上隅角不能进人，设好警戒，由救护队员监护。
带班矿领导负责具体协调抽采瓦斯和注CO2等防灭火工作。
当工作面由两台制氮机并联注氮气后，可停止注CO2。
2、采煤工作面下顺槽埋管注氮
采空区埋管注入N2能够大部份扩散到氧化带，降低高温浮煤的O2浓度，抑制其氧化复燃。
（1）注氮流量不能低于1200m3/h。
（2）注氮孔口释放位置选在下尾巷采空区，注氮方式为采空区埋管连续注氮。
（3）采面上下顺尾巷垒袋子墙，减少采空区漏风。
3、采煤工作面实施半均压通风
为了减少采空区的漏风增加注氮效果，采煤工作面采用半均压通风的措施，其方法为：
在12016联络巷设置2×
11kW对旋局扇，将风筒接至12016采面上尾巷，风筒出口距离上隅角8－10m，主要作用：
①工作面回风顺槽风量保持650m3/min,但运输顺槽风量可减少至400m3/min左右，减少采空区的漏风。
②一方面稀释上隅角瓦斯，另一方面可以减少采空区漏风。
③减少工作面进、回风的压差，对采空区起一定的均压作用。
我矿按照方案立即组织施工，于7月9日凌晨1：
04分开始注液态CO2，7月9日下午14：
00时，当向12016上尾巷采空区内注入第5罐液态CO2时，上尾巷CO降至28ppm，抽放管路内CO降至44ppm，7月10日白班开始，液态CO2注入量由每３h注１罐减至每３h注半罐，上尾巷、抽放管路内CO始终控制在44－60ppm之间，注液态CO2灭火效果明显，CO得到了有效控制，为采煤工作面快速推进争取了宝贵的时间（注CO2前后数据变化见附表2，采空区CO曲线变化见附图2）。
表2 7月９日12016采面注CO2前后气体参数对照表
12016浮抽管路
取样
时间
注CO2前
7.9
1.366
0.0115
0.943
78.10
18.84
－
0.0014
28.7
注CO2后１h
1.379
0.0103
0.825
78.18
18.97
0.0012
注CO2后10h
0.814
0.0059
0.531
78.20
19.93
0.0016
26.4
注CO2后24h
7.10
0.549
0.0013
0.7171
78.29
20.29
0.0009
25.3
附图2：
12016采面注CO2前后抽放管路CO曲线变化图
二、结论
板石煤矿首次在井下采用“注液态CO2防灭火技术”，在人员、技术方面不成熟，井下巷道变形严重，未能实现近距离注液态CO2的情况下，注液态CO2效果仍然显著，有效地控制了采空区CO浓度的升高，为12016采面快速推进争取了时间。
为提高防灭火的管理水平，更好的应用该防灭火技术，下面简单谈一下几点体会：
1、液态CO2具有灭火速度快、周期短、成本低、效率高、实用性强的技术特点。
2、注入液态CO2的工艺流程简单、易操作。
3、注入的液态CO2内没有O2，当把CO2施放到采空区高温点时，由于CO2迅速汽化、排挤、稀释高温点的空气，使O2含量降低，从而起到窒息作用。
4、当CO2从增压器孔口释放后，由液态迅速膨胀转变为气态，不仅对火区起到惰化和抑爆的作用，同时还可以吸收大量的热，降低火区温度。
通过液态CO2在板石煤矿防灭火工作中的应用，使下一步工作得以顺利进行，同时可以看出，利用液态CO2灭火是处理煤矿火灾事故的有效手段，它具有操作工艺简单、适应性强、灵活机动、快速、及时、高效等优点，具有很高的推广价值。
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