注液態(tài)二氧化碳現(xiàn)場會匯報材料

1、尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)：大家好！2014年5月27日板石煤礦12016采面上尾巷出現(xiàn)一氧化碳，并呈持續(xù)升高趨勢，5月28日對12016采面進行封閉，7月5日12016密閉啟封，在火區(qū)啟封前后及正常生產(chǎn)過程中，我們首次采用了注液態(tài)二氧化碳防滅火技術(shù)，取得了較好的防滅火效果，現(xiàn)將注液態(tài)二氧化碳防滅火工作總結(jié)如下：液態(tài)二氧化碳的特性1.1液態(tài)二氧化碳滅火的原理在常溫常壓條件下，二氧化碳為氣態(tài),在一定臨界壓力以上是液態(tài)。當(dāng)二氧化碳從儲存容器中釋放出來，壓力會驟然下降，使得二氧化碳迅速由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，因焓降的關(guān)系，溫度會急劇下降，當(dāng)其達到-56以下時，氣相的二氧化碳有一部分會轉(zhuǎn)變成微細的固體粒子，也就是“干冰

2、"，它的溫度一般為-78。干冰吸取其周圍的熱量而升華，即產(chǎn)生冷卻燃燒的作用。所以在實際的礦井火災(zāi)防治過程中，一般采用注入液態(tài)二氧化碳的方式。將二氧化碳注入火區(qū)后，可降低氧氣含量，使火區(qū)因缺氧而窒息。此外，液體二氧化碳和固體二氧化碳在汽化和升華過程中，會吸收大量的熱，使火區(qū)溫度下降，加快火區(qū)的熄滅。因此，液態(tài)二氧化碳用于煤層火災(zāi)防治實踐中，除具有惰氣防滅火作用的共性外，還具有以下特點：(1)二氧化碳比空氣的密度大，當(dāng)其從儲存系統(tǒng)中噴放并氣化后，在熄滅底部火災(zāi)時，可快速沉入底部而擠出氧氣，并在火區(qū)內(nèi)擴散充滿其空間，使火區(qū)內(nèi)氧氣濃度急速下降。(2)液態(tài)二氧化碳內(nèi)沒有氧氣，向煤層自燃高溫火區(qū)

3、內(nèi)壓注時，可完全避免由于注入惰氣時，可能帶入氧氣而造成的不利影響。(3)液態(tài)二氧化碳汽化吸收大量的熱，注入高溫火區(qū)的二氧化碳氣體溫度低，不僅具有對火區(qū)惰化和抑爆的能力，而且可以吸收大量的熱，從而降低火區(qū)溫度。1.2防滅火系統(tǒng)設(shè)備組成及操作順序板石煤礦選用遼陽正陽機械設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)的“礦用液態(tài)二氧化碳直注式防滅火裝備系統(tǒng)”由直注式儲罐（1.8m3）、自增壓器(2臺)、液體轉(zhuǎn)送裝置、強熱式增壓器、儲罐（20 m3）組成。注壓液態(tài)二氧化碳操作順序：液態(tài)二氧化碳使用低溫運輸槽車運至礦井地面注入儲罐（20 m3）使用“液體轉(zhuǎn)送裝置”將二氧化碳直注式儲罐（1.8m3）用礦車將“直注式儲罐”運至井下通

4、過“自增壓器”裝置連接至2寸輸氣管路注入采面密閉或采空區(qū)。注液態(tài)二氧化碳防滅火技術(shù)的應(yīng)用2014年5月27日，12016采面上尾巷出現(xiàn)一氧化碳并呈持續(xù)升高趨勢，5月27日18：00時對12016采面進行封閉，5月28日凌晨封閉結(jié)束。12016采面封閉后，對12016火區(qū)采取了注氮氣、注二氧化碳的防滅火措施，封閉期間累計向12016火區(qū)注入氮氣36.06萬m3、注液態(tài)二氧化碳40 m3。從6月5日起，12016上、下順密閉內(nèi)氧氣始終控制在5%以下，火區(qū)內(nèi)一氧化碳為0%，無乙烯、乙炔氣體，火區(qū)內(nèi)溫度27，各項條件符合規(guī)程啟封規(guī)定，2014年7月5日對密閉進行啟封，為防止密閉啟封后火區(qū)復(fù)燃，決定繼續(xù)

5、對采面上順采空區(qū)注入液態(tài)二氧化碳進行防滅火工作。2.1注入液態(tài)二氧化碳前的準(zhǔn)備工作(1)液態(tài)二氧化碳由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的比例為：500，估算12016火區(qū)內(nèi)空間體積為2.6萬m3，預(yù)計密閉內(nèi)需要注入液態(tài)二氧化碳量約為50 m3。(2)依據(jù)12016火區(qū)封閉位置及現(xiàn)場條件，確定液態(tài)二氧化碳“自增壓器”安設(shè)在20層回風(fēng)巷距上順密閉前180米位置；二氧化碳注入孔位置選在12016上順閉前2寸觀測孔。(3)二氧化碳輸氣管路選用2寸無縫鋼管，輸氣管路安裝后，必須進行加壓試驗，防止出現(xiàn)管路漏氣現(xiàn)象。(4)注二氧化碳期間，每天取密閉內(nèi)氣樣，分析氣體成分并測定火區(qū)內(nèi)氣溫、水溫，以便于觀察防滅火效果。(5)在120

6、16上下順密閉前回風(fēng)流途經(jīng)路線，必須安設(shè)二氧化碳傳感器。(6)在正式注二氧化碳前，先將注二氧化碳儲罐空罐運至井下注氣地點，運輸過程中發(fā)現(xiàn)有刮幫、刮頂現(xiàn)象，安排人員處理。2.2火區(qū)密閉內(nèi)注液態(tài)二氧化碳過程及效果月29日下午，廠家技術(shù)人員到達板石煤礦，集團公司領(lǐng)導(dǎo)、板石礦領(lǐng)導(dǎo)召開會議，按廠家技術(shù)人員要求準(zhǔn)備條件，地面做好倒罐準(zhǔn)備，全體參加注二氧化碳人員貫徹安全技術(shù)措施。從月日白班14：00開始向密閉內(nèi)注二氧化碳，至月日早：30分，用時40小時，累計向12016采空區(qū)注入液態(tài)二氧化碳40 m3（氣態(tài)二氧化碳2萬m3）。為觀察整個注液態(tài)二氧化碳過程中濃度變化情況，檢查實施效果，我們利用安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)

7、、人工采樣、氣相色譜儀分析相結(jié)合的方式，觀測火區(qū)的氣體、溫度、壓力等參數(shù)變化情況，火區(qū)內(nèi)氣體濃度、溫度、壓差變化情況見下表。表112016火區(qū)內(nèi)的氣體濃度、溫度參數(shù)對照表項目CH4(%)CO(%)CO2(%)(%)O2(%)C2H4(%)C2H6(%)壓差pa溫度上順閉內(nèi)（注前）36.4501.40361.031.35800.02982527.5上順閉內(nèi)（注后）1.169096.242.3810.214100.00108526.2下順閉內(nèi)（注前）20.6403.35672.353.73800.0157525.4下順閉內(nèi)（注后）25033.5740.820.893100.03493024.1通過

8、對12016火區(qū)注液態(tài)二氧化碳前后效果比較分析，上順閉內(nèi)瓦斯由36.45%降至1.169%，二氧化碳由1.403%升高至96.24%，氮氣由61.03%降至2.381%；下順閉內(nèi)瓦斯由20.64%升至25%，二氧化碳由3.356%升高至33.57%，氮氣由72.35%降至40.82%，上下順密閉內(nèi)溫度均下降1.3，達到了預(yù)期的效果，火區(qū)內(nèi)注液態(tài)二氧化碳試驗成功。2.3采面回采時注液態(tài)二氧化碳過程及效果2014年月日0點12016火區(qū)密閉啟封正式結(jié)束，為防止火區(qū)復(fù)燃，板石煤礦采取了在下尾巷埋管注氮氣的防滅火方式，7月6日白班觀測上尾巷一氧化碳濃度為18ppm，浮抽管路內(nèi)一氧化碳濃度為13ppm，

9、7月8日白班，12016采面上尾巷一氧化碳濃度升高至282ppm，浮抽管路內(nèi)一氧化碳濃度升高至96ppm，12016采空區(qū)內(nèi)一氧化碳在啟封后天內(nèi)持續(xù)升高，如不采取措施，后果不堪設(shè)想，月日晚23時，全國著名防滅火專家徐成林教授趕到板石煤礦，集團公司和板石煤礦領(lǐng)導(dǎo)召開緊急會議，制定防滅火方案：、采煤工作面上尾巷埋管注二氧化碳利用采面上尾巷21米預(yù)埋管向采空區(qū)注二氧化碳，抑制采空區(qū)回風(fēng)側(cè)高溫浮煤復(fù)燃。注二氧化碳時，為了防止工作面二氧化碳濃度超限，可每注半罐二氧化碳，停止12h，然后再注二氧化碳，注二氧化碳時，回風(fēng)順槽和上隅角不能進人，救護隊設(shè)好警戒。工作面兩臺制氮機并聯(lián)注氮氣后，可停止注二氧化碳，帶

10、班礦領(lǐng)導(dǎo)負責(zé)具體協(xié)調(diào)抽采瓦斯和注二氧化碳等防滅火工作。2、采煤工作面回風(fēng)順槽埋管注氮12016采面運輸順槽下尾巷15米采空內(nèi)預(yù)埋寸注氮管路，下隅角埋管已進入采空區(qū)14m，工作面再推進4m，采空區(qū)埋管注入氮氣就能夠大部份擴散到氧化帶，降低高溫浮煤的氧濃度，抑制其氧化復(fù)燃。(1)注氮流量注氮流量在抑制高溫浮煤氧化時，必須比防火注氮流量大一半，根據(jù)氧含量計算防火注氮流量，確定工作面抑制浮煤氧化所需注氮流量取為1200m3/h，板石煤礦目前注氮量為600 m3/h，需立即再調(diào)運一臺同等能力的注氮機，保證注氮量為1200m3/h。(2)注氮地點及方法從下隅角埋入的注氮管注氮氣，工作面應(yīng)迅速推進，使下隅角

11、埋入的注氮管進入采空區(qū)氧化帶，提高注氮防滅火的效果，注氮方式為連續(xù)注氮，注氮步距為25m，當(dāng)?shù)谝惶寺窆苓M入采空區(qū)25m后，應(yīng)立即埋入另一趟注氮管，然后兩趟注氮管并聯(lián)注氮。(3)采空區(qū)堵漏風(fēng)目前工作面下隅角冒落不嚴，形成了采空區(qū)進風(fēng)側(cè)10幾米的漏風(fēng)通道，必須用絲袋裝碎煤堵塞此漏風(fēng)通道，并在下隅角壘一擋墻，減少采空區(qū)的漏風(fēng)。3、采煤工作面實施半均壓通風(fēng)為了減少采空區(qū)的漏風(fēng)增加注氮效果，采煤工作面采用半均壓通風(fēng)的措施，其方法為：在12016聯(lián)絡(luò)巷設(shè)置2×11kw對旋局扇2臺，將風(fēng)筒接至12016采面上尾巷，風(fēng)筒出口距離上隅角810米，主要作用：工作面回風(fēng)順槽風(fēng)量保持650m3/min,但運

12、輸順槽風(fēng)量可減少至400 m3/min左右，減少采空區(qū)的漏風(fēng)。停止采空區(qū)尾巷預(yù)埋管和浮抽管抽放，一方面稀釋上隅角瓦斯，另一方面可以減少采空區(qū)漏風(fēng)。減少工作面進、回風(fēng)的壓差，對采空區(qū)起一定的均壓作用。4、合理抽放采空區(qū)瓦斯為了減少負壓對采空區(qū)的作用，減少采空區(qū)的漏風(fēng)，停止尾巷預(yù)埋管抽放和浮抽管路抽放，采面瓦斯治理以高位鉆孔抽放為主，局扇稀釋上隅角瓦斯為輔的方法。板石煤礦立即按防滅火方案組織施工，并于7月9日凌晨1：04分開始注液態(tài)二氧化碳，7月9日下午14：00時，當(dāng)向12016上尾巷采空區(qū)內(nèi)注入第5罐液態(tài)二氧化碳時，上尾巷一氧化碳降至28ppm，抽放管路內(nèi)一氧化碳降至44ppm， 12016采

13、空區(qū)一氧化碳得到了有效控制，7月10日白班開始，液態(tài)二氧化碳注入量由每小時注罐減至每小時注半罐，上尾巷、抽放管路內(nèi)一氧化碳始終控制在4460ppm之間，注液態(tài)二氧化碳滅火效果明顯，注二氧化碳前后數(shù)據(jù)變化見附表，采空區(qū)一氧化碳曲線變化見附圖1、2。表27月日12016采面注co2前后氣體參數(shù)對照表12016浮抽管路取樣時間CH4(%)CO(%)CO2(%)(%)O2(%)C2H4(%)C2H6(%)溫度注co2前24小時7.81.3340.01180.605178.6219.3428.8注co2前10小時7.91.3250.01180.601478.2319.040.001128.6注co2前小

14、時7.91.3660.01150.94378.1018.840.001428.7注co2后小時7.91.3790.01030.82578.1818.970.001227.2注co2后10小時7.90.8140.00590.53178.2019.930.001627.4注co2后24小時7.100.5490.00130.717178.2920.290.000927附圖：(7.6-7.8)12016高位抽放管路co曲線變化圖附圖2：(7.8-7.28 )12016高位抽放管路co曲線變化圖2014年月18日，集團公司領(lǐng)導(dǎo)、板石煤礦領(lǐng)導(dǎo)及防滅火專家在板石煤礦召開會議，安排12016下一步防滅火工作，

15、會議上專家指出：“目前12016防滅火工作進展順利，12016下順繼續(xù)注入氮氣，上順注液態(tài)二氧化碳可考慮暫停，一旦下順注氮系統(tǒng)出現(xiàn)故障，上順注液態(tài)二氧化碳可以做補充”。月20日白班，在向12016上尾巷注入53罐液態(tài)二氧化碳106 m3（氣態(tài)二氧化碳5.3萬m3）后，注液態(tài)二氧化碳工作暫時停止，停止注二氧化碳初期，12016上尾巷一氧化碳比較穩(wěn)定，在之后的2天時間里一氧化碳又出現(xiàn)上升趨勢，至7月22日0時，12016上尾巷一氧化碳已經(jīng)升至443 ppm，上尾巷及上端頭架間先后出現(xiàn)乙烯氣體最高達到11 ppm，乙烯的出現(xiàn)表明煤溫已經(jīng)達到130以上。月22日經(jīng)集團公司領(lǐng)導(dǎo)研究決定，繼續(xù)向12016

16、上尾巷注液態(tài)二氧化碳，于上午9：00時，連續(xù)向采空內(nèi)注入罐液態(tài)二氧化碳后，上尾巷內(nèi)一氧化碳濃度由443 ppm降至60 ppm，高位管路內(nèi)一氧化碳濃度由110 ppm降至31 ppm，乙烯氣體全部消失，12016采空區(qū)一氧化碳得到了有效控制，7月24日白班開始，液態(tài)二氧化碳注入量由每小時注罐減至每小時注半罐，上尾巷、抽放管路內(nèi)一氧化碳濃度始終控制在2450ppm之間，注液態(tài)二氧化碳滅火效果明顯，注二氧化碳前后數(shù)據(jù)變化見附表3，采空區(qū)一氧化碳曲線變化見附圖3、4。表3月22日12016采面注co2前后氣體參數(shù)對比表12016上尾巷取樣時間CH4(%)CO(%)CO2(%)(%)O2(%)C2H4

17、(%)C2H6(%)溫度注co2前24小時7.213.5450.03811.39378.9215.910.007227.8注co2前10小時7.223.6440.04431.37078.8515.070.00110.007528.4注co2前4小時7.222.2890.02270.819980.5517.230.00060.004128.5注co2后小時7.221.7220.01320.601979.4317.900.002927.1注co2后10小時7.220.4810.00110.741877.3720.1527.4注co2后24小時7.230.1950.00020.278778.1320

18、.7027.3附圖3：(7.6-7.9)12016尾巷浮抽管路co曲線變化圖附圖4：(7.21-7.28)12016尾巷浮抽管路co曲線變化圖3總結(jié)板石煤礦首次在井下采用“注液態(tài)二氧化碳防滅火技術(shù)”，人員、技術(shù)方面還不成熟，但實是求是的說，在7月8日和7月22日，12016采面上尾巷一氧化碳兩次升高并出現(xiàn)乙烯的情況下，注入液態(tài)二氧化碳效果顯著，有效地控制了一氧化碳升高的趨勢，為保證12016采面快速推進爭取了時間，為提高“一通三防”管理水平，更好的應(yīng)用此項防滅火技術(shù)，簡單談一下幾點體會：、液態(tài)二氧化碳具有滅火速度快、周期短、成本低、效率高、實用性強的技術(shù)特點。、注入液態(tài)二氧化碳的工藝流程簡單、易操作。、對于埋藏在深處的火源來說，液態(tài)二氧化碳即使起不到徹底熄滅火源的作用，但是能達到暫時滅掉表面的火源、控制火勢的發(fā)展、降低火場周圍溫度的效果，在一定限度內(nèi)能為下一步救災(zāi)工作爭取寶貴的時間。通過利用液態(tài)二氧化碳防滅火方案的實施，使下一步救災(zāi)得以順利進行，同時可以看出，利用液態(tài)二氧化碳滅火是處理煤礦火災(zāi)事故的有效手段，它具有操作工藝簡單適應(yīng)性強、靈活