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12016采面注液态CO2防灭火工作汇报材料珲矿公司板石煤矿二O一四年七月三十一日112016采面注液态CO2防灭火工作总结尊敬的各位领导：大家好！今年5月27日，板石煤矿12016采面上尾巷出现CO，并呈持续升高趋势，5月28日对12016采面进行封闭，7月5日该面密闭启封，在火区启封前后及正常生产过程中，在赵总的亲自指导下，我矿首次采用了注液态CO2防灭火技术，取得了较好的效果，现将注液态CO2工作情况向各位领导汇报如下：一、注液态CO2防灭火技术在我矿的应用（一）矿井概况我矿位于吉林省延边朝鲜族自治州珲春市板石镇境内，矿井于2007年12月28日投产，矿井核定生产能力2.40Mt/a。矿井开拓方式为斜井开拓，主井、副井、新副井三条井筒开拓。主、副井、新副井入风，风立井回风。1、生产布局我矿现有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、2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CO23“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4（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112016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）36.4501.40361.031.35800.02982529.5上顺闭内（注后）1.169096.242.3810.214100.00108526.2下顺闭内（注前）20.6403.35672.353.73800.0157529.4下顺闭内（注后）25033.5740.820.893100.03493026.1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%5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6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7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27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CH4(%)CO(%)CO2(%)Ｎ２(%)O2(%)C2H4(%)C2H6(%)温度℃注CO2前7.91.3660.01150.94378.1018.84－0.001428.7注CO2后１h7.91.3790.01030.82578.1818.97－0.001226.2注CO2后10h7.90.8140.00590.53178.2019.93－0.001626.4注CO2后24h7.100.5490.00130.717178.2920.29－0.000925.38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9O2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。