液态二氧化碳灭火技术的应用

左右。
２２ 要 采 取 的安 全 措施 －需 ２２１ ．．注入液态二氧化碳前 ，要派专人检查
管路 ， 防止管路泄漏 。 ２２ ．． ２注入液态二氧化碳前 ，要加强各处密
闭 ， 止漏 风 。 防 ２２ ．＿ 入 液态 二 氧化 碳 过 程 中 ，要 随 时 观 ３注
测井下气体的变化情况 ，化验人员要每 隔３ Ｏ分 钟进 行 一次 井 下 气体 化 验 分析 ， 并及 时将 结 果 向 指挥 部进 行 汇 报 。
区 ；． 区仍然存在漏风 源 ， ｂ 灾 导致部分 二氧化碳 操作。 流失 。 ４３ ．液态二氧化碳灭火后不 留渣滓又易利用 经研究制定 出下一步救灾方 案——缩小灾 通风将余气吹走 ， 减少 了事后 的恢复工作量。 区、 恢复二片通风 ， 然后继续注人液态 二氧化碳 ： ４ ． ４液态二氧化碳对于熄灭覆盖在表面的火 ｍ 开 １０水平和主井 回风板闭 ， 破 ５ 各开一个 源有着非常大的灭火作用和非常好的灭火效果 。 风量窗 ；． ｂ 开主扇并将风量调至 ２ Ｏ ￣ ｉ ０ ｍ／ ｎ以下 ； ｍ ４ ． ５对于埋藏在深处的火源来说，液态二氧 ａ 在二 片 回风 井 以下 ５ Ｏ米 处 及 三 片 人 风 井 片 口 化碳即使起不到彻底熄灭火源的作用 ， 但是能达 处进行封闭并抹严 ；． ｄ 将注入管路接至入风井三 到暂时灭掉表面 的火源 、 控制火势 的发展 、 降低 片 片 口闭内 ； 将 化 验 车 由 回风 井 移 至 材 料 井 ， 火场周 围温度 的效果 ， ｅ 在一定限度内能给救援 队 并将束管由材料井接至ｚ．ｔ Ｓ 暗井闭内 ， 直接观测 伍创造—个相对宽松的、 以进行其它工作的空 可 火区内气体情况。 间和 时间 。 ３ ２ 月 １日 ８ 时一１ Ｏ时，０吨液态二氧化碳 ５ ５注意 事项 全部 注 完 ，此 时主 井 二 片 闭 内 Ｃ 由 ２０ ｐ Ｏ ３０ ｐ ｍ ５１ ．如果灾 区范围大 ，在用液态 －ｇ化碳灭 － 降至 ４ ｐ ｍ。至此， ７ｐ 泰源煤Ｆ－ Ｎ用液态二氧化碳 火时必须缩小灾区范围 ， 以保证二氧化碳覆盖火 灭火工作结束 ， 开始进入下一阶段救灾工作 。 区的 面积 。 ３液 态二 氧 化 碳 的应 用（ 二） ５ ． 保证 灭 火 质量 ，液 态 二 氧化 碳 的注 入 ２为 ２０ ０ ８年 ９月 ２ ０日３时 ３ ，黑龙江省鹤 距离不能超过 １０ ｒ， Ｏ分 ５ Ｏ 并且只能用铁质管路 ， ｅ 不 岗市 富华煤矿发生一起内因火灾事故 ，井下 ３ 能用 塑料 或胶 质管 路 （ ０ 管路 的抗 压力要 大于 余人遇险。 国家矿山救援鹤岗基地接到事故召请 ４ ａ。 Ｍｐ ） 通知后 ， 即组织 四个中队赶赴事故现场进入灾 立 ５ － ３注入 液态二 氧化碳 时管路 内不 能有积 区探查、 搜救人员 。 水， 同时由于出口处温度低 ， 注入量加大时 ， 要采 由于火情发展迅猛 ， 火势非常大 ， 救援人员 取保温措施。 无法通过火源继续 向下搜救人员 ，导至探查 、 搜 ５ ． ４在向有爆炸危 险的火区注入液态二氧化 救工作进展缓慢。 碳时 ， 勿流速过快 ， 切 因为 流速过快易产生和积 ９月 ２ １日，在多次探查 、救人无效的情况 静电， 容易引起瓦斯爆炸 。 下， 救援专家组针对当前灾情进行评估后确定灾 ５ ． ５在大量的向灾区注入液态二氧化碳时 。 区其余人员以无任何生还可能 ， 经指挥部研究决 当它由液态转换为气态时， 如遇井下巷道有淋水 定其下步救灾方案为 ： 容易结成千冰 。因此 ， 注入结束后进行其它工作 更 换及加 固井下 消火 管路出． 封闭二段 以 时应考虑采取何种迅速破除结冰的方法 ， 以保证 下新 、老暗井和副暗井 同时铺设束管 Ｉ 停运主 按时完成任务 。 ｃ ． 扇、 封闭主、 副井 ．气体化验车开通新 暗井 、 ｄ ． 老暗 ６ 论 结 井和风井 ３路束管进行监测 ； ｅ ．从 ９月 ２ ３日 ｌ １ 通过利用液态二氧化碳灭火方案的实施 ， 使 时开始对火区注人液态二氧化碳进行灭火 、 降低 泰源煤矿及 富华煤矿的火势得以控制 ， 使下一步 火 区温度，化验人员要每隔 ３ ０分钟 对井下气体 救灾工作得以顺利进行。同时可以看 出， 利用液 进行一次化验分析 ， 指挥部 根据火区气体 的变化 态 二 氧 化碳 灭 火 是 处 理 煤 矿 火 灾 事 故 的有 效 手 情 况 决 定液 态 二 氧化 碳 的 注人 数 量 和 注入 时 间 。 段 ， 它具 有操作 工艺 简单 、 适应性强 、 灵活机动、 ９月 ２ ３日，第 一 批 ５车 １５吨液 态 二 氧 化 快速、 ２ 及时、 高效等优 点。因此 ， 具有使用及推广 碳到达现场 ， １ １ １ 时 ５分， 分别从新暗井 、 老暗井 价 值 。 作者 简 介 ： 修 祥 ， 赵 工程 师 ， 任 国 家救 援 鹤 现 开始注入 ， 截止到 １ ０月 １ ２日 １ ２时 ４ Ｏ分 ， 累计 注人 液态 二 氧化 碳 ３ ４车共 ８ ０吨 。 而此 时 通过 岗基 地技 术科 副科 长 。 ５ 连续的气体化验分析数据表 明， 井下火 区一氧化 碳始 终稳定 在 ５ － ０ ｐ ｍ之 间 ，氧气稳 定在 ０４Ｏｐ ４８ ～ ％之 间 ， 氧化 碳 稳 定 在 １～ ０ 二 ０ ３％之 间 。 救灾指挥部根据化验结 果， 决定从 １ Ｏ月 ｌ ３ 日 ８ 开 始 启封 火 区 、 行 探 查 、 复 通 风 、 点 进 恢 搬运
科ｌ ｊ Ｉ 技 论 坛
科
液态 二氧化碳 灭 火 技术 的应用
赵 修 祥
（ 龙煤 集团鹤 岗分公 司救护 大队， 黑龙江 鹤 岗 １４ ０ ） ５ １０
摘 要 ： 绍 了液 态二 氧 化 碳 的 特 性 和 灭 火过 程 及 应 用效 果 分 析 。 介 关 键 词 ： 态二 氧 化 碳 ； 火 ； 用 液 灭 应 ２３ 态二 氧 化碳 的注 入过 程 。 ｌ液 遇难 人 员 。 ３月 １ ７日９时至 １ ４时 ２ Ｏ分 ，Ｏ吨液 态二 ５ 到１ ４日 ６时 １ ０分 ， 搬运 ２ 共 １名遇难人员 注粉煤灰 、 注凝胶 、 注惰气等灭火技术 。 在处理鹤 氧化 碳 全 部 注完 ，此 时 回风 井 闭处 Ｃ Ｏ０ 升井 ， ＯＩ０ 至此 ， 救灾工作顺利结束 。 岗市泰源煤矿和富华煤矿火灾事故过程 中， 通过 ｐ ｍｏ ｐ ４几点 体 会
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在常压下 ， 液态的二氧化碳会立即汽化（ 一 般 ｌｇ的液态二 氧化 碳可产 生 ０ ｍ 的气体 ） ｋ ． ３ ５ 。 因此 ， 二氧化碳气体可以排除空气 、 围在燃烧 包 物体的表面或分 布于较密的的空 间中， 降低可燃 物周围或防护空间内的氧浓度 ， 产生窒息作用而 灭 火 。同 时 它 由液 态 变 成 气 态 时 能 吸 收 大 量 的 热， 从而使火场温度降低 ， 起到冷却作用。 １ 主 要 技术 说 明 ． ２ １． ．１注入液态二氧化碳 的工艺流程。液态 ２ 二氧化碳槽车一 加压泵一注入控制装置一注入 过程 中液态二氧化碳的流量控制装置一液态二 氧化碳一合成罐体一变径接头一注入管路一井 下火区。 １． ．２液态二氧化碳槽车 的技参数。液态二 ２ 氧 化碳 槽 车 的一 般容 量 为 ２ ５吨 ，罐 内压 力 ２０ ａ 液态 变为气态 的 比例 为 １６ ０ 该 槽车 ．Ｍｐ ， ：０ ， 开泵可加压至 ２ Ｍｐ ， Ｏ ａ通过 １ 寸半的变径接头与 注入管路相连接 。如果以 １ ａ的压力 （ ２Ｍｐ 此时 管 路压力 为 ０８ １ ｐ ）４ ｓ的流 速注 入火 ． ． Ｍ ａ 、ｍ／ ～２ 区。 输送距离可达 １Ｏ ｍ～ ５ ０ ４ Ｏ １０ ｍ。 ２液态二氧化碳的应用（ 一） ２０ ０ ８年 ３月 ５日 ２ ３时，黑龙江 省鹤岗市 泰 源 煤矿 因电 缆 放炮 而 发 生外 因火 灾 事 故 。 势 火 发展很快 ， 威胁到救援人员的安全 。如果用灌浆 的方法灭火 ， 需要投入大量的人力物力，灭火时 问长、 且事后恢复工作量大 ， 只有采用注入惰气 的方法进行灭火 比较合适。 由于二氧化碳的吸附 能力强 ，它所产生的自由基等于氮气的 ８ ， 倍 可 阳ｌ Ｅ 煤的 自由基的产生 。因此 ， 决定利用管路对 井下火区注入液态二氧化碳。 ２１ Ｅ ． ．需ｔ Ａ液态二氧化碳数量 的估算 由于液态二氧化碳 由液态变为 气态的比例 为 ｌ６ Ｏ ：０ ，而一般 ｌｇ的液态二 氧化碳可 产生 ｋ Ｏ 的气体所 以按井下火区空间体积为 ２ ０ ０ ． ５ ００ 立方米左右计算 ，需要注入液态二氧化碳 ４ Ｏ吨
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矿井火 灾事 故是 我 国采用注浆 、 、 注砂
采 用 隔绝 封 闭 、 缩小 灾 区范 围然 后 注 人 液 态 二 氧 根 据 ３月 １ 日注 入 液 态 二 氧 化 碳 后 井 下 ７ 通过对泰源煤矿及 富华煤矿火区内注入液 化碳的灭火技术 ， 取得了较好的效果 ， 达到 了预 气体的变化情况 ， 指挥部经过分析 ， 认为此次注 态二 氧化 碳 的灭 火 过 程 ， 以看 出 ： 可 期 的 目的 。 入液态二氧化碳后只所 以没有达到预期 目的 ， 主 ４１ ．液态二氧化碳灭火速度快 、 周期短 、 成本 １ 液态二氧化碳的基本特性 要是 因为 ： 低、 效率高、 实用性强。 １１ ．液态二氧化碳的灭火原理 灾区范围大，二氧化碳没有完全覆盖火 ４ ． ２注入液态二氧化碳 的工艺 流程 简单 、 易