7541压注二氧化碳管理(2)

2019-03-15 20:40

期间的防灭火工作提供了有力的保证。(具体管路铺设见下图)

4寸埋管75米7541设计切眼28m36m4m4寸管路4m4m 3寸管路 切眼17#隐患点处2寸管,12月6日脱开20m24m4寸管路 原切眼上口3寸管,12月5日脱开接头36米,(11月14日安装)27511月15日埋设20m38m90m93m 原切眼2寸管,12月21日在15#隐患点下方木垛处脱开27m 4寸管路12月22日停产位置7541溜子道7541工作面 2寸管路12.10装7541材料道4#3#2#1#46m90m采 空 区8m 年底停产期间措施管埋设示意图

3.2采用合理的灭火措施:

7541防灭火采取了多项措施,最直接最有效的措施当属压注CO2

惰性气体,该项措施可以取得常规注浆措施无法达到的效果,并且能够灭、防兼备;一旦下隅角采空区内CO气体达到90-100ppm,就应该立即压注,另外压注期间还要根据采空区预埋的措施管深度及回风流气体浓度来调节压注流量,只有合理的压注方能达到事半功倍的效果。虽然压注CO2惰性气体效果较好,但不宜长期使用,还需要采取常规性的措施如上下隅角封堵、下隅角浮煤喷洒阻化剂等。 3.2.1二氧化碳防灭火:

来源:二氧化碳为化工产品的生成物,价格低廉,可分工业级和食品级两大类,主要成本为运输、储存设备以及经营商的管理等花费,如长期滞销势必会放到大气中。

物理性质: CO2常温、常压下是无色略带酸味的窒息性气体。它在不同的压力、温度条件下有3种形态。熔点为-56.6℃(0.52 MPa),临界温度为31.3℃,临界压力为7.28 MPa,CO2具有升华特性,升华点为-78.5℃(0.1 MPa)。在低温加压下CO2气体可变为液态,利用蒸发潜热,可做成雪片状固体,进一步冷却加压可制成干冰(固体碳酸)。气态CO2相对于空气的比重为1.529,密度为1976 kg/m3(0℃,0.1 MPa),液态CO2的密度随温度的变化而变化较大,-20℃时,其密度是1.01 kg/L。在温度为15℃、0.1 MPa下,1 t液态CO2体积膨胀约640倍。

灭火性能:CO2气体已被广泛应用于各种火灾的治理,它能在较短的时间内控制和扑灭气体、液体、固体和电气火灾。它具有灭火能力强、速度快、使用范围广、对环境不会造成污染等特点。液态CO2灭火时,CO2从储存系统中喷放出来,压力会骤然下降,使CO2迅速由液态转变为气态。CO2比空气的密度大,在熄灭底部火灾时,可快速沉入底部而挤出O2,在火区内扩散并充满其空间,使火区内O2浓度急速下降,使火区因缺氧而窒息,灭火效果较好。液态CO2汽化吸收大量的热,随温度的不同而不同。注入液态CO2温度低,不仅仅具有氮气对火区惰化和抑爆能力,而且可以吸收大量的热,降低火区温度,因此,其防灭火性能独特。

应用工艺:采用在地面将液态CO2直接汽化成CO2气体的方法,经由注浆管路输送到灭火地点,选择适合的释放口位置注入到火区,可根据具体情况能够实现大流量、连续灌注CO2气体。向火区注CO2

气体时,为减不耗CO2气体量,快速灭火,要根据火区的条件、火源的位置,选择最佳CO2释放口位置,原则是使CO2气体在火区内用最短的路线到达火点,冲淡火区O2含量,窒熄火源。向采空区注CO2防灭火的方法一般有2种:打钻注CO2和埋管注CO2。前种方法是利用火区附近的巷道向火区打钻,利用钻孔向火区注入CO2。后一种方法是将注CO2管路埋设在工作面进风顺槽或靠近火区其它巷道,根据火源的位置,CO2气释放口可布置在作面进风隅角,或切眼下、上部注CO2 。

储气罐水液汽化器地面井下注浆管采空区埋管注液态二氧化碳工艺流程示意图

注意事项:

1、合理选择CO2气体的类型:CO2气体可分工业级和食品级两大类,工业级CO2气体也能用于防灭火,但是CO气体浓度较高,汽化后最高可达2000-3000ppm,而食品级一般在200-500ppm,虽然CO气体不助燃但如果将含有较高浓度的CO注入采空区,对采空区气体分析会造成一定的影响。总之压注之前必须进行压注气体化验,氧气浓度不得大于1%,其它气体浓度可作为防灭火分析的依据。

2、合理选择释放口:开放式埋管压注CO2气体,释放口到工作

面的距离要有讲究,距离太远效果达不到要求,太近容易溢出。进风侧一般设置两路,出口距工作面分别为50-60米和80-90米为宜,如果无法保证管口到工作面距离时就要埋设3趟管路,每趟管路间隔30-40米陆续拆开,并增加三通阀门,铺设管路至少要增加1-2组三通阀门,来满足压注的压注的灵活性。

3、合理选择压注流量:地面CO2压注装置是靠阀门控制,可根据阀门的开启大小和压力表控制流量,简单的在阀门手柄上做标记,根据埋管的深度来控制流量,当埋管深度超过100米时每小时压注1.2-1.4吨,70米-100时应控制在1吨/小时。

4、使用注浆管时要注意使用前一定要将管内的浆液用水冲洗干净,为避免向采空区内供O2,压注前先选择就近采空区释放管内空气和水,检查到 CO2气体到达之后再进行压注。

5、监测监护:压注的毕竟是气体,理论上讲在正常回采时包括窒息带都会有气体流动,在采空区压注CO2气体时势必会挤出采空区的空气,所以工作面回风隅角、回风流、支架后方都是监控地点,一旦发现回风流中有害气体超标时应及时停止压注工作。


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