2015液态CO2洗井施工中的应用
液态二氧化碳灭火技术的应用
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
关于液态CO2防灭火的技术资料
赵楼煤矿关于液态CO2防灭火的技术资料一．液态CO2的原料来源由我矿自行采购，供应商为济宁协力特种气体有限公司，运至赵楼矿单价为1000元/吨。
二．液态CO2的运送技术；地面运输、井下运送及储藏液态CO2由供应商采用特种罐车运送至我矿指定地点，由其工作人员向容量为2吨轨道移动槽车进行灌装。
装满后由我矿采用电瓶车经副井运至使用地点。
1 槽车准备⑴槽车只有得到有关人员同意后，方可进入充灌场所进行充灌；充灌时，操作人员必须在现场。
充灌操作应按操作规程进行，防止低温液体外溢。
⑵设立20m警戒区，并组织除施工人员外的其他人员向逆风方向疏散。
⑶槽车在连接充灌输液管前，必须处于制动状态，防止移动。
⑷槽车在充灌装卸作业时，汽车发动机必须关闭。
⑸槽车充灌结束后应及时离开，如果充灌工作中断时间过长，应解脱输液管连接。
2 设备的安全使用⑴容器和槽车容器的充满率不得大于0.95，严禁过量充装，装卸、搬运时应做到轻装、轻卸。
⑵容器投入使用前，应按《压力容器安全技术监察规程》的规定监察各种阀门、仪表、安全装置是否齐全有效、灵敏可靠，以保证安全使用。
⑶所用压力表必须是禁油压力表；安全阀、防爆装置的材质应选用不锈钢、铜或铝，并必须脱脂去油。
⑷容器、汽化器及管路系统在使用前，应用无油干燥空气或氮气，吹除水分或潮湿气。
⑸容器在初次充灌时，开始应缓慢充灌(阀门应缓慢打开)，然后逐渐加快，以减少对容器的热冲击破坏和减少液体蒸发。
⑹当设备上的阀门和仪表、管道连接接头等处被冻结时，严禁用铁锤敲打或明火加热。
宜用70-80℃干净无油的热空气、热氮气或温水进行融化解冻。
⑺操作人员应熟悉《压力容器安全技术监察规程》的有关规定和低温液体的特性及其危险性。
⑻操作人员应熟悉产品使用说明书、设备工艺流程、设备上各种阀门、仪表及其作用和操作程序；在发生故障和意外事故时必须能独立采取紧急安全措施。
⑼容器和槽车上的其他故障排除应按使用说明书的有关规定来处理。
液态二氧化碳在矿井防灭火中的应用
液态二氧化碳在矿井防灭火中的应用矿井火灾是煤矿五大灾害之一，井下一旦发生矿井火灾，由于空间有限，会威胁到井下所有工作人员的生命安全。
为认真贯彻“安全第一，预防为主、综合治理”的安全生产方针，提高本矿的本质安全程度和安全管理水平，必须采取切实可行的防灭火措施。
本文通过查询大量的文献，就液态二氧化碳在矿井防灭火中的应用进行浅要分析，希望对防灭火有一定帮助。
标签：液态二氧化碳；矿井；防灭火；应用分析0 引言液态二氧化碳具有灭火速度快、灭火范围广、没有第二次污染等优点，被广泛应用在各种火灾治理当中。
但是我国液态二氧化碳灭火的起步比较晚，在制备和存储过程中，仍然存在很多问题，这给矿井防灭火造成很大障碍。
近年来，我国科学技术迅速发展，液态二氧化碳防灭火技术越来越成熟，在矿井防灭火中得到充分的利用。
1 矿井概述龙泉井田（以下简称井田）位于山西省中部的娄烦县境内，行政区划属娄烦县静游镇管辖。
地理坐标：北纬38°08′50″～38°11′53″，东经111°45′04″～111°50′58″。
井田内主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组，共含煤11层，编号为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11，其中山西组3层（1、2、3号），太原组8层（4—11号），可采煤层均发育在本组。
煤系地层总厚168.00m，煤层平均总厚22.35m，含煤系数13.3%，主要可采煤层总厚19.25m，可采含煤系数为11.5%。
井田内可采煤层共3层，编号为4、7、9号，均发育在太原组。
2 矿井通风和防灭火系统情况矿井通风方法为机械抽出式，通风方式为中央并列式。
主、副斜井和副立井进风，回风立井回风。
矿井主要通风机型号为FBCDZ-10-№36型防爆轴流对旋通风机两台，一台工作，一台备用，电机功率为2×710kW，转速为580r/min。
矿井总进风16328m3/min，总回风16567 m3/min，矿井负压为1710Pa。
液态二氧化碳洗井原理及用量计算
液态二氧化碳洗井原理及用量计算摘要: 二氧化碳洗井是一种操作简便、成本低、效果快的洗井技术。
本文介绍了二氧化碳的性质、洗井原理及洗井用CO2的质量的计算，并结合实例说明了洗井情况及注意事项。
关键词: 水文孔CO2洗井CO2用量计算1 二氧化碳的性质CO2在通常状况下是一种无色、无味的气体，微溶于水，溶解度为0.144g/100g水（25℃）。
在20℃时，将CO2加压到5.73×106 Pa即可变成无色液体，常压缩在钢瓶中存放，在-56.6℃、5.27×105 Pa时变为固体。
液态CO2减压迅速蒸发时，一部分气化吸热，另一部分骤冷变成雪状固体,将雪状固体压缩,成为冰状固体，即俗你“干冰”。
“干冰”在1.013×105 Pa、-78.5℃时可直接升华变成气体。
CO2比空气重，在标准状况下密度为1.977g/L，约是空气的1.5倍。
CO2能部分地与水反应生成碳酸，具弱酸性。
常温、常压下,每千克液态CO2可气化膨胀为0.59m3的气体。
2 液态二氧化碳洗井原理液态CO2洗井，就是通过CO2的形态变化，将低温高压装八杜瓦瓶里的液态CO2经过高压管道送入井底，由于压力变小，温度升高，由物理学气态方程P1V1/T1= P2V2/T2,PV/T=常数，液态CO2的相变特性瞬间产生高压气流和强烈的正负水击作用于含水层的孔隙淤积，强力疏通含水层的来水通道，伴随着液态CO2急剧气化而产生爆发性的气举能力，推动水体上升，并夹带大量泥砂、碎石等直至喷出井外。
瞬间，井内为负压状态，这时被压入含水层中的CO2气体与水的混合物等又在地层和水头压力作用下向井内补给，形成无数条内向激流，这时滞留于含水层孔裂隙中的淤塞物便随之带入井内，并使井壁泥皮再度遭到破坏，使含水层水路疏通，增大井孔出水量，达到洗井的目的。
3 洗井实例介绍CO2洗井已得到广泛应用，下面结合永城市1号水文孔进行分析。
该孔孔深1037m，井管直径0.127m，静水位30m,水温16℃。
液态二氧化碳对煤矿井下火灾的防灭火优势
井 下火 灾的防 灭 势
文章 编号 ： １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ４） ０ ６—０ １ ６ ０—０ １ 注 入于 自燃 带 内 的二 氧 化 碳 不 仅 能 够 稀 释 氧 浓 度， 而且 更重 要 的是它形 成 惰 化 带 ， 二 氧化 碳 惰 化带 的 作 用下 ， 使位 于 自燃 带 底 部 的 遗 煤 完 全 被 二 氧 化 碳 覆 盖， 因而煤 与氧气 被二 氧 化碳 惰 化带 隔离 ， 物 质 的燃 烧 是 氧化 反应 的过 程 ， 氧 气 是 氧 化 反 应 和 燃 烧 的必 要 条 件， 没有 氧气 ， 氧 化反应 就 无 法 进行 。且 随着 空 气 中二 氧化碳 体含 量增 加 ， 氧 气 含量 必 然 降低 ， 当氧 气 含 量低 至５ ％ 一１ ０ ％时， 可有 效抑 制物 质 的燃 烧 和煤 炭 的 氧化
中图 分类 号 ： Ｆ ４ ０ ６ ． ３ ； Ｔ Ｄ ７ ５
文献 标志 码 ： Ｂ
随着 综采 放顶 采 煤 技 术得 到 大力 的推 广 和 应用 ， 使 煤矿 生产 效 率 大 幅度 提 高 ， 但 该 方 法 因 为 冒落 高 度 大、 采 空 区遗 留 残煤 多 、 漏风严重 ， 使 得 矿 井 煤 炭 自然 发 火 频繁发 生 ， 已成 为制 约煤 炭 工 业 发 展 的 主要 因 素 之一 ， 也是 煤矿 重大 安全 生产 隐患 之一 。煤 矿井 下高 温 火 点极 易 导致 火灾事 故 和 瓦斯 爆 炸 事故 。轻 则烧 毁 煤 炭 资 源和 矿井设 备影 响 生 产 ， 重则 引起 瓦斯 煤 尘 爆 炸 ， 酿 成人 员 伤亡 造成 巨大 经 济损 失 。 因此 采 空 区 防火 问 题， 始 终是 煤 矿 重 点 和 难 点 。 近几 年 来 我 国 不 少 煤 矿 积 极 采用 液态 Ｃ Ｏ 灭 火 ， 从 技 术 上 或 经 济 适 用 上 均 取 得 了 比较 明显 效果 。将 液 态二 氧 化碳 灭 火 推 广应 用 于 煤 矿 矿井 下灭 火有 重大 现实 意义 。 Ｃ Ｏ 的性质 二氧化 碳 常温 下无 色 ， 无 味 的惰 性 气体 ， 分 子量 为 ４ ４ ， Ｃ Ｏ ： 不可燃 ， 也 不 助燃 ， 易 溶于水。密度为 １ ． ９ ７ ６ ９
液态二氧化碳在矿井防灭火中应用
液态二氧化碳在矿井防灭火中的应用引言矿井中的火灾是一种常见且极具破坏力的灾害。
传统的灭火方法往往无法满足矿井特殊环境下的需求。
然而，液态二氧化碳作为一种常见的灭火剂，在矿井防灭火中具有独特的优势。
本文将介绍液态二氧化碳在矿井防灭火中的应用，包括其特点、原理及适用范围。
液态二氧化碳的特点液态二氧化碳是一种无色、无味、无毒、无污染的液体。
具有以下特点：1.高压态：液态二氧化碳在常温下压缩成液体，因此能够以极高的压力喷射到矿井中，从而更好地扑灭火势。
2.同时具有灭火和抑制燃烧的作用：液态二氧化碳在燃烧过程中能够迅速挥发成气体，并通过吸收燃烧环境中的热量来降低温度，有效扑灭火焰。
此外，高浓度的二氧化碳还能够抑制燃烧反应，阻止火势的蔓延。
3.不导电：液态二氧化碳具有良好的绝缘性能，不会导致电击事故，也不会对电气设备产生损坏。
4.性质稳定：液态二氧化碳相对稳定，不易分解或变质。
液态二氧化碳的应用原理液态二氧化碳在矿井防灭火中主要通过三种机制起作用：冷却、窒息和抑制燃烧。
1.冷却作用：液态二氧化碳通过吸收燃烧环境中的热量，将温度降低到燃烧极限以下，从而扑灭火焰。
2.窒息作用：液态二氧化碳在分解为气体时会占据燃烧区域，使燃烧区域中的氧气浓度降低，从而使燃烧反应无法继续进行。
3.抑制燃烧作用：液态二氧化碳进入燃烧反应中，与燃烧物质中的活性基团发生反应，从而抑制燃烧反应的进行，阻止火势的蔓延。
液态二氧化碳在矿井防灭火中的适用范围液态二氧化碳在矿井防灭火中适用于以下场景：1.矿井火灾初期：液态二氧化碳能够快速喷射到矿井中，抑制火势的继续蔓延，有效控制火灾范围。
2.困难熄灭的火灾：某些火灾因物体特殊性质或环境限制，传统灭火方法无法有效灭火。
而液态二氧化碳能够迅速喷射到燃烧区域，进行冷却和窒息作用，有效扑灭火势。
3.对电气设备友好的灭火方式：液态二氧化碳不导电，不会对矿井中的电气设备产生损坏，可以直接应用于电气设备火灾的扑灭。
液态CO2压裂技术在低渗透油田的应用
液态CO2压裂技术在低渗透油田的应用美国与加拿大广泛采用一种对储层无损害的液态CO2压裂技术，即用二氧化碳(液态)为携砂液(无水或任何处理剂)通过一个搅拌机，将支撑剂混于液态二氧化碳中。
其CO2设备已成笼配套，技术占有领先地位。
该工艺典型处理范围是在114～136m3的液态二氧化碳中加16—21t支撑剂(搅拌机的能力应达到21t 搅拌能力)，注入速度40—55bbl／min，费用为3～5万美元之间。
应用井深为884—4267m的低渗透油气藏砂岩地层和碳酸盐地层，油藏温度为48～180℃，油藏压力为7～91MPa。
在美国阿肯色—路易斯安娜—德克萨斯地区和新墨西哥州的San Juan盆地，应用CO2泡沫压裂及液态CO2加砂压裂均已获得较好的增产效果。
1 液态CO2压裂的主要特点(1) CO压裂的优点2液态CO2压裂处理的主要优点是：对储层无损害，缩短了清洗时间，不需要抽汲和压裂液罐，省掉了水处理的费用和运费。
避免生产层损害和残留压裂液，排液迅速，而且比较经济。
首先，液态CO2压裂可以消除常规压裂液容易导致的地层损害。
压裂中对地层的主要损害机理是压裂液对地层的相对渗透率、毛管压力以及粘土膨胀与运移产生的有害影响。
在低压和低渗透油藏中，对毛管压力和相对渗透率造成的损害变得更加关键。
在油层温度和压力下，CO2呈气态，这就使残余压裂液的饱和度为零。
在油层中，就完全消除了对裂缝面周围相对渗透率或毛管压力的损害。
第二个优点是，由于排液迅速，可以及时评价地层产能。
CO2产生的实效能量消除了压裂液留在地层中的所有残余流体。
所以说，液态CO2是低渗透气层理想的压裂液。
第三，液态CO2压裂是经济的。
与常规压裂液相比，这种方法用于压裂液排液和钻机在用时间的费用都少得多。
压裂处理后不要再抽汲洗井，对回收的压裂液也无需做任何处理。
井的评价也比用常规压裂液所花的时间少。
平均来说，压裂以后，只有1.5天即可试井。
对于那些渗透率极低或含水高的不经济井来说，压裂后1—2天即可作出最终评价。
论注液态二氧化碳技术在矿井防灭火的应用
论注液态二氧化碳技术在矿井防灭火的应用1 矿井概况亭南矿井位于陕西省咸阳市长武县境内、彬长矿区中部。
矿井地质储量3.91亿吨，可采储量0.91亿吨，主采侏罗系4号煤层，易自燃煤层。
矿井生产能力300万吨/年，瓦斯等级鉴定为高瓦斯矿井。
205采煤工作面是二盘区第三个工作面，是第二个采用大采高采煤工艺的工作面，工作面采用倾斜长壁综合机械化后退式采煤法回采，全部垮落法管理顶板，一次采全高6m。
2 矿井通风及防火情况矿井采用中央分列抽出式通风，目前矿井需要风量为15188m3/min，实际总进风量为16235m3/min；矿井总回风量为17481m3/min，有效风量为14818m3/min，矿井有效风量率为91.3%；矿井负压为2150Pa，矿井等积孔为7.3m2。
煤炭自燃倾向性鉴定为自燃煤层，最短自然发火期为39～46天；煤尘爆炸指数33.86%～35.62%，4#煤层煤尘具有爆炸性。
矿井防灭火系统有井下移动注氮系统、黄泥灌浆系统、煤矿自燃火灾束管检测系统。
另外，还配备了注液态二氧化碳系统。
煤矿自燃火灾采用束管循环监测和人工取样相结合的方式进行监测，能够同时分析检测八种气体的浓度，依此分析判定各地点的气体浓度变化情况。
3 注液态二氧化碳防灭火技术简介注液态二氧化碳防灭火是应用二氧化碳惰化采空区或火区，抑制煤的氧化自燃、熄灭火点；另外，它还可以快速降温达到防火、灭火的目的。
3.1 液态二氧化碳特性液态二氧化碳密度随温度变化而改变，-37℃时的密度约为1101kg/m3，汽化热为137kcal/kg，在温度15℃和1个大气压下，1吨液态二氧化碳体积膨胀约640倍。
3.2 液态二氧化碳防治煤自燃机理3.2.1 吸附阻氧。
各煤种在低温阶段吸氧过程中都伴随着耗氧过程而释放CO2、CO等气体，煤级越低，开始释放CO2越早。
煤对气体吸附强弱顺序为CO2>CH4>N2。
煤吸附CO2能力很强，属于物理吸附，CO2在煤表面的吸附较稳定；煤对CO2优先吸附，且随着压力升高，其选择性吸附能力增加。
二氧化碳洗井在石灰岩地区成井后的应用
1 二氧化碳洗井技术概述二氧化碳洗井技术是一种物理洗井方法，将高压液态二氧化碳经过高压管道注入到成井含水层及以下部位，液态二氧化碳从高压状态转化为大气压气态，液态二氧化碳迅速气化，体积迅速膨胀，井内产生的高压气流向含水层各个方向传递，促使井内的水向含水层推移，达到疏通、扩大裂隙的效果。
同时，二氧化碳溶解到井水之中，出现了气液两相，降低了井水的相对密度。
根据帕斯卡原理，随着深度增加，压力增加，溶解度提升，溶解二氧化碳井水密度降低，底部密度降低，井中的水位急剧上升，就会出现井喷现象。
井喷既可以携带泥沙，在井喷后水位迅速下降，水位差能继续疏通岩溶通道，使水量增加，井水抽取过程中也能达到快速抽清目的，提高供水井的出水量。
2 项目概述2.1 项目基本情况受武汉市江夏区某公司委托，湖北省地质勘察基础工程有限公司在其公司厂区范围内以及附近有条件成井的场地施3工供水井一口，要求日出水量为10m 。
接到任务后首先对施工场地及周边进行野外地质调查及浅孔勘探，结果显示城区内第四系覆盖层下伏有石灰岩地层，具有存有地下水的条件。
1）工程阶段a.第一阶段勘察工作，工期为7天；b.第二阶段成井施工，工期为46天。
2）主要工作量2a.野外地质踏勘0.5km ；b.浅孔钻孔3个，总进尺105m；c.供水井1口，总进尺126.00m；d.二氧化碳洗井5次；e.抽水试验3次。
2.2 项目地质水文条件1）地形地貌及地理位置供水井位于武汉市江夏区，属剥蚀丘陵及岗垅地貌区。
海拔在30.0-150.0m 之间，施工区地表高程在70m±，地形相对高差较大。
2）气象及水文区内年平均气温16.8℃，1月（最冷月）平均气温3℃，7月（最热月）平均气温30℃。
区内雨量充沛，多年平均降雨量为1334mm，降水多集中在4、5、6、7月，约占年降雨量的60％，多年平均蒸发量为1436mm，潮湿系数小于１。
无霜期约为260天。
场区地表无径流，当地灌溉农田的地表水主要取自塘、堰蓄水，生活用水一般取自地表浅井渗水。
液态二氧化碳在矿井防灭火中的应用
液态二氧化碳在矿井防灭火中的应用
内容摘要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掌握和扑灭气体、液体、固体和电气火灾。
它具有灭火力量强、速度快、使用范围广、对环境不会造成污染等特点。
CO2气体在矿井煤层火灾的治理中也起到了乐观的作用。
我国东北和山西等矿区都曾使用CO2气体治理过煤层火灾。
但由于其CO2气体的生产成本和应用工艺问题，使得该技术不能象氮气防灭火技术那样进行广泛使用。
本文通过对液态CO2的灭火性能和应用工艺和使用成本进行讨论分析，结合南屯煤矿的实际状况，胜利地将液态CO2防灭火技术运用于煤层自燃火灾的防治，带来了较好的社会和经济效益。
1液态CO2的防灭火性能
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℃（0.52MPa），临界温度为31.3℃，临界压力为7.28MPa，CO2具有升华特性，升华点为-78.5℃（0.1MPa）。
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1.976kg/m3（0℃，0.1MPa），液态CO2的密度随温度的变化而变化较大，-20℃时，其密度是1.01kg/L。
在温度为15℃、0.1MPa下，1t 液态CO2体积膨胀约640倍。
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“液态”二氧化碳压裂增透技术
“液态”二氧化碳压裂增透技术一、背景技术随着浅部煤炭资源逐渐减少甚至枯竭，矿井进入深部开采以后，煤层突出危险程度日趋增加，瓦斯灾害的防治难度进一步增大，瓦斯抽采困难。
我矿进行了多种增透试验，包括煤层注水、水力压裂、水力割缝、水力冲孔技术等，并取得了一定的应用效果。
但相关研究表明：水分具有抑制煤层瓦斯解吸的作用，煤层注水减缓了瓦斯放散初速度，对瓦斯解吸起到了一定的封堵效应。
二、解决的技术问题与水力压裂相比，CO2压裂具有以下几方面的优势：①煤对CO2的吸附能力高于CH4，在含瓦斯煤体中注入CO2可通过驱替置换等作用促进瓦斯解吸；②低温液态CO2从岩层中吸热产生气体膨胀比约1:600，对钻孔周围岩体有巨大的气体压力促进钻孔裂隙发育；低温产生的收缩应力超过煤岩的抗拉强度后，煤岩内部结构发生破坏，产生热应力裂缝；③CO2遇到岩层中的水分会形成酸性混合物，可以酸化并移出堵塞于煤岩裂隙中的一些杂物；④液态CO2粘性较低，可以很容易地连接煤层中微裂隙，提高裂隙导流能力；⑤静态压力下煤（岩）层中某些区域的液态CO2能转变为超临界状态，超临界CO2作为一种溶解能力较强的溶剂，具有萃取煤中可溶有机质（如醚、酯、内酯类、环氧化合物等）的能力，可溶有机质经超临界CO2萃取后，煤体的孔隙率和渗透性增大；⑥液态CO2（-37℃）与煤（岩）层相比温度更低，能在钻孔周围形成温度梯度并引起温度应力。
三、具体实施方式2019年5月15日至2019年6月23日，在2121（1）西段瓦斯治理巷29#、30#钻场进行了向上穿层钻孔液态CO压裂增透试验。
此次试验共分为两个阶段，2第一阶在29#钻场预先打好压注孔与考察孔，以边压边抽方式考察抽采效果；考虑到打钻对原始煤岩的影响，第二阶段在30#钻场先布置压注孔，采取先压后抽的方式考察抽采效果。
截止2019年6月23日，课题组完成30#钻场的压注试验，约5m3，压注结束，实施考察孔。
共压注液态CO21、试验目的（1）研究先压后抽方式煤岩致裂增渗及瓦斯抽采效果;（2）穿层钻孔边压边抽和先压后抽的效果对比分析；致裂增渗煤岩的效果及影响范围。
液态CO2在矿井防灭火中的应用
液态CO2在矿井防灭火中的应用摘要：在煤矿事故之中，矿井火灾为五大灾害之一，一旦井下发生火灾，受到空间有限的影响，井下全部人员的生命安全均会受到严重威胁，所以，为了能够对“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针进行切实贯彻，以促使矿井中的安全程度以及安全管理工作水平得到提升，必须对相应的防灭火措施进行应用，所以在本文中，将主要探讨液态二氧化碳在矿井防灭火中的应用。
关键词：液态CO2；矿井；防灭火；应用液态二氧化碳具有灭火范围广、灭火速度快以及无二次污染等多方面优势，当前已经在各种火灾治理工作中得到广泛应用，但是因为我国相关工作的起步较晚，所以在对液态二氧化碳进行制备和储存的工作方面，仍然存在诸多不完善之处，也就导致矿井防灭火工作水平难以得到有效提升。
近几年来，我国科学技术水平得到高速发展，液态二氧化碳防灭火技术已经逐渐趋于成熟，并能够在矿井的防灭火工作之中起到十分重要的影响作用[1]。
一、矿井概述某矿井位于我国中部，共含煤11层，煤系总厚为168.00m，煤层平均厚度为22.35m，含煤系数为13.3%，可采煤层总厚度为19.25m，可采含煤系数为11.5%。
在该矿井之中，可采煤层共有3层。
二、矿井通风机防灭火系统在该矿井之中，主要采用机械抽出式方法进行通风，主要形式则为中央并列式。
由副立井、主斜井以及副斜井共同进风，由回风立井进行回风。
在该矿井之中使用的通风机为FBCDZ-10-No36型防爆轴流对旋通风机，数量为两台，一台应用于日常开展工作，另一台则作为备用，其中的电机功率为2×710kW，转速为580r/min。
矿井总进风为16328m3/min，总回风为16577m3/min，矿井负压则为1710Pa。
采煤工作面中所应用的通风方式为“两进两回”的通风方式，总配风量为4800m3/min，煤吸氧量为0.65cm3/g，自然发火期为72天。
已经对火灾束管监测系统、黄泥灌浆防灭火系统以及阻化剂喷洒防灭火系统进行建立。
液态二氧化碳在矿井防灭火中的应用
液态二氧化碳在矿井防灭火中的应用作者：汪洋来源：《中国科技纵横》2020年第10期摘要：随着新型技术的不断发展，人们对于矿井工作的安全需求不断提高，这就要求煤矿行业提升安全保护与危险防治能力，而在煤矿、矿井实践工作中，火灾是最为常见的一种灾害，它带来的威胁对于矿工人员来说是致命的，一旦矿井发生火灾，矿井中的工作人员的生命安全与财产安全都会受到威胁，甚至造成人员伤亡等不可挽回的严重后果，因此煤矿行业一定要注意防治火灾，保障矿工人员的生命安全。
为了提升矿井防灭火的能力，本文就以矿井工作为客体，探讨液态二氧化碳在矿井中防灭火的相关应用，以期为矿井的火灾防治提供参考，保障矿工人员的生命安全。
关键词：液态;二氧化碳;矿井;防灭火;应用中图分类号：TD752 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）10-0171-021液态二氧化碳防灭火的性质与原理1.1 二氧化碳的性质二氧化碳化学性质上属于高价氧化物，其物理性质是无色无味的气体，密度大于空气，其化学性质较为稳定，常温下可以溶于水形成碳酸。
在火灾发生现场大量使用二氧化碳可以降低氧气含量，阻断易燃物的助燃剂，从而达到灭火的效果。
而二氧化碳拥有易液化的性质，这个性质使得二氧化碳可以在高压环境下被液化储存在专门用于运输的罐子内，而当液态化的二氧化碳被释放出时，在高温环境下会瞬间蒸发，从而吸取大量的热量，达到降低燃烧物表面温度的效果，以迅速完成高效灭火任务。
二氧化碳的化学性质比较稳定，常温状态下不易发生化学反应，而正因为其属于不可燃烧的气体，也不助燃，因此常被用作于灭火剂成分当中，又因为其无味无毒，因此比較适合用于灭火工作，但是需要注意的是，二氧化碳在空气中的含量不能过高，若超过了5%，则容易引起人类呼吸困难，对人类的生命健康造成损害，如果在灭火过程中含量没有得到有效控制，再度提升的话，甚至可能引起致人死亡的严重后果，因此在使用二氧化碳进行灭火任务时，一定要注意其合理使用，控制其在空气中的含量，或者及时佩戴并使用氧气面罩，保证灭火工作的顺利进行[1]。
液态二氧化碳灭火技术在矿井灭火中的应用
液态二氧化碳灭火技术在矿井灭火中的应用摘要：矿井火灾被视为煤矿产业的五大灾害之一，由于井下空间有限，一旦发生火灾就会极大地威胁到井下工作人员的生命安全，本文将通过分析液态二氧化碳灭火技术在矿井灭火工作中的实际应用，希望可以增强矿井下工作的安全程度，有效提高矿井灭火的效率，降低安全事故发生的概率。
关键词：液态二氧化碳；灭火技术；矿井灭火前言：近年来，随着现代科技的发展进步，液态二氧化碳灭火技术逐渐被应用到各种火灾治理中，它具有灭火速度快、灭火性能强、抑制二次爆炸等特点，既安全又经济，还不会对环境造成污染和破坏，所以为了提高矿井作业的安全度，应该将其充分应用到矿井灭火中。
一、二氧化碳灭火技术的优点液态二氧化碳灭火速度快，能够防止火灾二次发生，还能防止后续爆炸，而且投入成本相对较低，操作方法简单易学，适用于各种程度、高度、深度的火源控制，灭火结束后，无需排水操作，只要及时对矿井进行通风处理，就能恢复火灾区的气体流通环境，降低了矿井的灾后恢复工作难度，既节约了矿区防火救火的成本，又极大程度的保护了矿井工作人员的生命安全。
二、二氧化碳灭火技术的应用（一）液态二氧化碳防治煤自燃常温、常压状态下的二氧化碳是一种无臭无味的气体，在零下37摄氏度时，二氧化碳会转变成液态，其密度约为1101kg/m3，在温度为15摄氏度且标准的大气压下，其汽化吸收的热量大约在137kcai/kg，1吨液态二氧化碳气化之后，体积大约能膨胀640倍[1]。
矿井下通风条件一般较差，当这里发生火灾时，注入的液态二氧化碳就会因为骤然下降的压力，迅速吸收大量的热量，由液态转变成气态，利用二氧化碳密度比空气大的原理，将氧气排挤出矿井，降低矿井内部的含氧量，从而达到良好的灭火效果。
煤的化学成分以及其碳化程度对煤自燃的倾向性起到决定作用，碳化程度低且含水量大的煤不易自燃，但是在水分蒸发后容易自燃，典型的煤种类是无烟煤；碳化程度高的煤不受含水量多少的影响，尽管含水量高也极易发生自燃，典型煤种类是褐煤、烟煤、气煤和中长焰煤；另外，由于煤受结构的影响，吸氧能力强，燃点温度低，如果煤中氧含量过多，就会发生自燃现象，从而引起矿井火灾。
井下防灭火中液态CO2应用分析
2021年第1期2021年1月在煤矿井下生产中，因各种内在因素，时常会发生采空区煤炭自燃现象，对井下生产的安全、持续开展造成严重威胁[1-2]。
针对这一问题，采取有效的措施实现对矿井生产火灾的有效防治，对于提升矿井生产作业有效性意义重大。
本次研究结合生产实际，对液态CO 2在井下防灭火中的应用开展全面分析。
1液态CO 2防灭火技术概述液态CO 2防灭火技术是指，利用CO 2所具备的惰性气体特性和液态CO 2汽化时的吸热功能，将液态CO 2灌注进采空区中，实现对采空区环境温度的降低及对遗煤的隔绝，从而有效抑制煤炭氧化自燃和已着火点熄灭，实现防灭火目标。
1.1液态CO 2特性分析随着环境温度的改变，液态CO 2密度也会发生变化。
在-37℃，液态CO 2密度可达1100kg/m 3左右，气化热可达137kJ/kg [3]。
此外，当液压CO 2进入1个大气压和15℃的环境时，其膨胀体积可超过600倍，能够有效实现对采空区自燃现象的抑制。
1.2液态CO 2防灭火原理分析对于煤炭而言，不同气体的吸附强弱顺序为，CO 2>CH 4>N 2。
特别是对于CO 2而言，煤炭对其的吸收本质上属于物理吸收，因此吸附性极强，能够有效阻隔煤炭对O 2的吸附，从而抑制煤炭氧化速率。
液态CO 2温度较低，在气化膨胀过程中会吸收大量热，从而使得采空区温度大幅降低，实现煤炭氧化过程的变缓或终止。
CO 2属于惰性气体，在灌注进采空区后，能够充分惰化采空区，继而实现对易燃易爆气体的抑制。
此外，液态CO 2不含有O 2，在向采空区灌注时，可以快速吸收采空区热量，削弱火灾发生趋势，并大幅弱化煤炭吸氧量，降低O 2浓度，有效抑制火灾的发生。
2液态CO 2应用分析2.1工程概况A 矿为典型的整合矿井，设计生产能力为9.0×105t/a ，井下批准开采3号、5号煤层，现采5号煤层，属于近距离煤层回采，回采工艺为走向长壁后退式低位放顶煤综采方法，采空区采用全部垮落法管理顶板[4-5]。
灌注液态CO2防灭火技术在煤矿井下封闭区域灭火的实践应用
灌注液态 CO2防灭火技术在煤矿井下封闭区域灭火的实践应用摘要：煤矿井下火灾事故是煤矿重大灾害事故之一，危害之大众所周知。
本文主要阐述灌注液态CO2防灭火技术、工艺在井下7250、7270区域巷道灭火的实践应用。
关键词：液态CO2；灭火；封闭区域；气体监测液态CO2密度随温度变化而改变，-37℃时的密度约为1101kg/m3，汽化热为137kcal/kg，在温度15℃和1个大气压下，1吨液态CO2体积膨胀约640倍。
一、CO2防灭火作用原理在防灭火的工作实践中，惰气是指不参与燃烧反应的单一或混合的窒息性气体，其中可能含有少量的氧气。
最常见的防灭火惰气有N2和CO2。
CO2防灭火的实质是向封闭区域氧化带内或火区内注入一定流量的CO2，使其氧含量降到10%或3%以下，从而达到防火、灭火和抑制瓦斯爆炸发生的目的。
其作用有：（一）、减少漏风的作用从理论上讲，封闭区域注入CO2后增加了其注入空间内混合气体的总量，能够减少封闭区内外之间的压力差，从而起到减少封闭区外部向内部漏风的作用。
（二）、防止煤的自燃发热和自燃煤炭自燃的三要素是：煤有自燃倾向性；有连续的供氧条件；热量易于积聚。
采取向封闭区氧化带内注入一定流量的CO2，降低该氧化带内的氧气含量，达到破坏煤炭自燃的一个要素，使其氧含量降到煤的自燃临界值以下，就达到了防止煤炭自燃的目的。
（三）、降温作用当采用CO2灭火时，因注入封闭区域的CO2的温度低于火区的气体温度，加之CO2在注入火区后的流动范围大，对封闭区来说都有显著的降温作用。
（四）、消除瓦斯爆炸的危险煤矿井下一旦出现火灾，危害最大的是导致其内混合气体的爆炸。
由混合气体爆炸三角形可知，混合气体中氧含量低于12%时就有减小爆炸的可能性。
从这一理论出发，向火区注入CO2后使其氧含量降低，而且只要氧含量低于10%时，就能大大地减少爆炸的可能性。
（五）、降低燃烧强度当火灾已经发生，向火区内注入一定流量（大于漏风量）的CO2，使该区内的氧含量由21%逐渐降低到10%以下，火灾就会逐渐自熄。
002煤矿开采2015年第1期-02-液态CO2防灭火技术在综放面停产期间的应用
液态CO 2防灭火技术在综放面停产期间的应用丁勇（山东唐口煤业有限公司，山东济宁272055）［摘要］对液态CO 2防灭火技术工艺和技术特性进行了研究分析，并成功在唐口煤矿进行了现场防灭火技术实践。
唐口煤矿在1304综放工作面停产期间，通过注入液态CO 2，有效消除了自然发火隐患，保证了工作面停产期间的安全。
［关键词］液态CO 2；防灭火；工作面；停产［中图分类号］TD753.2［文献标识码］B［文章编号］1006-6225（2015）01-0102-03Application of Liquid CO 2Fire-extinguishment Technology in the Period of Production Halt［收稿日期］2014－04－17［DOI ］10.13532/11－3677/td.2015.01.030［作者简介］丁勇（19－），男，山东淄博人，助理工程师，从事安全技术培训工作。
［引用格式］丁勇.液态CO 2防灭火技术在综放面停产期间的应用［J ］.煤矿开采，2015，20（1）：102－104.在容易自燃和自燃煤层矿井中，若采煤工作面因某种原因而停产，则停产期间极易发生自燃隐患，甚至造成自然发火事故［1］。
液态CO 2防灭火技术能较好地解决工作面停产期间的防灭火难题，在唐口煤矿的应用取得了良好的成果。
液态CO 2防灭火技术与其他防灭火技术相比，具有速度快、操作简单、成本低、防灭火效果显著等特点，是当前煤矿井下防灭火的最佳技术。
煤矿井下液态CO 2防灭火技术的具体特点有：惰化抑爆性强、冷却降温明显、适用范围广。
将液态CO 2用于煤矿防灭火工作，由于其具有易于保证足量、稳定供应的特点，更加有利于煤矿生产现场的实际应用。
1液态CO 2防灭火技术工艺1.1液态CO 2防灭火工艺流程液态CO 2防灭火系统主要由地面液态CO 2槽车、输气管、水液汽化器、流量计等构成。
液态CO 2由专门的运输设备从化工厂运到矿井，采用在地面将液态CO 2直接汽化成CO 2气体的方法，经由注浆管路输送到防火地点，选择适合的释放口位置注入到采空区，如图1所示。
液态二氧化碳灌注技术在矿井防灭火中的应用解析
液态二氧化碳灌注技术在矿井防灭火中的应用解析【摘要】矿井火灾作为矿井事故中一项重点内容，不仅对其矿井生产的效率和质量，还会导致严重的人员伤亡，其经济效益受到损失。
基于此，本文在了解矿井火灾产生原因后，对液态二氧化碳灌注技术的合理应用，展开了分析和阐述，以供参考。
关键词：液态二氧化碳灌注技术；矿井防灭火；安全性；矿井经常会因为井内温度较高，或者瓦斯浓度较高等因素，导致矿井火灾、爆炸等现象的产生，影响矿井生产的同时，还会产生严重的人员伤亡，无法实现良好的经济。
因此，必须根据矿井内部的实际情况，做好防灭火工作，将液态二氧化碳灌注技术应用其中，以此做好矿井防灭火处理，以此降低矿井火灾的产生，确保其生产的安全性和稳定性。
一、矿井火灾产生的原因由于矿井的工作面相对较大，这样在生产期间，会不断散发出热量，再加上矿井属于密闭的空间，空气流动性相对较差是，这样就有很容易导致矿井内部温度相对较高，这样就很容易产生自燃以及火灾导尿管事故，对其生产、经济、人员等方面，都会造成严重的损失，生产工期也会拖延，不利于煤矿领域的发展【1】。
二、液态二氧化碳灌注技术分析主要是对液态二氧化碳灌注技术原理以及优势进行分析，并且了解这两点，可以更好地将其技术应用到矿井防灭火中，具体的内容如下，1、技术原理为了确保矿井生产的稳定性和安全性，在防灭火处理中，逐渐加大了液态二氧化碳灌注技术的应用，其技术应用原理如下。
1.1主要是在密闭性较强的矿井中，内部的二氧化碳灭火剂会从喷桶中喷出，以此降低矿井氧的密度，并且矿井内的液态二氧化碳浓度达到一定程度的话，火焰就会因为缺氧也熄灭，以此实现灭火的效果【2】。
1.2液态二氧化碳在矿井内，如果快速气化，这样可以在短时间内吸井内空间的热量，并且对燃烧物起到一定的冷却作用，以此实现防灭火的目的。
另外，由于液态二氧化碳可以吸收井内的热量，可以在井内喷射液态二氧，这样可以对着火区域燃烧裂缝起到降温的作用，并且氧气浓度达下降到一定范围，以此避免瓦斯爆炸现象的产生，起到很好的预防效果。