煤矿液态CO2保压直注高效防灭火技术的研究与应用

由神华宁夏煤业集团有限责任公司等单位完成

该项目针对煤自燃事故中传统液氮、液态CO2（以下简称LCO2）防灭火工艺降温效能低的问题，开发了适用于矿井实际需求的大垂深长距离液态二氧化碳直接输送及压注的新工艺。

项目采用理论分析、实验模拟、现场观测以及工业实验等研究方法和手段，建立了大垂深长距离LCO2管道的物理模型；提出了LCO2大垂深度长距离输送技术的关键控制技术参数；建立了封闭火区松散煤体内LCO2射流冲击模型，为LCO2安全和有效的灌注提供参数支持和效果预判；建立了煤自燃液态CO2灭火相似模拟实验，分析了LCO2的防灭火效果以及作用范围的定量分析；以羊场湾煤矿Ⅱ020210以及清水营煤矿110215工作面火区为背景，设计和实施了以LCO2大垂深度长距离输送直接灭火技术为主的火区治理技术措施；研究和编制LCO2预防与直接灌注应急防灭火技术体系。

该项目授权实用新型专利2项，发表论文8篇。在宁煤羊场湾、清水营、枣泉煤矿等矿井建立了LCO2高效防灭火示范基地。项目利用化工副产品LCO2作为防灭火材料，减少了温室气体排放,拓展了二氧化碳综合利用领域，社会效益显著。