煤矿采空区液态CO_2灌注防灭火关键参数研究

液态CO_2用于防治煤矿采空区火灾,相比传统的注氮防灭火有诸多优势,是一种有较好发展前景的采空区防灭火方法,为解决其在气化过程中易结冰及爆震,灌注量难于计算,气化吸热量较难确定这几个关键问题,对液态CO_2物性参数及其相变规律作了深入分析,结果表明:液态CO_2气化过程中易结冰的主要原因是其三相点温度(-56.6℃)较高,压力快速降低时气化导致的大量吸热使其温度达到三相点从而结冰,故防结冰首要措施是布设旁路气化增压系统及气相均压连通系统,并保持压力在1.2 MPa以上;防灭火灌注量需要控制采空区氧浓度为3%~5%以下,并参照液氮灌注防灭火计算方法求出灌注量;液态CO_2气化潜热跟其压力(温度)关系密切且变化较大,在考虑其对采空区的降温效果时应严格以压力(温度)为基准计算它的气化吸热量。通过这些研究为液态CO_2采空区灌注防灭火这一新技术的可靠应用及量化计算提供了一种新的解决方案。