煤矿CO2防灭火技术研究进展 论文

CO2 因其良好的惰化效果在煤矿防灭火中得到广泛应用，煤矿 CO2 防灭火技术是将气态、液态或固态 CO2 输运至井下发火区域的上风侧，依靠风流流动将 CO2 带入发火区域进行窒息防灭火。例如在小庄煤矿的应用中，液态CO2 技术实践证明了其有效性，通过在井下特定区域注入 CO2 ，有效降低了火灾风险并抑制了火势的扩展。CO2 防灭火技术的应用不仅限于某些矿井，例如在江苏煤矿的实践中，也展示了该技术的巨大潜力。

通过回顾国内外研究进展，对煤矿利用 CO2 进行井下防灭火的关键技术进行了系统总结。具体而言，CO2 防灭火工艺的核心在于其惰化机理、降温效果以及 CO2 在采空区内的流动和分布规律等方面的研究进展。研究人员在姚桥煤矿的应用中，通过数值模拟分析了 CO2 在采空区内的流动规律，揭示了如何优化 CO2 的分布以达到最佳灭火效果。

CO2 防灭火工艺的特点在于其能够在较低温度下实现惰化和降温的双重效果，这一点在惰化降温耦合作用的研究中得到了深入探讨。目前，液态 CO2 的注入流量与温度的关系成为研究的一个重点，尤其是在惰化降温条件下的表现更为显著。

尽管 CO2 防灭火技术在实际应用中取得了诸多成果，但仍然存在一些需要解决的问题。在实际操作过程中，如何保证 CO2 的均匀分布，以及如何应对高温条件下 CO2 的挥发和扩散，都是未来技术发展需要面对的挑战。研究人员在矿井采空区的应用展望中，提出了未来可能的发展方向，包括进一步优化 CO2 的注入技术和提升其在复杂矿井环境中的适应性。