CO2氣體已被廣泛應(yīng)用于各種火災(zāi)的治理,它能在較短的時間內(nèi)控制和撲滅氣體、液體、固體和電氣火災(zāi)。它具有滅火能力強、速度快、使用范圍廣、對環(huán)境不會造成污染等特點。CO2氣體在礦井煤層火災(zāi)的治理中也起到了積極的作用。我國東北和山西等礦區(qū)都曾使用CO2氣體治理過煤層火災(zāi)。但由于其CO2氣體的生產(chǎn)成本和應(yīng)用工藝問題,使得該技術(shù)不能象氮氣防滅火技術(shù)那樣進行廣泛使用。本文通過對液態(tài)CO2的滅火性能和應(yīng)用工藝和使用成本進行研究分析,結(jié)合南屯煤礦的實際情況,成功地將液態(tài)CO2防滅火技術(shù)運用于煤層自燃火災(zāi)的防治,帶來了較好的社會和經(jīng)濟效益。
1 液態(tài)CO2的防滅火性能
CO2常溫、常壓下是無色略帶酸味的窒息性氣體。它在不同的壓力、溫度條件下有3種形態(tài)。熔點為-56.6℃(0.52 MPa),臨界溫度為31.3℃,臨界壓力為7.28 MPa,CO2具有升華特性,升華點為-78.5℃(0.1 MPa)。在低溫加壓下CO2氣體可變?yōu)橐簯B(tài),利用蒸發(fā)潛熱,可做成雪片狀固體,進一步冷卻加壓可制成干冰(固體碳酸)。氣態(tài)CO2相對于空氣的比重為1.529,密度為1.976 kg/m3(0℃,0.1 MPa),液態(tài)CO2的密度隨溫度的變化而變化較大,-20℃時,其密度是1.01 kg/L。在溫度為15℃、0.1 MPa下,1 t液態(tài)CO2體積膨脹約640倍。