本发明专利技术公开了一种采空区注液态CO<subgt;2</subgt;防灭火系统和防灭火方法，属于采空区防灭火技术领域。该系统包括顺次连接的注入单元、采空区及引流单元和气体储存分离单元。该方法包括：输入气态CO<subgt;2</subgt;以测试注入单元、采空区及引流单元和气体储存分离单元可以正常运行；将CO<subgt;2</subgt;转换为液态并注入所述采空区及引流单元；将覆膜材料注入所述采空区及引流单元；将气态CO<subgt;2</subgt;注入采空区，并将采空区原有气体驱替至所述气体储存分离单元。本发明专利技术采用液态CO<subgt;2</subgt;注入采空区防灭火，增大与采空区遗煤的接触面积，从而使遗煤更有效的吸附CO<subgt;2</subgt;，在降低煤的着火点的情况下降低采空区O<subgt;2</subgt;的浓度从而更好的进行防灭火工作。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于采空区防灭火，更具体地，涉及一种采空区注液态co2防灭火系统和防灭火方法。
技术介绍
1、煤炭是我国主要的一次能源，燃煤电站是我国电力供应的基础，煤炭和电力是两个高度相关的国民经济重要支柱性行业。煤场将产煤运至煤电厂能够加快内循环，而煤电厂则是产co2最大源头之一，其产生的co2又可通过管道运输至计划矿场进行地下采空区防灭火及固碳工作。
2、随着煤矿的不断开采与发展，煤矿采煤后遗留有大量的采空区，采空区内存在有大量的遗煤，当煤与氧气不断的结合时易引起煤自燃继而引发煤矿爆炸等事故，因此采空区内煤自燃的威胁已成为制约煤矿行业发展的重大难题。由于地下环境特殊，煤自燃产生初期表现效果不明显，得不到及时的解决，产生的ch4等可燃性气体会导致燃烧、爆炸等危险现象，严重影响生命财产安全，因此解决采空区煤自燃问题成为重中之重。
3、向采空区内注入惰性介质进行氧气隔绝是目前采空区防灭火主要技术。但注惰性气体如co2、n2对遗煤的包裹度不足且会造成气体扩散、逃逸等现象，气体逃逸至地表将会影响周边的生态环境。
4、具体地，传统的采空区注气体防灭火工艺进行井下防灭火工作时存在如下弊端：1.气体会随着缝隙、裂隙流动，无法在需防火区长时间的滞留，无法有效快速的消灭起火点，工作效率底下。2.注入气体多为惰性气体，浓度较高时会对人身安全产生危害，对后续防火区井下监测、检查工作造成阻碍。3.煤体无法对气体进行充分的吸附，附着在煤体表部，治标不治本。
5、有鉴于此，特提出本专利技术。
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p>技术实现思路1、本专利技术的目的是提供一种采空区注液态co2防灭火系统和防灭火方法，通过设置注入单元、采空区及引流单元和气体储存分离单元，采用液态co2注入采空区防灭火，增大与采空区遗煤的接触面积，从而使遗煤更有效的吸附co2，在降低煤的着火点的情况下降低采空区o2的浓度从而更好的进行防灭火工作；地面口设置气体储存分离单元，用来吸收采空区逃逸的co2、ch4等气体并进行分离、利用。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、本专利技术提供一种采空区注液态co2防灭火系统，包括顺次连接的注入单元、采空区及引流单元和气体储存分离单元。
4、进一步地，所述注入单元包括位于上游的并联设置的co2注入支路和覆膜材料注入支路，所述注入单元还包括位于下游的管路连接的止回阀、往复式注入泵、流量计、出口安全阀和出口压力表。所述上游和下游管路连接，所述下游通过管道与所述采空区及引流单元连接。
5、进一步地，所述co2注入支路包括顺次连接的co2储存罐、截止阀、加压降温装置和带诱导轮离心泵。
6、进一步地，所述气体储存分离单元包括顺次连接的气体驱替管道、混合气体分离装置和储存气罐。所述气体驱替管道上游与所述采空区及引流单元连接。
7、进一步地，所述采空区及引流单元包括采空区和设于采空区内的引流管道，所述引流管道上还设有若干co2监测器。
8、本专利技术还提供一种基于所述的采空区注液态co2防灭火系统的防灭火方法，包括如下步骤：
9、s1：输入气态co2以测试注入单元、采空区及引流单元和气体储存分离单元可以正常运行；
10、s2：将co2转换为液态并注入所述采空区及引流单元；
11、s3：将覆膜材料注入所述采空区及引流单元；
12、s3：将气态co2注入采空区，并将采空区原有气体驱替至所述气体储存分离单元。
13、进一步地，还包括s4：检测所述气体储存分离单元的co2浓度，达到设定值后，停止注入工作。
14、进一步地，还包括介于s2和s3之间的s21：利用往复式注入泵以及流量计计量co2泵入量，防止采空区压力过大。
15、进一步地，还包括介于s21和s3之间的s22：通过跟随所述引流管道铺设安装的co2监测器监测煤体表面的co2注入量以及剩余量判断煤体吸附co2情况以便调整灌注频率；co2注入工作进程随开采工作面移动，分区域工作。
16、优选地，所述若干co2监测器用于后续co2气体泄露监测指标进行使用。
17、根据本专利技术公开的
技术实现思路
，具有如下有益效果：
18、本专利技术通过设置注入单元、采空区及引流单元和气体储存分离单元，采用液态co2注入采空区防灭火，增大与采空区遗煤的接触面积，从而使遗煤更有效的吸附co2，在降低煤的着火点的情况下降低采空区o2的浓度从而更好的进行防灭火工作；地面口设置气体储存分离单元，用来吸收采空区逃逸的co2、ch4等气体并进行分离、利用。
19、本专利技术解决了采空区注入气体会在区域内流动、扩散，无法有效的抑制煤自燃的问题，以及采空区气体逃逸至地表影响周边环境的问题。采空区内气体会通过中断层、裂缝、通道等途径逃逸至地表，对周遭环境产生破坏，特别是随注入气体流出的井下有毒有害气体扩散到大气中将会危害人身安全。在管道、裂缝处进行注浆封堵，将co2封存于地下，同时在合适的点位设置混合气体分离装置，用于大流量气体注入阶段的尾气收集工作，同时可用作未来地下空间储存co2抽取工作。
20、通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
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【技术保护点】
1.一种采空区注液态CO2防灭火系统，其特征在于，包括顺次连接的注入单元、采空区及引流单元和气体储存分离单元。
2.根据权利要求1所述的采空区注液态CO2防灭火系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的采空区注液态CO2防灭火系统，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的采空区注液态CO2防灭火系统，其特征在于：
5.根据权利要求1或4所述的采空区注液态CO2防灭火系统，其特征在于：
6.一种基于权利要求1-5任一项所述的采空区注液态CO2防灭火系统的防灭火方法，其特征在于：包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的防灭火方法，其特征在于：
8.根据权利要求6所述的防灭火方法，其特征在于：
9.根据权利要求6所述的防灭火方法，其特征在于：
10.根据权利要求6所述的防灭火方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种采空区注液态co2防灭火系统，其特征在于，包括顺次连接的注入单元、采空区及引流单元和气体储存分离单元。
2.根据权利要求1所述的采空区注液态co2防灭火系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的采空区注液态co2防灭火系统，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的采空区注液态co2防灭火系统，其特征在于：
5.根据权利要求1或4所述的采空区注液...
【专利技术属性】
技术研发人员：高明涛，卜昌森，周辉，陈绍杰，胡振华，罗文，范建国，朱树来，卢新明，黄万朋，宁建国，汤建泉，冯帆，段会强，盖德成，黄瑞峰，李红涛，刘猛猛，张洲，王思远，郭子豪，郭成阳，李敏慧，
申请(专利权)人：华北科技学院中国煤矿安全技术培训中心，
类型：发明
国别省市：
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