[发明专利]矿井防自燃用二氧化碳的输送方法和输送装置

说明书

本发明公开了一种矿井防自燃用二氧化碳的输送方法，包括以下步骤：对气态二氧化碳加压，形成气态二氧化碳；对气态二氧化碳进行降温，形成气液混合二氧化碳；对气液混合二氧化碳进行节流降压；对气液混合二氧化碳进行降压；对气液混合二氧化碳进行冷却，形成气固两相混合二氧化碳；将气固两相混合二氧化碳喷向矿井遗煤。本发明还公开了一种矿井防自燃用二氧化碳的输送装置，包括依次连通的加压装置、降温装置、节流降压件、降压装置、冷却装置和喷嘴。该输送方法和输送装置，能够使气态二氧化碳有效的转换为气固两相混合二氧化碳，利用气固两相二氧化碳升华时需要吸取大量的热量，从而使得矿井遗煤的温度降低，有效防止遗煤自燃。

技术领域

本发明属于利用二氧化碳抑制矿井遗煤自燃的技术领域，具体是涉及一种矿井防自燃用二氧化碳的输送方法和输送装置。

背景技术

矿井的深部开采会面临高低温的环境，另外设备的放热也会使环境温度升高。因此热害问题也一直是矿井开采的重大研究方向。

目前，矿井防灭火主要采用液态二氧化碳，主要因为采空区遗煤发生自燃，而气态的二氧化碳的密度比空气大，因此会储存在采空区的中部或者下部，更好的覆盖在煤炭上。

但是，液态二氧化碳转行为气态二氧化碳的过程中吸收热量相对较少，降温效果差。而液态二氧化碳在输送过程中经常遇到堵管的问题，因此往往实践效果一般。通风所带来制冷效果并不能完全解决现场高温情况。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种矿井防自燃用二氧化碳的输送方法。该输送方法的流程简单，在输送过程中，能够使气态二氧化碳有效的转换为气固两相混合二氧化碳，利用气固两相二氧化碳升华时需要吸取大量的热量，从而使得矿井遗煤的温度降低，有效防止遗煤自燃。

为实现上述目的，本发明矿井防自燃用二氧化碳的输送方法采用的技术方案是：矿井防自燃用二氧化碳的输送方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、对气态二氧化碳加压，形成压力为6MPa～7.9MPa的气态二氧化碳；

步骤二、对所述气态二氧化碳进行降温，使所述气态二氧化碳的温度从293K～303K降至278K～283K，形成气液混合二氧化碳；

步骤三、对所述气液混合二氧化碳进行节流降压，形成压力为3MPa～6MPa的气液混合二氧化碳；

步骤四、对压力为3MPa～6MPa的气液混合二氧化碳进行降压，形成压力为0.1MPa～0.52MPa的气液混合二氧化碳；

步骤五、对压力为0.1MPa～0.52MPa的气液混合二氧化碳进行冷却，形成温度为160K～213K的气固两相混合二氧化碳；

步骤六、将所述气固两相混合二氧化碳喷向矿井遗煤。

上述的矿井防自燃用二氧化碳的输送方法，其特征在于：在所述步骤六中，所述气固两相混合二氧化碳通过加压喷嘴喷向矿井遗煤。

为了有效的实现将气态二氧化碳有效的转换为气固两相混合二氧化碳，并且不发生堵管现象，本发明还提供了一种矿井防自燃用二氧化碳的输送装置。本发明矿井防自燃用二氧化碳的输送装置采用的技术方案是：一种采用如上述输送方法输送二氧化碳的输送装置，其特征在于，包括：

加压装置，用于对气态二氧化碳加压以形成压力为6MPa～7.9MPa的气态二氧化碳；

降温装置，用于对所述气态二氧化碳进行降温，使所述气态二氧化碳的温度从293K～303K降到278K～283K，形成气液混合二氧化碳；

节流降压件，用于对所述气液混合二氧化碳进行节流降压，形成压力为3MPa～6MPa的气液混合二氧化碳；