[发明专利]矿用液态CO2防灭火工艺及装置

权利要求书

1.一种矿用液态CO₂防灭火技术，能将液态CO₂运至井下火区及以液态灌注火区，利用液态CO₂进行窒息氧、冷却降温和惰化抑爆，实现防灭火；

系统组成：包括液态CO₂槽车(1)、液态CO₂贮运罐(2)、汽化器(10)，以及自增压进液管路、自增压出气管路、进出液管路等；

在地面，运送液态CO₂的槽车(1)，其槽车接口经进出液总阀(F₂)将液态CO₂充装入各液态CO₂贮运罐(2)，开启其自增压系统；充装好的各液态CO₂贮运罐运送到井下，按顺序连接挂车，用机车牵引到火区地点；在火区地点，先打开灌注阀(F₃)及首个液态CO₂贮运罐的单元进出液阀(F₁)，将液态CO₂灌注到火区进行防灭火，待首个液态CO₂贮运罐(2)放完后关闭其单元进出液阀(F₁)，然后依次逐个液态CO₂贮运罐(2)向火区喷注，每当一个液态CO₂贮运罐(2)放完后则关闭其单元进出液阀，直至将整个液态CO₂贮运罐车组灌注完毕为止；

液态CO₂贮运罐(2)设有自增压系统，由自增压出液阀(F_Z1)、自增压出液管(11)、自增压出液总管(12)、汽化器(10)、自增压进气管(13)、自增压进气总管(14)、自增压进气阀(F_Z2)等构成；汽化器(10)采用空浴式汽化器；

液态CO₂贮运罐(2)设有压力表(P)、液位表(L)和安全阀(F_A)。

操作方法：

①充装前的准备：对液态CO₂贮运罐2的真空度进行检查，抽真空检漏，漏率为≤6×10^-7Pam³/s，封结真空度≤2Pa；单元进出液阀F₁、自增压出液阀F_Z1，自增压进气阀F_Z2、灌注阀F₃处于关闭状态；检查自增压系统各部分正常。

②充装时：a.先把连接进出液总阀F₂的进液高压胶管接到液态CO₂槽车接口上，后顺序开启单元进出液阀F₁，再逐渐开启进出液总阀F₂，使液态CO₂逐渐充装到充满规定值(充满率达90％)；b.关闭进料出液总阀F₂、单元进出液阀F₁，分别从液压表P、液位表L观察液压与液位是否充装到规定值；c.打开自增压出液阀F_Z1、自增压进气阀F_Z2，使得贮运罐压力维持稳定。

③运输：各液态CO₂贮运罐2按以上程序充装完毕后，按顺序挂车，首尾连接后，用机车牵引到火区地点。运输中保持液态CO₂贮运罐2的真空度，不能随意增加其压力及温度，关闭各阀门；液态CO₂贮运罐保证压力≥20BAR，温度≤-20℃。

④灌注前：检查各液态CO₂贮运罐2的真空度是否完好，液态CO₂是否按规定值装满；安全阀F_A是否完好，各阀门是否关严；可按灌注需要用量组装液态CO₂贮运罐的数量，形成液态CO₂贮运罐列车；可根据现场需要在液态CO₂贮运罐列车与火区之间设置防火墙隔离。

⑤火区灌注：按先后次序，灌注各液态CO₂贮运罐2的液态CO₂液体，即先打开灌注阀F₃及首个液态CO₂贮运罐2的单元进出液阀F₁，将液态CO₂灌注到火区进行防灭火，待首个液态CO₂贮运罐2放完后关闭其单元进出液阀F₁，然后依次逐个液态CO₂贮运罐2向火区喷注，每当一个液态CO₂贮运罐2放完后则关闭其单元进出液阀F₁，直至将整个液态CO₂贮运罐车组灌注完毕为止，再逐个关闭其他各阀门，运送返回地面准备重新充装。