[发明专利]一种矿井内用液态CO2

权利要求书

1.一种矿井内用液态CO₂制冷防灭火一体化方法，其特征在于，包括液态CO₂罐(1)、气态CO₂罐(2)、液态CO₂输送管道(12)和气态CO₂输送管道(24)，所述液态CO₂罐(1)和气态CO₂罐(2)位于矿井之外；

所述液态CO₂罐(1)的输出端通过第一截断阀(3)与液态CO₂输送管道(12)连接，所述气态CO₂罐(2)的输出端通过第二截断阀(4)也与CO₂输送管道(12)连接；

所述液态CO₂输送管道(12)上还从左到右依次设置有增压泵(5)、稳压阀(6)、第一流量传感器(7)、压力变送器(10)、第一温度传感器(11)，所述增压泵(5)、稳压阀(6)、第一流量传感器(7)、压力变送器(10)、第一温度传感器(11)均位于矿井之外；

所述第一温度传感器(11)右端的液态CO₂输送管道(12)从立井进入矿体内并延伸至区段进风巷(18)，位于区段进风巷(18)中的液态CO₂输送管道(12)上安装有若干个CO₂蒸发器(13)，所述液态CO₂输送管道(12)的末端通过三通管(27)与设置在采空区(22)中的第一CO₂释放管路(17)相连，所述第一CO₂释放管路(17)上从左到右依次设置有第五截断阀(15)、第二流量传感器(16)，所述第五截断阀(15)和所述第二流量传感器(16)均位于工作面(21)中；

所述工作面(21)中还设置有第二温度传感器(19)和CO₂溶度传感器(20)；

所述液态CO₂输送管道(12)的末端还通过三通管(27)与设置在矿井中的气态CO₂输送管道(24)的一端相连接，所述气态CO₂输送管道(24)的另一端与矿体外的液态CO₂输送管道(12)相连，所述气态CO₂输送管道(24)的另一端与矿体外的液态CO₂输送管道(12)相连处位于第一流量传感器(7)和压力变送器(10)之间；

所述气态CO₂输送管道(24)位于矿体外的管路上安装有一台CO₂压缩机(9)，所述CO₂压缩机(9)用于将气态CO₂压缩成液体CO₂；

所述气态CO₂输送管道(24)位于矿体外的管路上还设置有第三截断阀(8)，所述第三截断阀(8)位于CO₂压缩机(9)的左端；

所述气态CO₂输送管道(24)位于矿体内的管路上还设置有第四截断阀(14)，所述第四截断阀(14)位于CO₂压缩机(9)的右端；

所述气态CO₂输送管道(24)位于矿体外的管路上还设置有第二CO₂释放管路(26)，所述第二CO₂释放管路(26)位于CO₂压缩机(9)和第四截断阀(14)之间，所述第二CO₂释放管路(26)上设置有第六截断阀(25)；

所述第一截断阀(3)、第二截断阀(4)、增压泵(5)、稳压阀(6)、第一流量传感器(7)、压力变送器(10)、第一温度传感器(11)、第三截断阀(8)、第四截断阀(14)、第五截断阀(15)、第二流量传感器(16)、第二温度传感器(19)、CO₂溶度传感器(20)分别与计算机信号相连；

所述矿井内用液态CO₂制冷防灭火一体化方法，包括步骤：

步骤一：首先安装好各管路及装置，然后向液态CO₂输送管道中注入气态CO₂进行升压，同时计算机打开第二截断阀、增压泵、稳压阀，将压力高于34MPa的气态CO₂注入液态CO₂输送管道中，当管路内压力大于4MPa时，关闭第二截断阀、增压泵、稳压阀，十分钟后计算机检测管路内压力是否下降，若管路内压力未发生变化，则管路气密性良好，计算机提示正常输送，否则发出泄漏预警；当正常输送时，计算机将第二截断阀、第四截断阀、增压泵、稳压阀打开，继续向液态CO₂输送管道中注入气态CO₂，当液态CO₂输送管道内压力大于4MPa时，关闭第二截断阀、增压泵、稳压阀；十分钟后，计算机检测管道内压力是否下降，当液态CO₂输送管道内压力未下降时，计算机提示输送正常，进行下一步操作，当液态CO₂输送管道内压力下降，计算机提示泄漏预警；

步骤二：向液态CO₂输送管道中注入液态CO₂，通过计算机依次打开第一截断阀、增压泵、稳压阀、第五截断阀，向输送管道中注入液态CO₂，通过区段进风巷中安设的CO₂蒸发器，使高压液态CO₂在CO₂蒸发器中气化吸热，从而CO₂蒸发器降温并吸收巷道中的热量，实现井下工作面降温，液态CO₂在蒸发器中气化吸收大量热量之后，进入气态CO₂输送管道，由CO₂压缩机将低压气态CO₂压缩成高压液态CO₂，再由液态CO₂输送管道输送至井下，实现CO₂循环利用；

步骤三：计算机打开第一截断阀、增压阀、稳压泵，向液态CO₂输送管道中注入适量液态CO₂，同时打开第五截断阀，向采空区中注入适量气态CO₂，防治采空区煤自燃。

2.如权利要求1所述的矿井内用液态CO₂制冷防灭火一体化方法，其特征在于，所述CO₂蒸发器(13)的个数为三个。