從防滅火理念上講，煤礦井下防滅火離不開(kāi)控制三要素：可燃物的存在、熱源（溫度）、具有一定濃度氧的空氣供給。按照煤的自然發(fā)火的規律，其發(fā)火的起因實(shí)質(zhì)是是煤與氧的氧化反應過(guò)程結果，氧氣是氧化反應的必要條件，沒(méi)有氧氣，氯化反應就無(wú)法進(jìn)行。試驗結果證明，氧濃度低于8%時(shí)失燃，低于3%時(shí)，氧化反應徹底被中止，燃燒現象不能持續進(jìn)行。同時(shí)，要認識到，能控制溫度，也可控制氧化速度，從而控制煤的自燃發(fā)生。
這說(shuō)明，只要能夠控制住至少其中一個(gè)因素就會(huì )實(shí)現防治自然發(fā)火目的。而能夠將煤氧化濃度和生熱溫度同時(shí)控制住，就是控制自然發(fā)火的最有效辦法。按照這個(gè)理念，國內外已研究探索形成了一系列成熟的煤礦礦井防滅火技術(shù)，包括火災氣體的監測監控、高溫點(diǎn)、火點(diǎn)的探測確定；打鉆、注膠、注沙、堵漏；均壓；惰化防滅火等。無(wú)論哪種技術(shù)，核心都是在控制遺留煤、浮煤的氧化和溫度上升從而達到控制氧化速度上采取措施。從各種方法比較中可以看到，都有一定成效上做文章的。但很多技術(shù)實(shí)施存在受條件限制。如采取黃泥、凝膠隔絕法，這要有地質(zhì)條件保障，很難保障遺煤全覆蓋。結合5141工作面發(fā)火危險源現狀，應把降低采空區氧濃度、同時(shí)降低所有遺煤氧化溫度作為防滅火關(guān)鍵技術(shù)來(lái)落實(shí)。經(jīng)過(guò)反復調研論證，認當前采用液態(tài)二氯化碳防滅火技術(shù)為主的措施是最佳選擇。較氮氣防滅火更有優(yōu)勢。
CO性能機理：
?。?）CO2的火區抑爆性機理
Co2氣體具有良好的抑爆性，效果好于N3。其原理是在可爆氣體中混入C0，惰性氣體，可以阻礙活化中心的形成，當CO，達到一定濃度時(shí)，它大量吸收可爆氣體初期氧化反應所生成的熱量，同時(shí)不斷護大氧分子與可燃氣體分子接觸的阻礙作用，從而使可爆氣體顯示惰爆性。隨著(zhù)CO，濃度的增加，混合可爆氣體的下限微有增加，而爆炸上限則迅速減少。當CO2：氣體與可爆氣體混合比例達一定值時(shí)，即CO.濃度達到23%，混合可爆氣體的爆炸上限與下限重合，可爆氣體失去爆炸性。同時(shí)，隨著(zhù)CO2：濃度升高0。濃度相應的地降低，當0。
濃度降至14.6%以后，火區進(jìn)入失爆狀態(tài)。當火區惰化并處于失爆狀態(tài)下，即使瓦斯濃度達到爆炸界限范圍內也不會(huì )發(fā)生瓦斯爆炸現象。
?。?）CO2的火區滅火機理
Co，滅火主要有2種作用：1）窒熄滅火?；饏^內灌注C02后，隨著(zhù)CO，濃度升高，0，濃度相應的地降低，當0。濃度〈11.5%時(shí)，明火即可撲滅，同時(shí)火區因缺氧而窒息滅火。在火區內，由于著(zhù)火點(diǎn)溫度很高，周?chē)鷼怏w通過(guò)輻射吸熱，造成局部氣體密度變小，形成氣體對流，灌注C01后，因CO-密度大在對流作用下向著(zhù)火點(diǎn)流動(dòng)，使得火區周?chē)鶦O2，濃度變大，加快滅火。2）吸附阻燃。井下空氣如N、CO2、02、CH、C0等氣體成分中，燃燒的煤炭對CO，的吸附能力最強，優(yōu)先吸附CO2氣體，從而隔斷了氧氣的供給途徑，有效地阻止煤炭繼續燃燒，其阻燃效果特別明顯。
?。?）C0。惰氣滅火特點(diǎn)
1）C0.滅火適應于內、外因火災，即可撲滅由人為或其它事故引起的火災，又可撲滅由自燃引起的火災，特別是適用撲滅采空區隱蔽火災。以灌漿滅火方法撲滅采空區火災時(shí)，因灌漿恐難以達到火源位置，所以該法滅火往往失效，C0，等惰氣滅火就不會(huì )存在以上問(wèn)題。
2）C0，滅火的無(wú)污染性。用C0，，滅火特別適用于電器設備和精密、昂貴儀器的火災，滅火后不會(huì )對儀器設備造成污染性的損失。
3防滅火方案：
在5141回風(fēng)巷與4143保護煤柱之間施工一條工藝巷來(lái)達到鉆孔布設合適灌注點(diǎn)目的。有關(guān)工藝巷施工方案如下：工藝巷從5141回風(fēng)密閉外6.5米處向北施工7.2米后，順煤柱方向向西施工131米，掘進(jìn)至5141采空區30米位置。工藝巷采用炮據施工，錨網(wǎng)支護，凈寬2.2米，凈高2.5米，矩形斷面，在施工鉆孔位置巷道凈寬調整為3.0米，擴寬長(cháng)度為3米，以保證鉆機正常施工。該巷道與5141回風(fēng)順槽水平距離為5米，與4143一分層進(jìn)風(fēng)順槽水平距離為4.5米。工藝巷南北方向為水平施工，拐向東西方向后，先以3°上坡找到5141回風(fēng)順槽頂板以上5.5米層位后，沿5141回風(fēng)順槽走向坡度向西施工。工藝巷布置于該層位時(shí)，工藝巷底板與5141回風(fēng)順槽頂板的垂直高差平均為3米，頂板與4143一分層進(jìn)風(fēng)順槽的垂直高差為4米。該巷道施工完畢后采用全斷面錨噴以封堵與5141及4143順槽之間的裂隙，防止向兩個(gè)工作面漏風(fēng)。以5141工作面尾梁處為起始位置，每隔10米施工一個(gè)防滅火鉆孔，共計施工5個(gè)鉆孔；鉆孔開(kāi)孔位置距工藝巷巷道底板往上1.5米處的層位，孔底位置在5141上隅角老塘頂板。
利用液態(tài)二氧化碳直注設備在井下通過(guò)防滅火鉆孔向5141老塘內灌注液態(tài)二氧化碳。
4注入二氧化碳后效果分析
2010年7月9日10：00開(kāi)始通過(guò)鉆孔向5141工作面采空區注入CO2。氣體，至7月10日18：00結束，累計注入。CO?約5000m?。隨著(zhù)CO2。的注入，5141回風(fēng)巷斜下密閉墻觀(guān)測孔內CO濃度由0.8243%降至0.0056%，02濃度由6.5%降至1.2%，CH和C地。均降為0，隨后停止了注CO2：，加強日常對火區的觀(guān)測。隨著(zhù)時(shí)間的推移，觀(guān)測孔內C0氣體呈逐漸下降趨勢，4月25日CO濃度降為0.0005%，火勢得到了完全控制并趨于熄滅。
5結論
Co2，灌注系統簡(jiǎn)單、不需接電、無(wú)機械運轉，設備的安全性和可靠性高；CO2：對煤炭氧化自燃有良好的惰化、抑制作用，滅火速度快；Co2.注入前，要查明火區的漏風(fēng)情況并封堵漏風(fēng)通道，保證CO2的滅火效果。
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