在煤炭开采过程中，由于采空区漏风、煤层自燃倾向等因素导致在开采过程中采空区煤层发生自燃现象。煤层自燃如不加以控制，直接威胁到井下作业人员的生命安全。因此，必须对自燃煤层进行防灭火处理。

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向封闭采空区注入液态二氧化碳技术，是利用液态二氧化碳的低温低压性质，将其注入采空区进行深度冷冻，使煤体冻结，并形成一定的防爆墙。这种方法既避免了采空区火灾和煤尘爆炸的发生，同时还能提高采煤效率。液态二氧化碳防灭火技术具有以下特点：

（1）液态二氧化碳灌注至封闭区或采空区空间后，因二氧化碳独有的降温和膨胀的物理特性，其体积会由液态瞬间转化为气态，气化过程会吸收大量热量，从而加速降低自燃区域内的温度，并且二氧化碳体积膨胀数倍，有效稀释了氧气浓度，没有了足够氧气的助力，自燃区域无法维持燃烧，其冷却、惰化效果显著；

（2）液态二氧化碳具有广泛的应用性，当其吸热汽化后能够分散充满各种形状的空间，因而方便使用于矿井采空区深部、高冒区等各类矿井复杂工作面不便接近的地点，二氧化碳相较于氮气更容易被煤表面吸附；

（3）液态二氧化碳灌注封闭区或采空区后，可以显著减缓煤氧复合速度，有效阻止煤的氧化或燃烧，从而更有效地避免瓦斯、煤尘爆炸的发生，避免更严重的次生灾害发生；

（4）因为其无毒无害的特点，使其产生的负面损失极少，并且不会损坏设备和井巷设施造成损耗和损害，不会增加设备设施折旧，更不会造成环境污染。另外，对人体无伤害，即使过量使用，也不会危害人身安全，因而采取该项防灭火措施后恢复工作量少且难度低。并且此防灭火装备的操作极其简便，操控按钮少，原理简单，容易掌握；此装置故障较少，后期维护方便，配件易得，维护费用低廉。

（5）输送便利。因其无毒，无腐蚀性，对输送环境没有特殊要求，不需要做防护措施；只要在输送过程中，注意防止流量和流速控制，防止堵管和爆管。

（6）其用于灭火的材料成本要比其他灭火费用更为经济：同等重量二氧化碳的价格因其取材容易，相较于氮气要低廉很多，相较于其他封堵和注入措施，采用二氧化碳这种灭火原料，无疑是最优选择。

（7）装备靠自身压力作为动力来源，无电器设备调试，全程无电气设备参与，不需要考虑井下使用的电器防爆安全问题。

参考文献：

[1]张磊,张洪刚,王成.矿用液态二氧化碳防灭火技术优点与应用[J].中国科技期刊数据库 工业A,2024(2):200-203