煤矿井下一氧化碳消除与预防措施
2026-06-16
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发布时间:2026-06-16 阅读次数:73
煤矿一氧化碳(CO)的治理已从传统的被动稀释,发展为以主动化学消纳为核心的综合治理体系。

目前,治理思路是根据不同CO来源,采取“分源治理、环境适配” 的策略。主要的CO来源包括:柴油机运输、爆破作业、煤自燃、外因火灾和瓦斯/煤尘爆炸等。
主动治理:核心的化学消纳技术
化学消纳技术是当前最有效的主动治理手段,其核心是通过催化剂或消除剂,在较低温度下将有毒的CO快速转化为无害的CO₂。根据应用场景不同,主要有以下几种形式:
尾气源头治理:在柴油发动机排气口安装尾气CO高效消纳装备,利用内部催化剂就地处理尾气。实测显示,该技术可将尾气CO浓度从200-800ppm降至20ppm以内,消纳效率高达95%以上。在国能神东补连塔煤矿,安装该装备4个月后,尾气CO浓度仍低于10ppm。
爆破作业治理:针对爆破产生的CO,可在炮孔中预装CO消除剂。其原理是利用爆炸冲击波将消除剂分散,通过物理封装与化学催化,同步处理CO。在陕西小庄矿的实践中,该技术使CO浓度达标率超过80%,实现了“爆破即除险”。同时,优化爆破参数(如装药量、炮眼角度等)也能从源头减少CO产生。
井下空气净化:通过在巷道等区域喷洒或放置CO消纳材料,主动净化空气。在试验中,仅100克消纳材料,就能在60秒内将高温环境下的CO浓度从2.5%降至0.09%。此外,还有一种安装在巷道顶部的自动喷洒装置,可在检测到CO超标时自动喷洒催化剂。
辅助与预防:综合性的配套措施
在主动消除的同时,也需要一系列配套措施来辅助和预防。
优化通风系统:通过调整风量、优化通风设计来稀释CO浓度。
采空区防灭火:采用注氮、喷洒阻化剂等方式惰化采空区,抑制煤自燃。例如,赵楼煤矿通过“分级制冷注氮”技术,将采空区温度从32℃降至18℃以下,CO浓度稳定控制在0-3ppm。
加强监测监控:依据《煤矿安全规程》等规定,在关键位置安装CO传感器,实现实时预警。
安全标准与个体防护
安全标准:根据规定,井下风流中CO浓度不得超过0.0024%(即24ppm)。
个体防护:为作业人员配备CO过滤式自救器等防护装备,并加强相关培训。
总结
煤矿一氧化碳治理已发展成一套“源头控制、主动消纳、辅助预防”相结合的立体化技术体系。这种从被动应对到主动治理的转变,显著提升了矿井的安全水平。