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作者：张铎;孙艺;赵得福;冶平;文虎;张首石;
单位：西安科技大学安全科学与工程学院;西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室;青海省能源发展(集团)有限责任公司;青海能源鱼卡有限责任公司;
摘要：为研究LN_2/CO_2复合制备干冰对松散煤体的降温特性并实现最优复配，利用自主设计搭建的可视化凝华试验台，系统分析LN_2和CO_2在不同注输比下对管道内温度、压力及干冰成核效果的影响；以可视化凝华试验为基础，设计搭建松散煤体降温试验台，系统分析不同注输比下LN_2和CO_2在注输停注过程的传热特征及对松散煤体温度场的抑温效果。结果表明：CO_2凝华需要LN_2提供足够过冷度，当CO_2注输量不变，增大LN_2/CO_2注输比，管路内制冷温度降低，压力升高，LN_2和CO_2的混合流体换热效率增加，凝华发生时间提前；相变潜热引起的冷却能量具有时间-空间特征，压注阶段，箱体内各测点温度随时间持续下降，平面一降温速率明显快于平面二，低温区域逐渐呈锥形扩大；回温阶段干冰颗粒在煤层堆积，持续发挥降温惰化作用，注入口附近煤体与高温煤体之间存在温差进行换热，箱体中部温度逐渐升高、四周温度逐渐降低直至平衡；当LN_2、CO_2注输比为4∶1时，持续降温能力呈现较高水平。研究成果促进了干冰相变冷却技术在矿井防灭火领域的深入应用。
关键词：LN_2/CO_2;;注输比;;干冰;;相变;;灭火性能
基金资助：国家自然科学基金项目(51904234,52274229);; 陕西省自然科学基础研究计划(2021JC-48);; 榆林国家高新技术产业开发区科技计划项目(ZD-2021-05)
