MKY-1000型二氧化碳發生器的原理及操作安全措施編制：郭彥明一、二氧化碳發生器的抑爆、滅火機理（一）火區抑爆機理：二氧化碳氣體具有良好的抑爆性，其效果好于氮氣。其原理是在可爆氣體中混入二氧化碳惰性氣體，可以阻礙活化中心的形成，當二氧化碳氣體濃度達到一定濃度時，它可大量吸收可爆氣體初期氧化反應所生成的熱量，同時不斷擴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。隨著二氧化碳氣體濃度的增加，混合可爆氣體是下限微有增加，而爆炸上限則迅速減少。當二氧化碳氣體與可爆氣體混合比例達到一定值時，即二氧化碳氣體濃度達到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。（二）火區滅火機理：二氧化碳氣體滅火主要有兩種作用：1、窒息滅火：火區內灌注二氧化碳氣體后，隨著二氧化碳氣體濃度升高氧氣濃度相應地降低，當氧氣小于11.5%時，明火即可撲滅，同時火區因缺氧而窒息達到滅火的目的。在火區內，由于著火點的溫度很高，周圍氣體通過輻射吸熱，造成局部氣體密度變小，形成氣體對流，灌注二氧化碳氣體后，因二氧化碳密度大，在對流作用下向著火點流動，使得火區周圍二氧化碳氣體濃度變大，加快了滅火。2、吸附阻燃：礦井井下空氣如氮氣、二氧化碳、氧氣、沼氣（瓦斯）、一氧化碳等氣體成分中，燃燒的煤炭對二氧化碳氣體的吸附能力最強，優先吸附二氧化碳氣體，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。（三）二氧化碳惰氣滅火的優點：1、二氧化碳發生器滅火適應于內、外因火災，即可撲滅由人為或其他事故引起的火災。又可撲滅由自燃引起的火災。特別適用撲滅采空區隱藏火災。以灌漿等滅火方法滅火時，因灌漿恐難以到達火源位置，從而造成滅火失敗。二氧化碳惰氣滅火就不會存在以上問題。2、二氧化碳發生器滅火無污染性：用二氧化碳發生器滅火也適用于電器設備和精密、昂貴儀器的火災，滅火后不會對儀器設備造成污染性損失。3、用二氧化碳發生器滅火，適用性很強，它不受災區現場有無電源的影響（有電源時可以使用攪拌機、上料機，無電源時可以采取人工上料的方法），它在整個反應過程和滅火過程中都是吸熱反應，從而加大了滅火效果和安全系數。二、應用前的準備工作除了能夠熟練操作二氧化碳發生器外，在使用前還要收集礦方各種資料，通過分析論證作好個方面的工作，因為用二氧化碳發生器滅火不是單一的措施，還需要其它的輔助措施，如火區外圍的堵漏風、漏風方向、地質情況、輸氣管路的鋪設、通風系統的調節等措施，為用二氧化碳發生器滅火創造條件。準備工作的內容：（一）火災礦井技術資料收集為能夠制定出有效的滅火方案，充分發揮二氧化碳發生器滅火的作用，必須對火災礦井技術資料進行詳細的了解，具體包括：1、地質概況：煤的變質程度、煤層厚度、煤層傾角、地質構造等。2、通風瓦斯等情況：通風方式、通風方法、最大負壓、排風量、礦井瓦斯等級、瓦斯涌出量等。3、煤層自燃發火情況：煤層自燃發火傾向性、發火期、歷史火災記錄、消防供水系統、灌漿系統等。4、圖紙：通風系統圖、工程圖、煤層等高線圖、水文地質圖等。（二）火區通道分析及火源位置判斷只有正確分析火區漏風通道，才能夠掌握火區的發展方向、才能有效確定二氧化碳氣體的注入點和注入量，并選取有代表性地點采集氣樣進行分析。火區漏風通道分析方法可參考為：1、發火條件分析；2、根據自氧化自熱期檢測到的數據分析；3、火區發展方向分析；4、地質條件分析；5、風量測定分析。（三）火區內火災態勢及瓦斯爆炸危險性分析通過對火區內態勢及瓦斯爆炸危險性分析，從而確定使用二氧化碳發生器滅活的必要性和重要性，同時及時確定使用二氧化碳發生器滅火的時間和人、材、物的準備，并在保證安全的前提下合理安排其它滅火工作。其分析方法可參考為：火區回風側風流中各類氣體濃度的連續檢測分析、多種檢測手段對比分析、瓦斯爆炸三角形分析，確定火災態勢和火區爆炸危險性。二、操作安全技術措施為了保證在發射二氧化碳工作的安全和順利進行，需要根據滅火現場的情況和二氧化碳發生器性能制定安全技術措施。（一）抑爆、滅火時二氧化碳氣體注入量總和碳酸氫銨、濃硫酸的用量計算；（二）產氣量計算（按硫酸完全反應）（三）注入操作前的準備工作；1、加強火區的堵漏工作，從而提高惰化效果；2、按以上計算準備好足夠的用料，并將用料和二氧化碳發生器運送到指定地點，并將二氧化碳發生器安裝好。3、鋪設好由二氧化碳發生器至火區的供氣管路，同時分別連接在兩臺二氧化碳發生器的排氣孔上，從而實現兩臺二氧化碳發生器交替作業并連續供氣；4、注氣地點要接好水嘴并保證正常供水，以滿足二氧化碳發生器正常注水的需要。（四）操作步驟及安全技術措施1、首先用清水檢查各接頭的密封和接管的通流情況；2、在關閉硫酸流入閥的前提下可由上下容器的填料口，分別按確定的質量填入碳酸氫銨和濃硫酸；3、填料完畢后，關閉所有閥門，保證不漏液不漏氣；4、當開始注氣時，首先打開硫酸流入閥，當壓力開始上升到0.3MPa時再打開排氣閥，開始向采空區駐入氣體；5、在碳酸氫銨和濃硫酸反應終止后，待壓力表的讀數下降到0.1MPa時，關閉排氣閥，打開排污閥排出廢料；6、兩臺二氧化碳發生器交替工作，以實現連續供氣。在每次交替過程中，必須在確保二氧化碳發生器出氣口閥門關閉后，才能打開排污閥門。排污完畢后，立即按上一步驟打開另一臺二氧化碳發生器供氣；7、在注氣的過程中要有專人在回風側測定火區內的氣體濃度（氧氣、瓦斯、一氧化碳、二氧化碳）；8、為保證產氣質量濃硫酸濃