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1、引言
    礦用帶式輸送機由于運輸距離長、輸送量大及生產效率高等優點現已成為煤礦生產中的重要運輸、提升設備之一，目前其使用量仍在逐年增加。大量輸送帶在井巷中使用，致使井下發生火災的可能性越來越大，一旦著火將造成重大的人員傷亡及財產損失。據統計，帶式輸送機著火約占煤礦井下火災的20%，由此而帶來的經濟損失達數億元，而造成的社會影響更是無法估計。
    通常，膠帶火災主要由膠帶摩擦生熱引燃膠帶所致，而膠帶在主滾筒上打滑是膠帶摩擦生熱的主要表現形式。當火災蔓延的一定強度時，產生的CO和煙流濃度迅速達到危險水平，并因火勢蔓延達到致人死命的濃度。對于帶式輸送機火災，人員撤離和火災控制措施應在膠帶明火燃燒蔓延階段以前進行。因此，帶式輸送機火災的報警必須在早期階段進行才能及時撲滅，以盡可能減少火災帶來的損失。本文就CO作為帶式輸送機火災早期探測的參數之一專作論述，以供探討。
2、帶式輸送機燃燒理論
    帶式輸送機的膠帶主要分為聚氯乙烯(PVC)、氯丁橡膠(NP)和苯乙烯——丁二烯橡膠（SBR簡稱丁苯橡膠）三類。我國煤礦主要應用聚氯乙烯膠帶(PVC)。
    由于PVC膠帶含有大量高分子氯聚合物，在環境溫度接近180℃時就會發生熱解反應，產生HC1氣體。在初期燃燒階段，HCI釋放率最高，其釋放率取決于PVC膠帶的含氯量、燃燒速率、可燃物數量及其與火源的距離等參數。PVC熱解還因加入增塑劑（酞酯）產生大量的CO、酞酐和不飽和碳氫化合物。在初期燃燒階段，CO生成量較少，但當幾分鐘后，溫度超過+ 400℃時，緊接著脫HC1階段，將產生大量CO。PVC受熱釋放氣體順序與溫升關系示意圖如圖1所示。資料表明：在實驗室條件下，燃燒60s時，硬PVC產生的co濃度可達193ppm，而軟PVC膠帶產生的CO濃度可達367ppm，邢臺煤礦膠帶燃燒CO濃度隨時間變化規律見圖2，從圖中看出，在PVC燃燒的初期將產生大量的CO氣體，在燃燒170s左右CO濃度可達170ppm，遠遠大于環境中的CO濃度水平。
    氯丁橡膠(NP)膠帶在+180℃就可緩慢分解，與PVC膠帶相似，在火災初期主要生成HCI，在+250℃時，HC1是生成氯化物的主要成分，溫度繼續升高，熱分解會產生大量的CO，資料表明NP在燃燒60s時，產生的CO濃度可達290ppm。
    苯乙烯——丁二烯橡膠( SBR)膠帶含有可燃性樹脂、氯化物添加劑、增塑劑、有機硫活化劑，在火災初期燃燒主要生成物為HC1，但其含量少于NP和PCV膠帶，在更高的溫度下，產生的主要有毒產物為C0。
    從以上分析可見，無論是PVC、NP還是SBR，在摩擦升溫導致熱分解和燃燒時均會產生遠高于平常濃度的CO氣體，這是CO氣體作為帶式輸送機火災探測重要參數可行性的一個重要依據。
3、CO作為帶式輸送機火災探測參數的優越性
    (1) CO作為帶式輸送機火災探測參數的優點
    1)空氣中CO含量變化早于煙霧和火焰輸出，它比感煙探測器和感溫探測器的響應速度都高；
    2) CO比空氣輕，擴散性比煙霧能力強，能更有效的到達探測器；
    3) CO分子是通過擴散方式由火源傳播到探測器的，因而不會像煙霧探測器那樣因空氣對流不利而不報警，它是煙流受熱分層效應阻礙的區域里火災和有限區域里發生火災的有效探測方法；
    4)對感煙探測方法產生誤報的誤報源并不產生CO，因此對CO探測器探測火災不產生影響；
    5)不存在放射性污染問題。
    (2)國外研究情況
    1)英國的研究人員做了有限區域（封閉衣柜起火）燃燒試驗，當設定CO濃度為50ppm報警時，對比CO探測器與感煙探測器的靈敏度表明：在光電感煙探測器和離子感煙探測器響應前25min，CO的濃度就達到了50ppm，CO探測器就可以響應。這項試驗證明了應用CO探測器的優越性。近年來CO傳感技術有了一定的突破，能探測到Sppm濃度的CO氣體，而且使用壽命也有所增加，這進一步為在實際應用中使用CO探測器提供了可能。
    英國研究人員還用歐洲標準EN54規定的6種試驗火對感溫探測器、光束式感煙探測器、紫外感光探測器、光束式感溫探測器、離子感煙探測器、光電感煙探測器及CO探測器進行對照試驗，試驗結果列于表1，從表1說明：CO探測器是受試的7種探測器中唯一對6種試驗火都做出響應的探測器，這進一步證實了CO作為帶式輸送機火災探測參數的優越性。
    2)德國研究人員也用EN54規定的6種試驗火對點型感溫、點型光電感煙、點型離子感煙以及CO探測器作了對照試驗，認為CO也是惟一對6種試驗火都響應的探測器。