矿井通风及灾变时期控风技术

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1、矿井通风及灾变时期控风技术第一节矿井通风概述一、矿井通风基本概念（一）矿井通风的目的供给矿井新鲜风量，冲淡并排出有毒、有害气体和矿尘，保证井下风流质量和数量符合国家安全卫生标准，创造安全、健康的工作环境，防止各种伤害和爆炸事故，保障井下人员身体健康和生命安全，保护国家资源和财产。利用机械或自然通风动力，使地面空气进入井下，并在井巷中作定向和定量地流动，最后排出矿井的全过程称为矿井通风。矿井通风的目的就是保证矿井空气的质量符合要求。其主要任务：一是要供给井下足够的新鲜空气，满足井下工作人员呼吸所必须的新鲜风量；二是有效的稀释和排除矿井生产过程中产生的沼气及其他各种有毒有害气体，以

2、达到允许的浓度，保证矿井空气的清洁度，并有效防止瓦斯、煤尘爆炸及矿井火灾事故；三是给井下工作人员创造一个良好的工作环境，保证井下风流的质量（成分、温度和速度）和数量符合国家安全卫生标准，以保障井下人员身体健康和生命安全；四是全面提高矿井的防灾抗灾能力。在保证矿井安全生产技术中，矿井通风有着重要的意义，矿井通风工作的好坏，直接关系到矿井正常生产和职工的生命安全与身体健康。同时，矿井通风是矿井安全工作的基础，是煤矿生产中不可缺少的重要环节。（二）矿井大气表3－1干空气的组成成分表气体成分按体积计／％按质量计／％氧气（O2）20.9023.10氮气（N2）78.1375.55二氧化碳

3、（CO2）0.030.05氩气（Ar）0.931.29其他气体0.010.01氧气(O2)氧气为无色、无味、无臭的气体，比重为1.1。它是一种非常活泼的元素，能与很多元素起氧化反应，能帮助物质燃烧和供人与动物呼吸，是空气中不可缺少的气体。当氧与其他元素化合时，一般是发生放热反应，放热量决定于参与反应物质和生成物质的量和成分，而与反应速度无关。当反应速度缓慢时，所放出的热量往往被周围物质所吸收，而无显著的热力变化现象。表3－2人体输氧量与劳动强度的关系劳动强度呼吸空气量（L/min）氧气消耗量（L/min）休息6-150.2－0.4轻劳动20-250.6-1.0中度劳动30-40

4、1.2-2.6重劳动40-601.8-2.4极重劳动40-802.5-3.1氧气是维持人体正常生理机能所需要的气体,人体维持正常生命过程所需的氧气量，取决于人的体质、精神状态和劳动强度等。人体在休息时需氧量为0.25升／分，工作和行走时为l-3升／分。当空气中的氧气浓度降低时，人体就可能会产生不良的生理反应，出现种种不舒适的症状，严重时可能导致缺氧死亡。人体输氧量与劳动强度的关系如表3－2所示。矿井空气中氧浓度降低的主要原因有：1）、有机物及无机物（坑木、煤、岩石）氧化；2）、爆破工作；3）、井下火灾及瓦斯、煤尘爆炸4）、矿井中各种气体（瓦斯、二氧化碳及其他气体）的混入，使氧含

5、量相对地降低；5）、人的呼吸。6）、煤炭自燃；7）、煤岩和生产过程中产生的各种有害气体，也使空气中的氧浓度相对降低。我国的矿山安全规程规定，矿内空气中氧合量不得低于20％。不同国家关于风流中氧气浓度的规定如表3－3所示。表3－3不同国家关于风流中氧气浓度的规定国家或组织国际劳工局俄罗斯、德国美国、日本地点进风流工作地点行人巷道氧气浓度（％）1920191、地面大气的组分：氧—0.96％、氮—9％、二氧化碳—0.04％2、井下大气：煤岩涌出气体和可燃物氧化生成气体渗入，使矿井空气成分、浓度变化，矿井空气组分及其特性如表5-1所示：3、瓦斯——煤岩层涌出气体总称，主要成分是甲烷。人

6、们往往称甲烷为瓦斯，从严格定义来看，瓦斯不仅包括甲烷，还包括煤岩涌出气体，应注意两者的区别和联系。表5-1矿井空气组分及其特性气体色、味、嗅相对密度水溶性毒理燃烧爆炸性来源氧无1.11微无无大气氮无0.97微无无大气、爆破二氧化碳微酸臭1.52易刺激无氧化、燃烧、涌出甲烷无0.55微无有煤岩涌出一氧化碳无0.97微剧毒有爆破、燃烧、爆炸二氧化氮红褐色1.57易剧毒无爆破硫化氢*臭鸡蛋1.19易剧毒有老空、涌出二氧化硫*硫磺味2.32易剧毒无涌出、含硫矿氧化、燃烧氢气无0.07微溶无有火区、充电氨气*氨水味0.6易剧毒无火灾、爆炸标有*的这些气体在《煤矿安全规程》最高允许浓度限时

7、，能嗅出，人们能及时发现这些气体的存在。但对于甲烷、氢气、一氧化碳等有害气体，氮气、二氧化碳等窒息性气体和氧气须通过专门检测仪器或化验才能了解他们对环境和人体的影响。因此，在通风不良的巷道必须注意检测氧气、二氧化碳的含量、避免发生窒息事故。（三）矿井通风系统1、定义：矿井通风系统是向矿井各作业地点供给新鲜空气、排除污浊空气的通风网络、通风动力和通风控制设施（通风构筑物）的总称。2、对矿井通风系统的基本要求安全可靠、技术可行和经济合理。其主要表现为系统简单、网络结构合理；能保质保量稳定可靠地向