6第六章 矿井通风(6)

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1、山东科技大学资源与环境工程学院1第六章矿井通风煤矿生产主要是地下作业，自然条件比较复杂，只有少数井巷与地面相通。为保证矿井安全生产，必须对矿井进行通风，并把井下有害气体排出地表。矿井通风就是指对矿井不断输入新鲜空气和排出污浊空气的作业过程，是研究矿井空气流动规律及矿井通风方式、方法的一门科学。矿井通风对保证矿井安全生产，创造良好的气候条件具有十分重要的意义。山东科技大学资源与环境工程学院2第一节矿井空气与通风设备一、矿井通风的任务当地面空气进入井下以后，其空气成分逐渐发生变化。这是因为煤和其它物质的氧化、人的呼吸使氧气减少和二氧化碳增加；井下煤和岩层中不断地放出沼气、二氧化碳等

2、有害气体；在生产过程中产生岩尘、煤尘、炮烟等。在这些气体和矿尘中，有的毒性很强，能使人中毒；有的虽无毒性，但当其在空气中浓度增加到一定程度后能使人窒息；有的则具有爆炸性或能导致矿工患职业病。此外，井下空气由于地热作用、人体和机械散热、水分蒸发等原因，温度和湿度都会发生变化。以上因素造成了井下不良的气候条件。矿井通风工作对于保证矿井安全生产，创造良好的气候条件，提高劳动生产率，具有十分重要的意义。矿井通风的主要作用有三项：一是供给井下人员足够的新鲜空气；二是把井下的有害气体及矿尘稀释到安全浓度以下，并排出矿井；三是保证井下有适宜的气候条件(即适宜的温度、湿度与风速)，以利于工人劳

3、动和机器运转。山东科技大学资源与环境工程学院3第一节矿井空气与通风设备二、矿井空气地面空气进入矿井以后即称为矿井空气。矿井空气由于受到井下各种自然因素和生产过程的影响，其与地面空气在成分和质量上有不同的特点。1、地面空气的主要成分一般情况下，地面的空气是由20.96％的氧、79％的氮、0.04％的二氧化碳等所组成。除上述气体外，在大城市和工业区的地面空气中还含有数量不定的水蒸气、微生物、灰尘等。2、井下空气的主要成分地面空气进入矿井以后，由于受到污染，其成分和性质要发生一系列的变化。如氧浓度降低，二氧化碳浓度增加；混入各种有毒、有害气体和矿尘；空气的状态参数(温度、湿度、压力等

4、)发生改变等。一般来说，将井巷中经过用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气称为新鲜空气；经过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气称为污浊空气（乏风）。尽管矿井空气与地面空气相比，在性质上存在许多差异，但在新鲜空气中其主要成分仍然是氧、氮和二氧化碳。山东科技大学资源与环境工程学院4第一节矿井空气与通风设备(1)氧气(O2)氧气是一种无色、无味、无臭，化学性质很活泼的气体。它对空气的相对密度为1.11。氧气是人和动物呼吸及物质燃烧不可缺少的气体。空气中氧气含量的降低可使人感到呼吸困难、心跳加速。当氧气含量降到9％以下时，人在短时间内窒息死亡。因此，《煤矿安全规程》

5、规定，采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20％(体积的百分比)。(2)氮气(N2)氮气是一种无色、无味、无臭的惰性气体。它对空气的相对密度为0.97，不助燃，不能维持呼吸。井下氮气的增加主要是有机物质的腐朽、爆破工作和从煤与岩体的裂缝中涌出等。空气中氮气的增加，相对减少了氧气，所以对人体是有害的。(3)二氧化碳(CO2)二氧化碳是无色、无臭、略带有酸味的气体。它对空气的相对密度为1.52，易溶于水，不助燃，不能维持呼吸，常积聚于巷道的底部或下山掘进工作面。井下空气中二氧化碳的增加，主要原因是煤或岩体中涌出、可燃物质氧化、人员的呼吸和爆破等工作。空气中二氧化碳增加，人会感到呼吸

6、困难，易发生疲劳现象，当增加到20％～25％时人会中毒死亡。《煤矿安全规程》规定，采掘工作面的进风流中，二氧化碳浓度不超过0.5％。山东科技大学资源与环境工程学院5第一节矿井空气与通风设备3、矿井空气中的有害气体矿井中常见的有害气体主要有一氧化碳(CO)、硫化氢(H2S)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫SO2)、氨气(NH3)、氢气(H2)等。这些有害气体对井下作业人员的生命安全和身体健康危害极大，必须引起高度的重视。矿井空气中常见有害气体性质、来源等见下表6－1。气体名称基本性质主要来源危害性最高允许浓度（％）比重色味臭溶水性一氧化碳CO0.97无色、无味、无臭微溶爆破工作；火

7、灾；煤尘和瓦斯爆炸；煤炭自燃极毒。一氧化碳与血色素的亲和力比氧和血色素的亲和力大250～300倍，使血液中毒，阻碍氧与血色素的结合而使人体缺氧，引起窒息和死亡0.0024硫化氢H2S1.19无色、稍甜、臭鸡蛋味易溶有机物腐烂；硫化矿物水解；煤岩中放出有强烈毒性，能使血液中毒，对眼睛粘膜及呼吸系统有强烈刺激作用0.00066二氧化硫SO22.2无色、有强烈的硫磺气味及酸味易溶含硫矿物氧化；含硫矿物中爆破与眼、呼吸道的湿表面接触后能形成硫酸，因而对眼、呼吸器官有强烈腐蚀作用，严重时会引起肺水肿0