矿井通风技术

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1、煤矿通风技术矿井通风的主要任务是：向井下连续输送新鲜空气，供给人员呼吸；稀释并排除井下的有毒有害气体和矿尘，防止事故发生；创造良好的井下气候条件；发生灾害事故时能够控制事故扩大。在这里，对矿井空气成分、矿井通风系统、矿井通风设计、矿井通风能力核定、不合理通风方式及危害进行叙述。一、矿井空气成分矿井空气是充满矿井巷道中的各种气体的统称。矿井空气以地面空气为主，地面空气进入井下后，在成分和性质上发生的变化是：氧气含量减少，混入了各种有害气体，混入了煤尘和岩尘，空气的温度、湿度和压力也发生了变化。（一）矿井空气的主要成分矿井空气的主要成分与地面空气基本相同：1.氧O2氧是

2、无色、无味和无臭的气体，对空气的相对密度(比重)为1．11，微溶于水，是人、动物呼吸和物质燃烧不可缺少的气体。空气中的氧气含量影响着人体健康和生命安全。当空气中的氧含量减至17％时，人在静止状态下无大影响，但在工作时就会感到喘息、呼吸困难和强烈心跳；当氧含量减至10％～12％时，会使人处于昏迷状态，时间稍长即有生命危险；当氧含量减至6％～9％时，人在很短时间内就失去知觉或死亡。在井下通风不良或无风的井巷中，以及在发生火灾，煤尘与瓦斯爆炸等区域内，空气中的氧含量可减至1％～3％以下，所以在进入这些井巷之前，必须认真检查，只有在确认无害时方可进入。井下空气中的氧含量不得

3、低于20%人呼吸耗氧：休息耗氧0.25l/min；工作耗氧1-3l/min；人耗氧占总耗氧的8.3%。按耗氧3l/min，地面空气氧含量20.96%，井下空气氧含量20%，可计算出井下供风量，即：3/20.96%=14.3l/min.人(x-0.0143)*20.96%/x=20%x=0.3112m3/min.人井下供风量：0.3112/8.3%=4m3/min.人2.氮N2氮是一种无色、无味、无臭的惰性气体，对于空气的相对密度(比重)为0．97，微溶于水，不助燃也不能供人呼吸。氮在通常情况下无毒，但在空气中氮含量很多时，会因氧含量相对减少面使人窒息死亡。在采空区或

4、废弃的旧巷内，因不通风可能积聚大量的氮气，因此不经检查不得进入这些巷道。3.二氧化碳C02二氧化碳是无色、略带酸臭味的气体，对空气的相对密度(比重)为1．52，由于比空气重，所以常积聚于巷道底部或下山盲巷无风流的地方。二氧化碳不助燃也不能供人呼吸，略有毒性。二氧化碳可溶于水生成碳酸，故对眼、鼻、喉的粘膜有刺激作用。采掘工作面的进风流中，二氧化碳含量不得超过0.5％；采区回风道、采掘工作面回风道风流中的二氧化碳含量不得超过1.5%；矿井总回风流中或一翼回风流中二氧化碳不得超过0.75%。（二）矿井空气中的有害成分矿井下常见的有害成分有：甲烷(沼气)CH4、一氧化碳CO

5、、二氧化氮NO2、二氧化硫SO2、硫化氢H2S、氢H2、氨NH3、矿尘（岩尘、煤尘）等。窒息性成分：甲烷(沼气)CH4、氢H2、矿尘爆炸性成分：甲烷(沼气)CH4、一氧化碳CO、化氢H2S、氢H2、煤尘有毒性成分：氧化碳CO、二氧化氮NO2、二氧化硫SO2、硫化氢H2S、氨NH3《煤矿安全规程》规定井下空气中：一氧化碳的浓度不得超过0.0024％或不得超过30mg／m3；氧化氮(换算为二氧化氮)气体浓度不得超过0.00025%或不超过5mg／m3。二氧化硫含量不得超过0.0005％或不得超过14.3mg／m3。硫化氢浓度不得超过0.00066%或不得超过10mg／m

6、3。氢气的最大浓度不得超过0.5%或不得超过448.66mg／m3。氨浓度不得超过0.004％或不得超过30.4mg／m3。（三）矿井气候条件矿内气候条件即指矿内空气的温度、湿度和风速三者的综合状态所给于人的舒适感觉程度。人体无论在劳动或休息时都不断产生热量和散失热量，以维持人体热平衡，保持正常体温36.5-37℃。如果由于某种原因破坏了人体的热平衡，就会引起不舒适。矿内气候条件的好坏对井下人员能否保持身体热平衡有着重要的影响作用。最适宜的气温为15-20℃。《煤矿安全规程》规定：采掘工作面的气温不得超过26℃，机电硐室的气温不得超过30℃。最适宜的空气湿度是50％

7、～60％。《煤矿安全规程》规定了矿井井巷中的允许风速。煤矿必须对总回风、一翼回风、采区回风的风速进行监控。井下各点每10天要进行测风。第四节井巷中的风速及其测定一、井巷断面上的风速分布及平均风速空气具有粘性且在井巷中以紊流状态流动，所以风流和井巷壁之间有外摩擦，空气质点之间有内摩擦，使同一断面上风流的速度不同，一般来说最大风速位置于井巷轴线附近，而最小风速位于周壁处，但风流在靠近井巷周壁处有一层很薄的层流，称为层流边层。层流边层的厚度随雷诺数Re增加而变薄。在层流边层内空气质点几乎是平行于井巷周壁弯曲流动，该风流称为边界风流。在边界风流外的区域是风流紊流区，紊流