矿井通风的任务

矿井通风的任务义马技校：张祺主要内容：（1）矿井通风的概念（2）矿井通风的任务（3）矿井通风与安全什么是矿井通风？矿井通风是指在通风动力的作用下，使风流从进风井巷进入井底车厂、流经采掘工作面、机电硐室后，由会风井排除地面的全过程。矿井通风的目的：供给人员呼吸稀释并排除井下有毒有害气体创造有利的气候条件一、矿井通风的概念二、矿井通风的主要任务（1）保证连续足够的新鲜空气送到井下，供给井下人员呼吸所需要的氧气。（2）将冲淡有害气体和矿尘后的空气排出地面，保证井下空气质量并使矿尘浓度限制在的安全范围内。（3）新鲜空气送到井下后，能够调节井下巷道和工作场所的气候条件，满足井下规定的风速、温度和湿度的要求，创造良好的作业环境。1矿井空气和气候条件1.1空气的主要成分一、纯净空气的组成：

成分体积百分比质量百分比

氮气N278.1%75.5%

氧气O220.9%23.2%

其它气体(CO2Ar等)1%1.3%

地面空气组成成分：纯空气+水蒸气+尘埃——这是人类适应和习惯的生存条件。地面空气进入井下→矿井空气，主要成分仍是N2、O2一、矿内空气成分定义：矿内空气是指矿井井巷内气体的总称。它包括地面进入井下的新鲜空气和井下产生的有毒有害气体、浮尘。地面空气主要成分：氧气、氮气、二氧化碳井下主要有毒有害气体：一氧化碳、硫化氢、二氧化氮、二氧化硫、氨气、氢气、甲烷矿内空气地面大气成分组成空气成分体积比％质量比％备注氧气O220.9623.23惰性气体成分含量计入氮气成分中氮气N279.0076.71二氧化碳CO20.040.06

氧气O2①性质：·无色无味气体，比重1.105

·供人呼吸；

·使物质氧化；

·是矿井火灾、爆炸的必要条件。②对人的作用（维持人的生命活动）正常人的耗氧能力：工作时：1～3L/min;静止时：0.25L/min相当于空气量：30～50L/min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。

人体需氧量与劳动强度的关系

劳动强度呼吸空气量氧气消耗量（L/min）（L/min）

休息6-150.2－0.4轻劳动20-250.6-1.0中度劳动30-401.2-2.6重劳动40-601.8-2.4极重劳动40-802.5-3.1

依此计算：每人一天呼吸的空气量达到：65kg/d(20~110)每人一天消耗的氧气量为：3.4kg/d(0.6~6.2)而每人一天吃的食物量：0.6kg/d每人一天喝的水的量：2kg/d当空气中O2的浓度降低，就会发生缺氧现象：

[O2]↓17%呼吸困难，心跳加快

15％失去劳动能力

12％失去理智，不能自控→死亡

3％很快死亡二、空气中进入井下后发生的变化

1.物理变化

(1)井下岩层中涌出了有害气体：CH4、CO2、H2S···Rn(氡)(2)生产中产生了大量的矿尘和炮烟(3)温度、气压、湿度发生了变化↑

2.化学变化

(1)井下物质的氧化：产生CO2、CO、H2O、SO2、H2S(2)矿物的氧化自燃，爆炸产生：CO、CO2、CnHm、H2等(3)生产中的炸药爆破产生：SO2、CO、NO2、NH3等总之：a、混入了有害气体和矿尘b、氧气浓度减少c、空气状态发生了改变（温、湿度）三、井下常见有害气体CH4

(煤)、CO2、CO、H2S、SO2、NO2、NH3、N2、H2、Rn1、CH4（瓦斯）来源：(煤)层中涌出性质：无色、无味d＝0.55能燃烧、爆炸危害：①爆炸:[CH4]---5～16％②燃烧:[CH4]<5％(兰冠);[CH4]>16%(能点燃)③窒息：[CH4]很高时,使(O2)↓→造成窒息④煤与瓦斯突出规定：进风流≤0.5%；工作面及回风≤1%；总回风≤0.75%2一氧化碳物理性质：无色、无味、无臭的气体，剧毒，相对密度0.97，微溶于水，能与空气均匀混合。化学性质：能燃烧，当空气中一氧化碳浓度在13％～17％时，遇火源能爆炸。来源：井下爆破、矿井火灾、煤炭自燃、瓦斯煤尘爆炸事故等。3硫化氢性质：无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋气味的气体。相对密度1.19，易溶于水，能够燃烧与爆炸。剧毒，有强烈的刺激作用。主要来源：有机物腐烂分解、含硫矿物质的水解、矿物质的氧化和燃烧、采空区或老巷中积水涌出等。4二氧化氮性质：红褐色气体，有强烈的刺激气味，相对密度1.59，易溶于水。有强烈的刺激作用，二氧化氮中毒有潜伏期。主要来源：井下爆破作业。5氨气性质：无色、有浓烈臭味的气体，相对密度0.596，易溶于水，有爆炸危险。危害：对呼吸道粘膜组织和皮肤有刺激作用，可引起咽喉头水肿。主要来源：爆破作业、煤岩层中涌出、用水灭火等。6二氧化硫物理性质：无色、有强烈的硫磺刺激气味及酸味的其他，相对密度2.22，易溶于水化学性质：遇水后生产硫酸，对眼睛及呼吸系统具有强烈的刺激作用，可引起咽炎和肺水肿。当空气中二氧化硫浓度达到0.002％时即可感到强烈的刺激，达到0.05％时，短时间内有生命危险。来源：含硫矿物质的氧化与自燃，在含硫矿物质中爆破以及从含硫煤层中涌出。7氢气性质：无色、无味、无毒的气体，相对密度0.07。能燃烧，有爆炸危险。主要来源：井下蓄电池电机车充电，有些中等变质煤层中涌出。主要有毒有害气体的防治措施加强通风加强瓦斯检查和监测加强盲巷管理喷洒药剂降低有害气体含量瓦斯抽放采取急救措施矿井气候条件定义：矿井气候条件是指矿井空气的温度、湿度和风速三者的综合作用状态。矿井气候条件对人体的影响：空气温度对人体的对流散热起主要作用。空气的相对湿度直接影响人体蒸发散热的效果风速影响人体的对流散热和蒸发散热的效果人体适宜的气候条件温度15～20摄氏度，湿度50％～60％，风速1.2～2.5m/s人体散热的主要是通过人体皮肤表面与外界热量交换进行的，基本形式是：

对流、辐射、汗液蒸发对流散热-----主要取决于周围空气的温度和流速；辐射散热-----主要取决于环境温度；蒸发散热-----主要取决于周围空气的相对湿度和流速。井下劳动比较适宜的气候条件是：

风速：1～2.5m/s；温度:15～25℃；湿度：50～60％其中，人体对温度感觉最为敏感，井下超过26℃，则不利于劳动状态下人体的散热。但是随着矿井开采深度和机械化强度的增加，我国矿山热害日趋严重，有的矿井气温高达35℃，高温、高湿严重威胁矿井安全和矿工健康。矿井高温热环境的危害主要表现在：①人长时间处在高温热环境中生理调节机能将发生障碍，出现体温升高，代谢紊乱，心跳加快，心律失常，血压升高等现象，甚至虚脱中暑，严重时可导致昏迷或死亡。②高温高湿的作业环境中会使作业人员精神烦躁、疲惫乏力、精力不集中，增加了事故的发生率。③影响着作业人员劳动生产效率。④易引发其它灾害，如增大瓦斯涌出量，煤层自然着火危险性增加等。改善矿井气候条件的途径通风降温增加风量选择合理的矿井通风系统改变采煤工作面通风方式改革采煤方法和顶板管理井下热水的治理人工制冷降温其他技术措施减少采空区漏风压气降温冰块降温煤壁注水预冷煤层矿工个体防护三、矿井通风与安全我国瓦斯爆炸的最早记载为山西省《高平县志》(万历31年，即1603年)描述一煤井瓦斯爆炸的情形为：“火光满井，极为熏蒸，人急上之，身已焦烂而死，须矣雷震井中，火光上腾，高两丈余。”国外瓦斯爆炸的最早记载为1675年发生