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1、2020/8/3,School of Resources and Environmental Engineering,1,Mine Ventilation and Dust Control,矿井通风与防尘 江西理工大学 唐敏康 13507079704; 0797-8312200(O); ,2020/8/3,School of Resources and Environmental Engineering,2,参考文献,1 矿井通风技术测定及其应用 淮南煤炭学院通风安全教研室 煤炭工业出版社 2 矿井通风阻力及其测定 黄元平 煤炭工业出版社 3 煤矿安全手册 第一篇 矿井通风与空调 赵金福 煤炭
2、工业出版社 4 矿井通风 黄元平 中国矿业学院出版社 5 矿井通风与安全 吴中立 中国矿业大学出版社 6 矿井通风工程 （美）C.J.霍尔 煤炭工业出版社 7 金属矿井通风防尘设计参考资料 冶金工业出版社 8 通风学 （日）平松良雄 冶金工业出版社 9 冶金地下矿山安全规程 10 金属非金属矿山安全 湖北科学技术出版社 11 矿山安全培训教材 国家安全生产监督管理局安全科学技术研究 中心 12 教材：矿井通风与防尘 王英敏 冶金工业出版社,2020/8/3,School of Resources and Environmental Engineering,3,目 录 Contents,1 绪论
3、 2 矿内大气 3 矿内风流的基本性质 4 矿内风流运动的能量 方程式 5 井巷通风阻力 6 矿井自然通风 7 机械通风 Q R,1,2,3,4,5,6,7,8,9 Q10,11,12,13,14,8 矿井通风网路中风 流基本定律和风量 自然分配 9 矿井风量调节 10 矿井通风系统 11 局部通风 12 矿井通风管理与 监测 13 矿井防尘,2020/8/3,School of Resources and Environmental Engineering,4,1 绪 论 Introduction,1.1 课程性质、目的及任务 1.2 课程的主要内容和基本要求 1.3 课程的重点和难点 1.
4、4 课程的实验安排 1.5 课程的学时分配,2020/8/3,School of Resources and Environmental Engineering,5,1.1 课程性质、目的及任务the properties, Purposes and Task of the Course,矿井通风与防尘是采矿工程、安全工程专业的限选专业课。矿井通风是矿井各生产环节中最基本的一环，在矿井建设和生产期间始终占有非常重要的地位。 矿井通风的根本目的就是向矿井输入新鲜空气和排出污浊空气。即依靠通风动力将定量的新鲜空气，沿着既定的通风线路不断地输入井下，以满足回采工作面、掘进工作面、机电硐室、火药库以及
5、其他用风地点的需要；同时，将用过的空气不断排出地面。 基本任务是供给矿井新鲜风量，以冲淡并排出井下的毒性、窒息性和爆炸性气体和粉尘，保证井下风流的质量和数量符合国家安全卫生标准，创造良好的工作环境，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。,2020/8/3,School of Resources and Environmental Engineering,6,1.2 课程的主要内容和基本要求the Main Contents and Basic Requirements of the Course,主要内容 1 研究矿内有毒、有害（CO，NO2，H2S，SO
6、2）及放射性气体 和粉尘生成及分布的规律。 2 研究矿内气候条件的变化规律。 3 正确确定矿井的总供风量和各作业地点所需的风量。 4 正确确定矿井的通风系统、通风网路结构和通风方法。 5 正确计算矿井通风阻力，合理确定所需的通风动力。 6 随着生产的发展变化及时进行风量的调节。 7 对矿井通风状况进行检查、测定，及时发现问题，解决问题。 基本要求 掌握矿内大气的性质和风流运动的基本规律，学会矿井通风和防尘的检测方法、技术管理措施和设计计算方法。,2020/8/3,School of Resources and Environmental Engineering,7,1.3 课程的重点和难点th
7、e Keynote and Difficult Point of the Course,重点是学习矿内风流运动的基本规律、风量计算及分配、矿井通风阻力计算以及主扇选型。 难点是矿井通风系统的分析和设计。,2020/8/3,School of Resources and Environmental Engineering,8,1.4 课程的实验安排Experiment Arrangement of the Course,本课程设有14学时的实验，主要有： 1 空气物理参数测定及风速仪的校正； 2 风流压力测定、管道断面压力分布的测定； 3 风流沿程流动压力的测定、阻力系数的测定 及通风机性能测定
8、； 4 粉尘浓度及分散度的测定。,2020/8/3,School of Resources and Environmental Engineering,9,1.5 课程的学时分配Teaching Hours of the Course,本课程总学时56，其中授课42学时，实验14学时。,2020/8/3,School of Resources and Environmental Engineering,10,2 矿内大气 Atmosphere Air in Mine,2.1 矿内空气的主要成分 2.2 矿内空气中常见的有害气体 2.3 放射性气体 2.4 矿内气候条件,2020/8/3,Sch
9、ool of Resources and Environmental Engineering,11,2.1 矿内空气的主要成分 Main Composition of Mine Air,2.1.1 地面空气 2.1.2 矿井空气 2.1.3 井下空气的主要成分,2020/8/3,School of Resources and Environmental Engineering,12,2.1.1 地面空气 Atmospheric Air,地面空气一般是由以下几种气体混合组成： O2 氧 20.90；（按体积百分比） N2 氮 78.13； CO2 二氧化碳 0.03； Ar 氩 0.93； 其它
10、稀有气体 0.01。 地面空气是干空气和水蒸气的混合气体，在正常情况下，地面空气（干空气）中各种气体的组成如上述，它们表示某种气体的体积在干空气的总体积中所占的百分数。,2020/8/3,School of Resources and Environmental Engineering,13,2.1.2 矿井空气 Air in Mine,地面空气进入矿井以后即称为矿井空气。 地面空气进入井下后会发生物理和化学两种变化。 一般来讲，正常的地面空气进入矿井后，当其成分与地面空气成分相同或相差不多时，称为矿内新鲜空气（安全规程规定，就含尘量而言，入风风源的含尘量不大于0.5mg/m3）（新风）。 当
11、井下空气中混入各种有毒有害气体，含氧量降低，CO2增加，以及粉尘含量增加，这时称为矿内污浊空气（污风）。,2020/8/3,School of Resources and Environmental Engineering,14,物 理 变 化 Physical Change,1 气体混入。井下空气中混入 CO2 和H2S 等气体。 2 固体混入。井下各作业点所产生的矿尘（岩尘）和其它杂尘浮游在井下空气中。 3 气象变化。主要是由于井下空气的温度、气压和湿度的变化引起井下空气的体积和浓度变化。,2020/8/3,School of Resources and Environmental Eng
12、ineering,15,化 学 变 化 Chemical Change,井下一切物质（如岩石，坑木等）的缓慢氧化、自燃现象及人体呼吸产生CO2 。 井下爆破、火区氧化、机械润滑油高温分解等都能产生CO。 井下火区氧化和含硫矿的水解都能产生H2S。 井下爆破能产生氧化氮（NO2 及 N2O5）等。,2020/8/3,School of Resources and Environmental Engineering,16,2.1.3 井下空气的主要成分 Main Composition of Mine Air,井下空气的主要成分有O2，N2， CO2 ，但是N2是惰性气体，变化不大，故主要还是O2
13、 ， CO2。,2020/8/3,School of Resources and Environmental Engineering,17,氧 气 (O2) （1）Oxygen,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 6-15 0.20.4 轻 劳 动 20-25 0.6-1.0 中度劳动 30-40 1.2-2.6 重 劳 动 40-60 1.8-2.4 极重劳动 40-80 2.5-3.1,2020/8/3,School
14、 of Resources and Environmental Engineering,18,氧 气 (O2) （2） Oxygen,氧气既提供人呼吸，又是助燃物质。井下工人劳动，需要有足够含氧量的空气，但对一些采空区域却要阻止含氧空气进入，以防自燃，酿成火灾。 当空气中的含氧量减小时，人们的呼吸就会感到困难，严重时会导致窒息（含氧量降到69） 。所以，我国矿山安全规程规定，矿内空气的含氧量不得低于20。,2020/8/3,School of Resources and Environmental Engineering,19,二 氧 化 碳 (CO2) Carbon Dioxide,CO2是
15、一种比重为1.52的无色，略带酸臭味的气体，常沉积在巷道的底部。当空气中CO2浓度过大时，造成氧浓度降低，可以引起缺氧窒息。当空气中的CO2含量达1020，人就有生命危险。 我国矿山安全规程规定：有人工作或可能有人到达的井巷， CO2不得大于0.5，总回风流中CO2不大于1。,2020/8/3,School of Resources and Environmental Engineering,20,2.2 矿内空气中常见的有害气体Main Noxious Gases in Mine,金属矿山井下常见的对安全生产威胁最大的有毒气体有：CO，NO2，SO2 ，H2S等。 2.2.1 有毒气体的来源
16、 2.2.2 各种有毒气体的性质 2.2.3 矿尘 2.2.4 矿内空气成分安全标准,2020/8/3,School of Resources and Environmental Engineering,21,2.2.1 有毒气体的来源the Source of Noxious Gases,1 爆破时所产生的炮烟。炸药在井下爆炸后，产生大量的有毒有害气体，如CO, NO2等。 2 柴油机工作时所产生的废气。柴油机工作时所排废气的主要成分时氧化氮，CO 、 醛类和油烟等。 3 硫化矿物的氧化。在开采高硫矿床时，由于硫化矿物缓慢氧化，产生SO2 和 H2S气体。 4 井下火灾。井下火灾引起坑木燃烧，产生大量的CO。,2020/8/3,School of Resources and Environmental Engineering,22,爆
