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1、矿井通风与安全泽州县安全生产技术培训中心主讲人:彭毅敏安全生产警钟长鸣矿井通风就是把地面空气不断送入井下,同时把污浊空 气排出井外的过程。矿井通风的基本任务：1、连续供给井下人员足够的新鲜空气，满足呼吸需 要；2、稀释井下有害空气及矿尘到安全浓度，并排出作 业地点；3、排除井下热量与水蒸气，创造适宜的气候条件；4、保证系统可靠、风流稳定、抗灾变能力强。第一章 矿井空气第一 节 矿井空气成份定义：地面空气进入矿井以后即称为矿井空气。一、地面空气的组成地面空气是由干空气和水蒸汽组成的混合气体，亦称为湿空气。干空气是指完全不含有水蒸汽的空气，由氧、氮、二氧化碳、氩、氖和其他一些微量气体所组成的混合气
2、体。干空气的组成成分比较稳定，其主要成分如下。湿空气中含有水蒸气，但其含量的变化会引起湿空气的物理性质和状态变化。气体成分 按体积计 按质量计 备 注氧气（O2） 20.96 23.32 惰性稀有气体氦、氮气（N2） 79.0 76.71 氖、氩、氪、二氧化碳（CO2） 0.04 0.06 氙等计在氮气中二、矿井空气的主要成分及基本性质新鲜空气：井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气，污浊空气：通过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气，1氧气(O2)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
3、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 当空气中的氧浓度降低时，人体就可能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。矿井空气中氧浓度降低的主要原因有：人员呼吸；煤岩和其他有机物的缓慢氧化；煤炭自燃；瓦斯、煤尘爆炸；此外，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。2二氧化碳(CO2)二氧化碳不助燃，也不能供人呼吸，略带酸臭味。二氧化碳比空
4、气重（其比重为1.52），在风速较小的巷道中底板附近浓度较大；在风速较大的巷道中，一般能与空气均匀地混合。矿井空气中二氧化碳的主要来源是：煤和有机物的氧化；人员呼吸；碳酸性岩石分解；炸药爆破；煤炭自燃；瓦斯、煤尘爆炸等。3氮气(N2)氮气是一种惰性气体，是新鲜空气中的主要成分，它本身无毒、不助燃，也不供呼吸。但空气中含氮量升高，则势必造成氧含量相对降低，从而也可能造成人员的窒息性伤害。正因为氮气具有的惰性，因此可将其用于井下防灭火和防止瓦斯爆炸。矿井空气中氮气主要来源是：井下爆破和生物的腐烂，有些煤岩层中也有氮气涌出,灭火人为注氮。 三、矿井空气主要成分的质量（浓度）标准采掘工作面进风流中的氧
5、气浓度不得低于20；二氧化碳浓度不得超过0.5；总回风流中不得超过0.75；当采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5或采区、采掘工作面回风道风流中二氧化碳浓度超过1.5时，必须停工处理。第二节 矿井空气中的有害气体空气中常见有害气体：CO、H2S、NO2、SO2 、NH3 、H2 。一、基本性质、一氧化碳（CO）一氧化碳是一种无色、无味、无臭的气体。相对密度为0.97，微溶于水，能与空气均匀地混合。一氧化碳能燃烧，当空气中一氧化碳浓度在1375范围内时有爆炸的危险。主要危害：血红素是人体血液中携带氧气和排出二氧化碳的细胞。一氧化碳与人体血液中血红素的亲合力比氧大250300倍。一旦一氧化碳进入
6、人体后，首先就与血液中的血红素相结合，因而减少了血红素与氧结合的机会，使血红素失去输氧的功能，从而造成人体血液“窒息”。0 .08%，40分钟引起头痛眩晕和恶心，0.32%，510分钟引起头痛、眩晕，30分钟引起昏迷，死亡。主要来源：爆破；矿井火灾；煤炭自燃以及煤尘瓦斯爆炸事故等。、硫化氢（H2S）硫化氢无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋味，当空气中浓度达到0.0001即可嗅到，但当浓度较高时，因嗅觉神经中毒麻痹，反而嗅不到。硫化氢相对密度为1.19，易溶于水，在常温、常压下一个体积的水可溶解2.5个体积的硫化氢，所以它可能积存于旧巷的积水中。硫化氢能燃烧，空气中硫化氢浓度为4.345.5时有爆炸危险
7、。主要危害：硫化氢剧毒，有强烈的刺激作用；能阻碍生物氧化过程，使人体缺氧。当空气中硫化氢浓度较低时主要以腐蚀刺激作用为主，浓度较高时能引起人体迅速昏迷或死亡。0.0050.01%，12小时后出现眼及呼吸道刺激，0.0150.02%，中毒死亡。主要来源：有机物腐烂；含硫矿物的水解；矿物氧化和燃烧；从老空区和旧巷积水中放出。、二氧化氮（NO2）二氧化氮是一种红褐色的气体，有强烈 的刺激气味，相对密度为1.59，易溶于水。主要危害：二氧化氮溶于水后生成腐蚀性很强的硝酸，对眼 睛、呼吸道粘膜和肺部有强烈的刺激及腐蚀作用，二氧化氮中 毒有潜伏期，中毒者指头出现黄色斑点。0.01%出现严重中毒 。主要来源
8、：井下爆破工作。4.二氧化硫(SO2) 二氧化硫无色、有强烈的硫磺气味及酸味，空气中浓度达到 0.0005即可嗅到。其相对密度为2.22，易溶于水。 主要危害：遇水后生成硫酸，对眼睛及呼吸系统粘膜有强烈 的刺激作用，可引起喉炎和肺水肿。当浓度达到 0.002时 ，眼及呼吸器官即感到有强烈的刺激；浓度达0.05时，短 时间内即有致命危险。 主要来源：含硫矿物的氧化与自燃；在含硫矿物中爆破；以 及从含硫矿层中涌出。5.氨气(NH3) 无色、有浓烈臭味的气体，相对密度为0.596，易溶于水，。空气浓度中达30时有爆炸危险。主要危害：氨气对皮肤和呼吸道粘膜有刺激作用，可引起喉头水肿。主要来源：爆破工作
9、，注凝胶、水灭火等；部分岩层中也有氨气涌出。6.氢气(H2) 无色、无味、无毒，相对密度为0.07。氢气能自燃，其点燃温度比沼气 低100200， 主要危害：当空气中氢气浓度为474时有爆炸危险。 主要来源：井下蓄电池充电时可放出氢气；有些中等变质的煤层中也有 氢气涌出、或煤氧化。二、矿井空气中有害气体的安全浓度标准矿井空气中有害气体对井下作业人员的生命安全危害极大，因此，规程对常见有害气体的安全标准做了明确的规定：矿井空气中有害气体的最高允许浓度有害气体名称 符号 最高允许浓度/%一氧化碳 CO 0.0024二氧化氮 NO2 0.00025二氧化硫 SO2 0.0005硫化氢 H2S 0.0
10、0066氨 NH3 0.004第三节 矿井气候矿井气候：矿井空气的温度、湿度和风速三个参数的综合作用。这三个参数也称为矿井气候条件的三要素。井下工作地点人体最适应的气候条件是：空气温度为1520、空 气湿度为50%60%、风速大小应根据气温高低而定风速与空气温度的关系空气温度（） 适宜的风速（m/s）15 0.30.51520 0.51.02022 1.01.22224 1.21.52426 1.52.0第二章 矿井通风系统矿井通风系统是矿井通风方法、通风方式和通风网路的总称。规程：矿井必须有完整的独立通风系统。一、主要通风机的工作方式与安装地点主要通风机的工作方式有三种：抽出式、压入式、压抽
11、混合式。 1、 抽出式 主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力提高，比较安全。2、压入式 主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。3、压抽混合式 在入风井口设一风机作压入式工作，回风井口设一风机作抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回风部分处于负压，工作面大致处于中间，其正压或负压均不大，采空区通连地表的漏风因而
12、较小。其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂。二、进风井的回风井的布置方式按进、回井在井田内的位置不同，通风系统可分为中央式、对角式及混合式。1、中央式 进、回风井均位于井田走向中央。根据进、回风井的相对位置，又分为中央并列式和中央边界式（中央分列式）。2、对角式 1）两翼对角式进风井大致位于井田走向的中央，两个回风井位于井田边界的两翼（沿倾斜方向的浅部），称为两翼对角式，如果只有一个回风井，且进、回风分别位于井田的两翼称为单翼对角式。2）分区对角式进风井位于井田走向的中央，在各采区开掘一个不深的小回风井，无总回风巷。3、混合式 由上述诸种方式混合组成。例如，中央分列与两翼对角混合式，中央并列与
13、两翼对角混合式等等。三、矿井通风网路的基本类型与特征矿井通风网路是指流经井下各巷道的风流分岔和汇合线路的结构形式。1、串联风路由两条或两条以上分支彼此首尾相连，中间没有风流分汇点的线路称为串联风路。串联风路特性1）总风量等于各分支的风量；2）总风压（阻力）等于各分支风压（阻力）之和；3）总风阻等于各分风阻之和。2、并联风路由两条或两条以上的巷道在同一地点分开,又在另一地点汇合,而中间没有交叉巷道,这种联接方式称为并联风路。并联风路特性：1)总风量等于各分支的风量之和2)总风压等于各分支风压3)总风阻小于分风阻3、角联网路。并联网路中的两条巷道之间,还有一条或多条风路相通所构成的网路,叫角联网路。分区通风优点：1）降低矿井总风阻；2）避免巷道通风中污风串联现象；3）易于隔绝事故。四、矿井通风系统的选择根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性等条件，在确保矿井安全、兼顾中、后期生产需要的前提下，通过对多种个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。中央式通风系统具有井巷工程量少、初期投资省的优点。因此，矿井初期宜优先采用。有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易自燃的矿井及有热害的矿井，应
