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1、矿井空气及其成份定乂：地面空气进入矿井以后即称为矿井空气地面空气的组成 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（02）20.9623.32惰性稀有气体氦、氮气（N2）79.076.71氖、氩、氪、二氧化碳（CO2） 0.040.06氙等计在氮气中地面空气又称为大气，是混合气体，大气中除了水蒸气的比例随地区和季节 变化较大以外
2、，其余化学组成成分相对稳定。一般将不含水蒸汽的空气称为干空 气它的组成成分和体积百分比分别为氧气（20.96%）、氮气（79%）和二氧化碳 （0.04%）.地面空气从井筒进入井下就成了矿井空气，将发生一系列变化。主要有：氧气含 量减少；有毒有害气体含量增加；粉尘浓度增大；空气的温度、湿度、压力等物 理状态变化等。在矿井通风中，习惯上风速计分作新鲜风流（新风）和污风风流（污风或乏风）。 一、矿井空气的主要成分及其基本性质（一）氧气（02）氧气是一种无色、无味、无臭的气体，对空气的相对密度为1.105。氧气很活跃， 易使多种元素氧化，能助燃。氧气是维持人体正常生理机能所不可缺少的气体。一般情况下，
3、人在休息时的 需氧量为0.20.4L/min；在工作时为13 L/min。地面空气进入井下后，氧气浓度要有所降低，氧气浓度降低的主要原因有：人员 呼吸；煤岩、坑木和其他有机物的缓慢氧化；爆破工作；井下火灾和瓦斯、煤尘 爆炸；煤岩和生产中产生其他有害气体等。在正常通风的井巷和工作面中，氧气浓度与地面相比一般变化不大，不会对人体 造成太大影响。但在井下盲巷、通风不良的巷道中或发生火灾、爆炸事故后，应 特别注意对氧气浓度的检查，以防发生窒息事故。（二）氮气（N2）氮气是无色、无味、无臭的惰性气体，相对密度为0.97,微溶于水，不助燃， 无毒，不能供人呼吸。氮气在正常情况下对人体无害，但当空气中的氮气
4、浓度增加时，会相应降低氧气 浓度，人会因缺氧而窒息。在井下废弃旧巷或封闭的采空区中，有可能积存氮气。如1982年9月7日，我国某矿因矿井主要通风机停风，井下采空区的氮气大量 涌出，致使采煤工作面支架安装人员缺氧窒息，造成多人伤亡事故。矿井中的氮气主要来源于：井下爆破；有机物的腐烂；天然生成的氮气从煤岩中 涌出等。（三）二氧化碳（CO2）二氧化碳是无色、略带酸臭味的气体，相对密度为1.52,不助燃也不能供人呼 吸，略带毒性，易溶于水。二氧化碳对人体的呼吸有刺激作用，所以在为中毒或窒息的人员输氧时，常常要 在氧气中加入5%的二氧化碳，以促使患者加强呼吸。当空气中的二氧化碳浓度 过高时，轻则使人呼吸
5、加快，呼吸量增加，严重时也能造成人员中毒或窒息。 二氧化碳比空气重，常常积聚在煤矿井下的巷道底板、水仓、溜煤眼、下山尽头、 盲巷、采空区及通风不良处。矿井中二氧化碳的主要来源有：煤和有机物的氧化；人员呼吸；井下爆破；井下 火灾；瓦斯、煤尘爆炸等。有时也能从煤岩中大量涌出，甚至与煤或岩石一起突 然喷出，给安全生产造成重大影响。如我国某矿，曾在1975年6月发生过一起 二氧化碳和岩石突出事故，突出二氧化碳11000m3。二氧化碳窒息同缺氧窒息一样，都是造成矿井人员伤亡的重要原因之一。二、矿井空气主要成分的质量（浓度）标准 矿井空气的主要成分中，由于氧气和二氧化碳对人员身体健康和安全生产影响很 大，
6、所以煤矿安全规程（以下简称规程）对其浓度标准做了明确规定。 主要如下：采掘工作面进风流中，按体积计算，氧气浓度不低于20%；二氧化碳浓度不超过 0.5%。矿井总回风巷或一翼回风巷风流中，二氧化碳超过0.75%时,必须立即查明原因， 进行处理。采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中二氧化碳超过1.5%时，采掘工作面风流 中二氧化碳浓度达到1.5%时，都必须停止工作，撤出人员，进行处理。三、矿井空气主要成分的检测方法矿井空气主要成分的检测方法可分为两大类:一是取样分析法，二是快速测定法。（一）取样分析法利用取样瓶或吸气球等容器提取井下空气式样，送往地面化验室进行分析。分析 仪器多用气相色谱仪，分析精度
7、高，定性准确，分析速度快，一次进样可以同时 完成多种气体的分析；但所需时间长，操作复杂，技术要求高。一般用于井下火 区成分检测或需精确测定空气成分的场合。（二）快速测定法利用便携式仪器在井下就地检测，快速测定出主要气体成分，是目前普遍采用的 测定方法。1、氧气浓度的快速测定方法（1）利用氧气检测仪检测检测井下氧气的便携式仪器种类较多，主要有AY1B型、JJY1型（可测02、 CH4两种气体）等。其中AY1B型是普遍使用的氧气检测仪，本质安全型。AY1B型氧气检测仪采用的是电化学“隔膜式伽伐尼电池”原理。氧气传感元件 （隔膜式伽伐尼电池）分别由铂、铅两种不同金属做阴极和阳极，碱性溶液做电 解液，通过聚四氯乙烯薄膜将其封闭构成，如图1-1a所示。当氧气透过隔膜在 电极上发生电化学反应时，在两个电极间将形成同氧气浓度成正比的电流值，通 过测定电极间的电流值即可实现对氧气浓度的测定。2、二氧化碳浓度的快速检测方法矿井空气中二氧化碳的测定主要使用光学瓦斯鉴定器,检查方法详见煤矿安全 教材。文章来自：http:/
