《一氧化碳基础知识.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一氧化碳基础知识.doc（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、在正常情况下，经过呼吸系统进入血液的氧，将与血红蛋白（Hb）结合，形成氧血红蛋白（O2Hb）被输送到机体的各个器官和组织，参与正常的新陈代谢活动。如果空气中的一氧化碳浓度过高，大量的一氧化碳将进入机体血液。进入血液的一氧化碳，优先与血红蛋白（Hb）结合，形成碳氧血红蛋白 （COHb），一氧化碳与血红蛋白的结合力比氧与血红蛋白的结合力大200300倍。碳氧血红蛋白 （COHb）的解离速度只是氧血红蛋白（O2Hb）的1/3600。一氧化碳与血红蛋白的结合，不仅降低了血球携带氧的能力，而且还抑制、延缓氧血红蛋白（O2Hb）的解析和释放，导致机体组织因缺氧而坏死，严重者则可能危及人的生命。此外，机体内
2、的血红蛋白（Hb）的代谢过程，也能产生一氧化碳，形成内源性的碳氧血红蛋白（COHb）。正常机体内，一般碳氧血红蛋白（COHb）只占0.41.0%，贫血患者则会更高一些。一氧化碳对机体的危害程度，主要取决于空气中的一氧化碳的浓度和机体吸收高浓度一氧化碳空气的时间长短。一氧化碳中毒者血液中的碳氧血红蛋白 （COHb）的含量与空气中的一氧化碳的浓度成正比关系，中毒的严重程度则与血液中的碳氧血红蛋白 （COHb）含量有直接关系。心脏和大脑是与人的生命最密切的组织和器官，心脏和大脑对机体供氧不足的反应特别敏感。因此，一氧化碳中毒导致的机体组织缺氧，对心脏和大脑的影响最为显著。如果空气中的一氧化碳浓度达到
3、10ppm，10分钟过后，人体血液内的碳氧血红蛋白 （COHb）可达到2%以上，从而引起神经系统反应，例如，行动迟缓，意识不清。如果一氧化碳浓度达到30ppm，人体血液内的碳氧血红蛋白（COHb）可达到5%左右，可导致视觉和听力障碍；当血液内的碳氧血红蛋白（COHb）达到10%以上时，机体将出现严重的中毒症状，例如，头痛、眩晕、恶心、胸闷、乏力、意识模糊等。由于一氧化碳在肌肉中的累积效应，即使在停止吸入高浓度的一氧化碳后，在数日之内，人体仍然会感觉到肌肉无力。一氧化碳中毒对大脑皮层的伤害最为严重，常常导致脑组织软化、坏死。一氧化碳中毒对心脏也能造成严重的伤害。当碳氧血红蛋白（COHb）达到5%
4、以上时，冠状动脉血流量显著增加；COHb达到10%时，冠状动脉血流量增加25%，心肌摄取氧的数量减少，导致某些组织细胞内的氧化酶系统活动停止。一氧化碳中毒还会引起血管内的脂类物质累积量增加，导致动脉硬化症。动脉硬化症患者，更容易出现一氧化碳中毒。2.5%，甚至1.7%的碳氧血红蛋白（COHb），就可能使心绞痛患者的发作时间大大缩短。人体内正常水平的COHb含量为0.5%左右，安全阈值约为10%。当COHb含量达到25%30%时，显示中毒症状，几小时后陷入昏迷。当COHb含量达到70%时，即刻死亡。血液中的COHb含量达到30%40% 时，血液呈现樱红色，皮肤、指甲、粘膜及口唇部均有显示。同时，
5、还出现头痛、恶心、呕吐、心悸等症状，甚至突然昏倒。深度中毒者出现惊厥，脑和肺部出现水肿，心肌受到损害等症状，如不及时抢救，极易导致死亡。美国卫生部门把碳氧血红蛋白（COHb）不超过2%作为制定空气中的一氧化碳（CO）限值标准的依据。考虑到老人、儿童和心血管疾病患者的安全，我国环境卫生部门规定：空气中的一氧化碳（CO）的日平均浓度不得超过1毫克/立方米（0.8ppm）；一次测定最高容许浓度为3毫克/立方米（2.4ppm）。 一氧化碳基础知识一、一氧化碳的性质和危害1、一氧化碳的物理性质在通常状况下,一氧化碳是无色、无臭、无味的气体,熔点199,沸点191.5。标准状况下气体密度为l.25g/L,
6、和空气密度(标准状况1.293g/L相差很小,这也是容易发生煤气中毒的因素之一。它为中性气体。2、一氧化碳的化学性质一氧化碳分子中碳元素的化合价是十2，能进一步被氧化成4价，从而使一氧化碳具有可燃性和还原性，一氧化碳能够在空气中或氧气中燃烧，生成二氧化碳： 2COO2=2CO2 燃烧时发出蓝色的火焰，放出大量的热。因此一氧化碳可以作为气体燃料。 一氧化碳作为还原剂，高温时能将许多金属氧化物还原成金属单质，因此常用于金属的冶炼。如：将黑色的氧化铜还原成红色的金属铜，将氧化锌还原成金属锌： COCuO=CuCO2 COZnO=ZnCO2 在炼铁炉中可发生多步还原反应： CO3 Fe2O3= 2 F
7、e3O4CO2 Fe3O4CO= 3 FeOCO2 FeOCO=FeCO2 3、一氧化碳还有一个重要性质：在加热和加压的条件下，它能和一些金属单质发生反应，组成分子化合物。如Ni(CO)4（四羰基镍）、Fe(CO)5（五羰基铁）等，这些物质都不稳定，加热时立即分解成相应的金属和一氧化碳，这是提纯金属和制得纯一氧化碳的方法之一。凡含碳的物质燃烧不完全时，都可产生CO气体。在工业生产中接触CO的作业不下70余种，如冶金工业中炼焦、炼铁、锻冶、铸造和热处理的生产；化学工业中合成氨、丙酮、光气、甲醇的生产；矿井放炮、煤矿瓦斯爆炸事故；碳素石墨电极制造；内燃机试车等 4、一氧化碳中毒，（亦称煤气中毒。）
8、一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合，进而排血红蛋白不与氧气的结合，从而出现缺氧，导致人窒息死亡。因此一氧化碳具有毒性。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体，故易于忽略而致中毒。一氧化碳中毒的原因是因为这就是一氧中毒。常见于家庭居室通风差的情况下，煤炉产生的煤气或液化气管道漏气或工业生产煤气以及矿井中的一氧化碳吸入而致中毒。一氧化碳中毒症状表现在以下几个方面：一是轻度中毒 。 患者可出现头痛、头晕、失眠、视物模糊、耳鸣、恶心、呕吐、全身乏力、心动过速、短暂昏厥。血中碳氧血红蛋白含量达10%-20%。二是中度中毒。除上述症状加重外，口唇、指甲、皮肤粘膜出现樱桃红色，多汗，血压先升高后降低，心
9、率加速，心律失常，烦躁，一时性感觉和运动分离（即尚有思维，但不能行动）。症状继续加重，可出现嗜睡、昏迷。血中碳氧血红蛋白约在30%-40%。经及时抢救，可较快清醒，一般无并发症和后遗症。三是重度中毒。患者迅速进入昏迷状态。初期四肢肌张力增加，或有阵发性强直性痉挛；晚期肌张力显著降低，患者面色苍白或青紫，血压下降，瞳孔散大，最后因呼吸麻痹而死亡。经抢救存活者可有严重合并症及后遗症。5、一氧化碳的后遗症。中、重度中毒病人有神经衰弱、震颤麻痹、偏瘫、偏盲、失语、吞咽困难、智力障碍、中毒性精神病或去大脑强直。部分患者可发生继发性脑病。 二、矿井火灾发生的原因及其分类 凡发生在井下的火灾，以及发生在井口
10、附近但危害到井下安全的火灾，都叫做矿井火灾。 发生矿井火灾的原因有两种，一是外部火源引起的火灾，二是煤炭本身的物理化学性质的内在因素引起的火灾。因此，矿井火灾分为两类：外因火灾和内因火灾。 1.外因火灾，又称外源火灾。违章在井下吸烟，在井下拆卸矿灯、放明炮、电焊、气焊等，都可能引起井下火灾。井下电气设备使用不当或维修不及时而短路所产生的电弧火花，可引起井下火灾。矿井瓦斯、煤尘的燃烧或爆炸，可以引燃井下可燃物而形成矿井火灾。还有违反操作规程和违章放炮，例如用明火或用动力线放炮、火药变质、放糊炮等等都可能引起井下火灾。外因火灾一般发生在井口附近、井下机电硐室、采掘工作面和有电缆的木支架巷道等处。2
11、.内因火灾，又称煤炭自燃。有的煤炭由于自身的物理化学性质具有自燃性，与空气接触后能氧化生热，如果散热条件不好，就会自燃。内因火灾主要发生在采空区、冒顶处和压酥的煤柱中。采空区中，尤其采用回采率低的采煤方法时，采空区中遗留的煤炭多，最容易引起煤的自燃。采空区中的自然发火占全矿井自然火灾总数的80左右，所以对于有自然发火危险的矿井，应及时封闭采空区，防止漏风，并采取黄泥灌浆或洒阻化剂等方法来防止采空区中煤的自燃。 3、矿井火灾的特点 矿井火灾与地面火灾不同，它有自己的特点：井下空间小，工作场所狭窄；电气设备多、坑木等易燃物多，煤本身就可以被引燃。再加上防火设施不健全，灭火器材不齐全，井下又有新鲜风
12、流，一旦发生火灾，不像地面火灾那样容易扑灭。而且各种火灾（如电气失火、油料起火、瓦斯爆炸形成的火灾以及煤炭自燃等）都会发生，扑救方法也各不相同。如果灭火不及时或处理不当，就会蔓延发展，往往酿成大火，这就使得灭火工作更加困难。同时，井下工作人员集中，遇有火灾，不知道发生在何处，难于躲避和疏散，这都会加重火灾造成的损失。自燃火灾多发生在煤柱或采空区中，没有明显火焰，燃烧过程缓慢，不易被人们发现，也不易找到火源的准确位置，一经觉察，已成火灾，只好进行封闭。所以这种火灾延续时间长，可达几个月、几年甚至几十年。自燃火灾还生成大量的一氧化碳，以致造成人员中毒伤亡。 井下自燃火灾一般发生在通风不良的乱采乱掘
13、或冒顶处；封闭不及时或不严密的采空区；被压酥产生裂隙的煤柱；厚煤层分层开采和急倾斜煤层开采回采率低、丢煤多的采空区。上述地点更要注意防止爆的自燃。由于条件所限，井下火灾不同于地面火灾，每个工作人员不但要提高警惕，严加防范，认真执行作业规程和操作规程，而且还要针对井下的特殊情况，采取专门的防灭火措施，掌握灭火方法和各种不同灭火器具的使用方法，一旦发生火灾就能有效加以扑救。三、煤层的自燃发火煤层的自燃发火，是在开采了煤层以后，经过一段时间才开始的，这段时间通常叫做自燃发火期。一般按如下情况计算：巷道煤自燃发火期的计算。是从巷道暴露之日算起，至自燃发生之日止的一段时间。煤柱自燃发火期的计算，是从该煤
14、柱暴露之日算起，至自燃发生之日止的一段时间。采空区自燃发火期的计算，是从该采区回采开始之日算起，至自燃发生之日止的一段时间， 一个煤层的自燃发火期，是根据同一煤层内的各项自燃发火期加权平均值计算。1 自然发火的原因及规律 1.1 煤体自然发火的条件 (1) 煤炭自身具有自燃倾向性且以破碎状态存在； (2) 对煤炭有连续的供氧条件(漏风风速为1.2 2.0m/ min、漏风量为0. 1 0. 24m3/ min) ； (3) 煤炭氧化生成的热量易于积聚; (4) 上述条件持续稳定足够的时间; 1.2矿井自然发火的分布规律 所有的自然发火点都分布在采煤工作面的“两道两线”(即进风道、回风道、停采线
15、、开采线) 、地质构造带和护巷煤柱间。 (1) 工作面回采结束后,停采线前方有煤壁支承,不易冒实,易形成漏风通道。 (2) 地质构造复杂、断层多的地带因煤质松软、破碎,煤体吸附氧的能力增强,煤层层理、节理高度发育,易漏风。 (3) 布置在煤层的集中进回风联络巷因多次掘进,保护煤柱反复承受采动压力的影响,煤体变形、破碎,不易密封。 (4) 在风压变化较大、较频繁的区域,因风压变化使采空区形成的“负压喘息”加剧了自燃和自燃征兆的显现。 (5) 分层巷道掘进期间,因巷道内风压增高,加之顶板一般较为破碎,易通过其假顶上的裂隙和采空区形成复杂漏风通道。 (6) 分层巷道内错,易形成漏风隅角带;分层巷道外错,易使采空区内的遗煤破碎,二者均可为煤炭自燃创造便利的条件。 2、防治自燃的对策和基本原则: 2.1 延长自然发火期 针对分层开采的特点,实行集中生产,加快推进速度,并采取以阻燃为主的预防措施,延长自然发火周期。 (1) 将首层开采的煤层进行注水。 (2) 对2、3、4 分层“两道两线”各20m的范围内采前预打浅孔密集钻进行控制注浆。 (3) 在开采线预埋注浆管路,待工作面推采适当距离(一般为40m) 后,集中注浆。 (
