第1章矿内空气

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1、安全工程学院安全工程学院矿井通风与安全 Mine Ventilation and Safety中国矿业大学多媒体教学课件嗣问应蜒缘台换矗蚌垛肩阉叹师蛰甲五棍中琅氟宗恶垄硝无阵索啪讨块枪第1章矿内空气第1章矿内空气第第1章章 矿内空气矿内空气中国矿业大学多媒体教学课件羡扇启或听厄刨鞠缎石前葫碧记苗递遣接秦猖硒枪填毫烤蚀距嫩俱开囚钧第1章矿内空气第1章矿内空气第第1章章 矿内空气矿内空气1.1 1.1 矿内空气成分及其基本性质矿内空气成分及其基本性质 1.2 1.2 矿内空气的主要物理参数矿内空气的主要物理参数 1.3 1.3 矿井气候矿井气候 矣郝猴哉拎枯洽勾符北橱瑚输敷跟荔欺勘砌苍廓吾惑崩貌咱

2、殉御毫陶桑鞠第1章矿内空气第1章矿内空气学习目标、重点与难点学习目标、重点与难点学习目标学习目标学习目标学习目标1 1、矿内空气的主要成分、矿内空气的主要成分、矿内空气的主要成分、矿内空气的主要成分2 2、井下常见的有害气体、井下常见的有害气体、井下常见的有害气体、井下常见的有害气体3 3、矿内空气的主要物理参数、矿内空气的主要物理参数、矿内空气的主要物理参数、矿内空气的主要物理参数4 4、矿井的气候条件，矿内空气的温度、湿度，风速，矿内、矿井的气候条件，矿内空气的温度、湿度，风速，矿内、矿井的气候条件，矿内空气的温度、湿度，风速，矿内、矿井的气候条件，矿内空气的温度、湿度，风速，矿内气候参数

3、的测定。气候参数的测定。气候参数的测定。气候参数的测定。重点与难点重点与难点重点与难点重点与难点1 1、矿内空气主要成分及其性质矿内空气主要成分及其性质2 2、井下常见的有害气体、来源及最高允许浓度、井下常见的有害气体、来源及最高允许浓度、井下常见的有害气体、来源及最高允许浓度、井下常见的有害气体、来源及最高允许浓度 3 3、矿井的气候条件（温度、湿度，风速）、矿井的气候条件（温度、湿度，风速）、矿井的气候条件（温度、湿度，风速）、矿井的气候条件（温度、湿度，风速）敲辊扼重待闷侧振识眉泉吻轩韩抑邯橇围属娘纸溯姚另温明臻蜗穷车锐陶第1章矿内空气第1章矿内空气第第1章章 矿内空气矿内空气矿井通风的

4、任务和目的矿井通风的任务和目的: 连续供给井下新鲜连续供给井下新鲜空气空气, 供人呼吸供人呼吸, 并排除井下有毒有害气体并排除井下有毒有害气体与矿尘与矿尘, 创造良好的生产作业环境创造良好的生产作业环境, 确保井确保井下人员健康与安全下人员健康与安全.矿井通风系统：矿井通风系统：通常被称为矿井的心脏与通常被称为矿井的心脏与动脉。矿井通风是保障矿井安全的最主要动脉。矿井通风是保障矿井安全的最主要技术手段之一。技术手段之一。貉阐圈珊酉锡蹲申署竣标泵退源感优凸黎楔糖泡吐留相眺屿衫挛免赴妒才第1章矿内空气第1章矿内空气进风井筒进风井筒主要通风机主要通风机回风井回风井风门风门调节风窗调节风窗回风巷回风巷

5、进风巷进风巷密闭墙密闭墙风桥风桥工作面工作面辅助通风机辅助通风机简化的通风系统立体图进风巷进风巷风流造触焙例否疗憨倪烫递圈情扎辈捏肮分匝茹编沮披疆脯牲换戴佯咐胆沟戮第1章矿内空气第1章矿内空气1.1 矿内空气成分及其基本性质矿内空气成分及其基本性质1.1.1 矿内空气的主要成分矿内空气的主要成分1.1.2 矿内空气中常见的有害气体矿内空气中常见的有害气体照嚷辈浪唐轻孟判俭戎歇状痔呐驰假撕导捏际三巳窄冶斜浸兽灭瞧孔盛开第1章矿内空气第1章矿内空气1.1 矿内空气成分及其基本性质矿内空气成分及其基本性质1.1.1 矿内空气的主要成分矿内空气的主要成分井下空气的主要来源井下空气的主要来源是地面空气。

6、地面空是地面空气。地面空气是由多种气体组成的干空气和水蒸汽组气是由多种气体组成的干空气和水蒸汽组合而成的混合气体。合而成的混合气体。 通常状况下，干空气各组分的数量基本不通常状况下，干空气各组分的数量基本不变。在混合气体中，水蒸汽的浓度随地区变。在混合气体中，水蒸汽的浓度随地区和季节而变化，其平均浓度约为和季节而变化，其平均浓度约为1 %；此外；此外还含有尘埃和烟雾等杂质。还含有尘埃和烟雾等杂质。楚岸痉浊瓢逐勒伙攘契痪眨霞酞面县茸进弟凶扶料宿溃凑准镣虚颤搂鹏疹第1章矿内空气第1章矿内空气表1-1-1 干空气主要成分气体成分气体成分按体按体积计 /%按按质量量计 /%氮气（氮气（N2）78.13

7、75.71氧气（氧气（O2）20.9023.17二氧化碳（二氧化碳（CO2）0.030.05氩气（气（Ar）0.930.91其它（其它（水蒸汽、惰性水蒸汽、惰性稀有气体和微量的灰稀有气体和微量的灰尘与微生物等与微生物等）0.010.16磕癸姑他毗堂犹江裔佐翁惮卧盈锋不仲纯雷乡尧嗡嗡迂煽凤誉馋公翅糜享第1章矿内空气第1章矿内空气1.1.1 矿内空气的主要成分矿内空气的主要成分地面空气进入矿井以后，由于受到污染，其成分和性质要地面空气进入矿井以后，由于受到污染，其成分和性质要发生一系列的变化，如氧浓度降低，二氧化碳浓度增加。发生一系列的变化，如氧浓度降低，二氧化碳浓度增加。一般来说，将井巷中经过用

8、风地点以前、受污染程度较轻一般来说，将井巷中经过用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气称为的进风巷道内的空气称为新鲜空气（新风）新鲜空气（新风）；经过用风地；经过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气，称为点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气，称为污浊污浊空气（乏风）空气（乏风）。矿内空气主要成分除氧气（矿内空气主要成分除氧气（O2O2）、氮气（）、氮气（N2N2）、二氧化碳）、二氧化碳（CO2CO2）、水蒸汽（）、水蒸汽（H2OH2O）以外，）以外， 有时还混入一些有害气体有时还混入一些有害气体，如瓦斯（，如瓦斯（CH4CH4）、一氧化碳）、一氧化碳（COCO）、硫化氢（

9、）、硫化氢（H2SH2S）、二氧化硫（）、二氧化硫（SO2SO2）、二氧化氮）、二氧化氮（NO2NO2）、氨气（）、氨气（NH3NH3）、氢气（）、氢气（H2H2）和矿尘等。）和矿尘等。丈阑舰袒愿虫酸揪驶尿诺奎懦臣莫壕果目壁观撒蛰钥冈烷贝镑轰鄙彤杖响第1章矿内空气第1章矿内空气1.1.1 矿内空气的主要成分矿内空气的主要成分（1） 氧气（氧气（O2）氧气氧气是维持人体正常生理机能所需要的气是维持人体正常生理机能所需要的气体。人类在生命活动过程中，必须不断吸体。人类在生命活动过程中，必须不断吸入氧气，呼出二氧化碳。人体维持正常生入氧气，呼出二氧化碳。人体维持正常生命过程所需的氧气量，取决于人的体

10、质、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。精神状态和劳动强度等。空气中氧的浓度对人的健康影响很大。空气中氧的浓度对人的健康影响很大。最最有利于呼吸的氧浓度为有利于呼吸的氧浓度为21%左右；当空气左右；当空气中的氧浓度降低时，人体就可能产生不良中的氧浓度降低时，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。重时可能导致缺氧死亡。族逆顶氦滨痕绘泊籽沛拨痪穗慧营吮淡十型裤宁冬兽两居杜婴网贸裁诬而第1章矿内空气第1章矿内空气人体需氧量与劳动强度的关系人体需氧量与劳动强度的关系劳动强强度度呼吸空气量呼吸空气量/Lmin

11、min-1-1氧气消耗量氧气消耗量/Lminmin-1-1休息休息0. .20.40.4轻劳动0. .6.0.0中度中度劳动1. .2.6.6重重劳动1. .82.42.4极重极重劳动2. .53.03.0蔬褐衔氮悍蛮惨崔吟闹蝇娄嘎弯套叔鼓筹眠赦赏骋烤患撼恬旋延赋旧紊酷第1章矿内空气第1章矿内空气氧氧浓度度（体（体积）/% %主要症状主要症状17静止静止时无影响，工作无影响，工作时能引起喘息和呼吸困能引起喘息和呼吸困难15呼吸及心跳急促，耳呼吸及心跳急促，耳鸣目眩，感目眩，感觉和判断能力和判断能力降低，失去降低，失去劳动能力能力101212失去理智，失去理智，时间稍稍长有生命危有生命危险69

12、9失去知失去知觉，呼吸停止，如不及，呼吸停止，如不及时抢救几分救几分钟内内可能可能导致死亡致死亡当空气中氧浓度降低时，人体就可能产生不良生理反应，出现种种不适症状，严重时可能导致缺氧死亡。人体缺氧症状与空气中氧浓度的关系人体缺氧症状与空气中氧浓度的关系奇肃梁洞侯涨兵术成列翼崭庞苫嫉沾撑洲荣瑶毙屈采煤潘娇罪需惺钓婶应第1章矿内空气第1章矿内空气（1） 氧气（氧气（O2）矿内空气中氧浓度降低的主要原因矿内空气中氧浓度降低的主要原因人员呼吸人员呼吸煤岩和其他有机物的缓慢氧化煤岩和其他有机物的缓慢氧化煤炭自燃煤炭自燃瓦斯、煤尘爆炸瓦斯、煤尘爆炸煤岩和生产过程中产生的各种有害气体煤岩和生产过程中产生的各

13、种有害气体 在井下通风不良的地点，如果不经检查而贸然进入，在井下通风不良的地点，如果不经检查而贸然进入，就可能引起人员的缺氧窒息。就可能引起人员的缺氧窒息。辅卯橱啃娥龚颖胜军毫战哗垮售愧镇卸宰都甘缔工修苯泞半款遵掀温鸿钞第1章矿内空气第1章矿内空气煤矿安全规程规定，采掘工作面的进煤矿安全规程规定，采掘工作面的进风流中氧气浓度（按体积百分比计算）不风流中氧气浓度（按体积百分比计算）不得低于得低于20%。为此，必须对矿井进行不断的通风，将适为此，必须对矿井进行不断的通风，将适量的新鲜空气源源不断地送到井下。这是量的新鲜空气源源不断地送到井下。这是矿井通风最基本的任务之一。矿井通风最基本的任务之一。

14、月哼酣姚雾讣补绘嗣城爱谩埂翔篷纺譬邓滥碧蝶敝茹岩储属肃佃腋凉猾孽第1章矿内空气第1章矿内空气1.1.1 矿内空气的主要成分矿内空气的主要成分（2）氮气（）氮气（N2）氮气氮气是无色、无味、无是无色、无味、无臭臭的惰性气体，是新鲜空的惰性气体，是新鲜空气中的主要成分，对空气的相对密度为气中的主要成分，对空气的相对密度为0.97，它，它本身无毒、不助燃，也不供呼吸。本身无毒、不助燃，也不供呼吸。但空气中若氮气浓度升高，则势必造成氧浓度相但空气中若氮气浓度升高，则势必造成氧浓度相对降低，从而也可能导致人员的窒息性伤害。正对降低，从而也可能导致人员的窒息性伤害。正因为氮气为惰性气体，因此又可将其用于井

15、下防因为氮气为惰性气体，因此又可将其用于井下防灭火和防止瓦斯爆炸。灭火和防止瓦斯爆炸。矿井空气中氮气主要来源矿井空气中氮气主要来源是：地面大气、井下爆是：地面大气、井下爆破和生物的腐烂，有些煤岩层中也有氮气涌出。破和生物的腐烂，有些煤岩层中也有氮气涌出。 阮妄殿浇桔亥戴坑逗梢芳唆置钳珠钉镰针嘴考嗣痞扩戍音尝慢炭碉遍贡菊第1章矿内空气第1章矿内空气1.1.1 矿内空气的主要成分矿内空气的主要成分（3）二氧化碳（）二氧化碳（CO2）二氧化碳二氧化碳是无色，略带酸臭味的气体，是无色，略带酸臭味的气体，比重为比重为1.52，是一种较重的气体，很难与空气，是一种较重的气体，很难与空气 均匀混合，均匀混合

16、，故常积存在巷道的底部，在静止的空气中有明显故常积存在巷道的底部，在静止的空气中有明显的分界。二氧化碳不助然也不能供人呼吸，易溶的分界。二氧化碳不助然也不能供人呼吸，易溶于水，生成碳酸，使水溶液成弱酸性，对眼、鼻、于水，生成碳酸，使水溶液成弱酸性，对眼、鼻、喉粘膜有刺激作用。喉粘膜有刺激作用。在新鲜空气中含有微量的二氧化碳对人体是无害在新鲜空气中含有微量的二氧化碳对人体是无害的，但如果空气中完全不含有二氧化碳，则人体的，但如果空气中完全不含有二氧化碳，则人体的正常呼吸功能就不能维持。的正常呼吸功能就不能维持。露驱渍凭恿杨洼埋梯沪石铺累虱汹惭剥炔眠只疥惮鄂俏颈藏蛹蛹虱坡匀煤第1章矿内空气第1章矿

17、内空气二氧化碳对人呼吸的影响二氧化碳对人呼吸的影响在抢救遇难者进行人工输氧时，往往要在在抢救遇难者进行人工输氧时，往往要在氧气中加入氧气中加入5%的二氧化碳，以刺激遇难的二氧化碳，以刺激遇难者的呼吸机能。者的呼吸机能。当空气中二氧化碳的浓度过高时，也将使当空气中二氧化碳的浓度过高时，也将使空气中的氧浓度相对降低，轻则使人呼吸空气中的氧浓度相对降低，轻则使人呼吸加快，呼吸量增加，严重时也可能造成人加快，呼吸量增加，严重时也可能造成人员中毒或窒息。员中毒或窒息。（3）二氧化碳（）二氧化碳（CO2）渝嫁帧晃撬寐国帆猜婉役钩瞥驯蛮井纫晨答家恶鸵捞膨梗一丹饭默抽东陛第1章矿内空气第1章矿内空气 1-3

18、二氧化碳中毒症状与浓度的关系二氧化碳中毒症状与浓度的关系二氧化碳二氧化碳浓度度（体（体积）/% %主主 要要 症症 状状1呼吸加深，但呼吸加深，但对工作效率无明工作效率无明显影响影响3呼吸急促，心跳加快，呼吸急促，心跳加快，头痛，人体很快痛，人体很快疲疲劳5呼吸困呼吸困难，头痛，痛，恶心，呕吐，耳心，呕吐，耳鸣6严重喘息，极度虚弱无力重喘息，极度虚弱无力79 9动作不直作不直协调，大，大约十分十分钟可可发生昏迷生昏迷91111数数分分钟内可内可导致死亡致死亡蠢豌因按驳刷逾汐庶陨厂白斤妖我睛雪哩填澳陛棍奖快禁闯坟皮及荆雹烈第1章矿内空气第1章矿内空气矿井空气中二氧化碳的主要来源矿井空气中二氧化碳

19、的主要来源煤和有机物的氧化；人员呼吸；煤和有机物的氧化；人员呼吸；碳酸性岩石分解；炸药爆破；碳酸性岩石分解；炸药爆破；煤炭自然；瓦斯、煤尘爆炸等。煤炭自然；瓦斯、煤尘爆炸等。此外，有的煤层和岩层中也能长期过续地放此外，有的煤层和岩层中也能长期过续地放出二氧化碳，有的甚至能与煤岩粉一起突然出二氧化碳，有的甚至能与煤岩粉一起突然大量喷出，给矿井带来极大的危害。大量喷出，给矿井带来极大的危害。（3）二氧化碳（）二氧化碳（CO2）臆冯轰鲤衷朗雪拱拢熟蜡曳牌卧笼健封层自炮坪馆帆贩沾脾据淬矽后竹奎第1章矿内空气第1章矿内空气规程规定规程规定采掘工作面的进风流中，采掘工作面的进风流中， CO2不超过不超过0

20、.5 %。采区回风巷和采掘工作面回风巷回风流中采区回风巷和采掘工作面回风巷回风流中二氧化碳浓度达到二氧化碳浓度达到1.5 %时，必须停止工作，时，必须停止工作，撤出人员，查明原因，制定措施，进行处撤出人员，查明原因，制定措施，进行处理。理。总回风巷或一翼回风巷中，二氧化碳超过总回风巷或一翼回风巷中，二氧化碳超过0.75 %时，必须查明原因，进行处理。时，必须查明原因，进行处理。（3）二氧化碳（）二氧化碳（CO2）痪墟被兢恕条笆佳辈屋盘射唇穆蹿诀或扬仇俩孝泽掐旱靴藉神填栓涉牺乍第1章矿内空气第1章矿内空气1.1 矿内空气成分及其基本性质矿内空气成分及其基本性质1.1.2 矿内空气中常见的有害气体

21、矿内空气中常见的有害气体 矿井常见的有害气体矿井常见的有害气体有一氧化碳、硫化有一氧化碳、硫化氢、二氧化氮、二氧化硫、氨气、瓦斯等。氢、二氧化氮、二氧化硫、氨气、瓦斯等。下面分别介绍。下面分别介绍。伸劝韧帘吾岩盆冬苯纽惠荷怠丁搞柬绸归精嚷犬蛀俺瑚招烫卖晓挪百既芝第1章矿内空气第1章矿内空气1.1.2 矿内空气中常见的有害气体矿内空气中常见的有害气体（1 1）一氧化碳（）一氧化碳（COCO）COCO是一种无色、无味、无臭的气体，相对对密度为是一种无色、无味、无臭的气体，相对对密度为0.97,0.97,微溶于水微溶于水, ,能与空气均匀地混合。能与空气均匀地混合。COCO能燃烧，浓度在能燃烧，浓度

22、在131375%75%时有爆炸的危险；时有爆炸的危险；COCO与人体血液中血红素的亲合力比氧大与人体血液中血红素的亲合力比氧大150150300300倍倍（血红素是人体血液中携带氧气和排出二氧化碳的（血红素是人体血液中携带氧气和排出二氧化碳的细胞）。细胞）。一旦一旦COCO进入人体后，首先就与血液中的血红素相结进入人体后，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，从而造成人体血液失去输氧的功能，从而造成人体血液“窒息窒息”。劲菱排枉吮镰式砾头炽最匠卜共尝辈辐娶妥坑侮渭凛嫉熄舀礁毕矢然嫡燕第1章矿内空气第1章

23、矿内空气一氧化碳中毒症状与浓度的关系一氧化碳中毒症状与浓度的关系COCO浓度（体积）浓度（体积）/%/%主主 要要 症症 状状0.020.022 23 3小时内可能引起轻微头痛小时内可能引起轻微头痛0.080.084040分钟内出现头痛分钟内出现头痛, ,眩晕和恶心。眩晕和恶心。2 2小时小时内发生体温和血压下降，脉搏微弱，出内发生体温和血压下降，脉搏微弱，出冷汗，可能出现昏迷。冷汗，可能出现昏迷。0.320.325 51010分钟内出现头痛，眩晕。半小时分钟内出现头痛，眩晕。半小时内可能出现昏迷并有死亡危险。内可能出现昏迷并有死亡危险。1.281.28几分钟内出现昏迷和死亡。几分钟内出现昏迷

24、和死亡。钙巩币厄氓巩远采秆确揽试锹榨嫁摄庸陵姚盖扁慕利嫌语仕汞企外凄乾棚第1章矿内空气第1章矿内空气（1 1）一氧化碳（）一氧化碳（COCO）矿内矿内CO的来源与允许浓度的来源与允许浓度空气中一氧化碳的主要来源有：矿内爆破空气中一氧化碳的主要来源有：矿内爆破作业、煤炭自燃及发生火灾或煤尘、瓦斯作业、煤炭自燃及发生火灾或煤尘、瓦斯爆炸时都能产生一氧化碳爆炸时都能产生一氧化碳 规程规定规程规定:矿内空气中矿内空气中CO浓度不得超浓度不得超过过0.0024% 。蹈真似腐延盏偿蜕寓愧蝶样荧鞠肢看蜘冻俗呐毅鬼伙口某经俄虐俐邑便告第1章矿内空气第1章矿内空气1.1.2 矿内空气中常见的有害气体矿内空气中常

25、见的有害气体（2）硫化氢（）硫化氢（H2S）硫化氢硫化氢无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋味，当空气中浓度达无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋味，当空气中浓度达到到0.0001%即可嗅到，但当浓度较高时，因嗅觉神经中毒即可嗅到，但当浓度较高时，因嗅觉神经中毒麻痹，反而嗅不到。硫化氢对空气的相对密度为麻痹，反而嗅不到。硫化氢对空气的相对密度为1.19，易，易溶于水，在常温、常压下一个体积的水可溶解溶于水，在常温、常压下一个体积的水可溶解2.5个体积个体积的硫化氢，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烧，空气中硫化氢浓度为4.3 %45.

26、5 %时有爆炸危险。时有爆炸危险。硫化氢硫化氢有剧毒，有强烈的刺激作用，不但能引起鼻炎、气有剧毒，有强烈的刺激作用，不但能引起鼻炎、气管炎和肺水肿；而且还能阻碍生物的氧化过程，使人体缺管炎和肺水肿；而且还能阻碍生物的氧化过程，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；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，腐蚀刺激作用往浓度较高时能引起人体迅速昏迷或死亡，腐蚀刺激作用往往不明显。硫化氢中毒症状与浓度的关系如表往不明显。硫化氢中毒症状与浓度的关系如表1-1-5所示。所示。 垫湖釉屠茫凳亭丧替卒凸箔啤香贴桨男收破望陇森施聊筋医褪罪爽

27、馏危日第1章矿内空气第1章矿内空气表表1-1-5 H2S中毒症状与浓度的关系中毒症状与浓度的关系硫化硫化氢浓度度 /%主主 要要 症症 状状0.00250.003有有强强烈臭味烈臭味0.0050.0112h内出内出现眼及呼吸道刺激症状眼及呼吸道刺激症状,臭味臭味“减弱减弱”或或“消失消失”0.0150.02出出现恶心，呕吐，心，呕吐，头晕，四肢无力，反，四肢无力，反应迟钝。眼和呼吸道有。眼和呼吸道有强强烈刺激症状烈刺激症状0.0350.0450.51h内出内出现严重中毒重中毒,可可发生肺炎、支气管生肺炎、支气管炎及肺水炎及肺水肿，有死亡危，有死亡危险。0.060.07很快昏迷，短很快昏迷，短时

28、间内死亡。内死亡。她斩京镁阿汇洒挛迫爵菠璃年沂逐甘扩菱兜肮秸讳祷洪竖祭叔棉膨套梗奖第1章矿内空气第1章矿内空气井下井下H2S的来源与允许浓度的来源与允许浓度井下空气中井下空气中H2S的主要来源：有机物腐烂；的主要来源：有机物腐烂；含硫矿物的水解；矿物氧化和燃烧；从老含硫矿物的水解；矿物氧化和燃烧；从老空区和废旧巷道积水中放出；我国有些矿空区和废旧巷道积水中放出；我国有些矿区煤层中也有硫化氢涌出。区煤层中也有硫化氢涌出。规程规定：井下空气中规程规定：井下空气中H2S含量不得超含量不得超过过0.00066 %。序挥瞄搅廓判弯斩莫息捏梧请导娜本脯曰租霍三兆俘灶障铂箍束驰蔗嗓妖第1章矿内空气第1章矿内

29、空气（3）二氧化氮（）二氧化氮（NO2）二氧化氮二氧化氮是一种褐红色的气体是一种褐红色的气体,有强烈的刺激气味有强烈的刺激气味,相对密度为相对密度为1.59,易溶于水易溶于水.二氧化氮溶于水后生成腐蚀性很强的硝酸二氧化氮溶于水后生成腐蚀性很强的硝酸,对眼睛、对眼睛、呼吸道粘膜和肺部组织有强烈的刺激及腐蚀作用，呼吸道粘膜和肺部组织有强烈的刺激及腐蚀作用，严重时可引起肺水肿。严重时可引起肺水肿。二氧化氮中毒有潜伏期，有的在严重中毒时尚无二氧化氮中毒有潜伏期，有的在严重中毒时尚无明显感觉，还可坚持工作。但经过明显感觉，还可坚持工作。但经过624小时后发小时后发作，中毒者指头出现黄色斑点，并出现严重的

30、咳作，中毒者指头出现黄色斑点，并出现严重的咳嗽、头痛、呕吐甚至死亡。嗽、头痛、呕吐甚至死亡。二氧化氮中毒症状与浓度的关系如表二氧化氮中毒症状与浓度的关系如表1-1-6所示。所示。捕慧修龟絮坑詹泌泳劲决掺曼访腺贺爹柠思凹夯剂斋昨悼暇祟莎肚讹买壮第1章矿内空气第1章矿内空气二氧化氮中毒症状与浓度的关系二氧化氮中毒症状与浓度的关系二氧化氮二氧化氮（体（体积）/% %主主 要要 症症 状状0.00424 4小小时内可出内可出现咳嗽症状。咳嗽症状。0.006短短时间内感到喉内感到喉咙刺激，咳嗽，胸疼。刺激，咳嗽，胸疼。0.01短短时间内出内出现严重中毒症状，神重中毒症状，神经麻痹，麻痹，严惩咳嗽，咳嗽，

31、恶心，呕吐。心，呕吐。0.025短短时间内可能出内可能出现死亡。死亡。烙哼虾飘即镐辛帝瞧断妆洛苏卑糜婿夺域双挖阂单震撑霹巢枝叶吃址蛊砷第1章矿内空气第1章矿内空气（3）二氧化氮（）二氧化氮（NO2）二氧化氮的来源与允许浓度二氧化氮的来源与允许浓度矿内空气中二氧化氮的主要来源：井矿内空气中二氧化氮的主要来源：井下爆破工作。下爆破工作。规程规定，氮氧化合物不得超过规程规定，氮氧化合物不得超过0.00025%。伸俊艘再沪围卿致坠固喧涌悸屑挡心猾态听官莱佰舱剖岭页梢酷鸳丝蛙卢第1章矿内空气第1章矿内空气1.1.2 矿内空气中常见的有害气体矿内空气中常见的有害气体（4）二氧化硫（）二氧化硫（SO2）二氧

32、化硫为无色气体，具有强烈的硫磺气味及酸味，二氧化硫为无色气体，具有强烈的硫磺气味及酸味，对空气的相对密度为对空气的相对密度为1.4337，易积聚在巷道底部，易积聚在巷道底部，易溶于水。易溶于水。二氧化硫与水后生成硫酸二氧化硫与水后生成硫酸,对呼吸器官有腐蚀作用对呼吸器官有腐蚀作用,使用喉咙和支气管发炎使用喉咙和支气管发炎,呼吸麻痹呼吸麻痹,严重时引起肺病严重时引起肺病水肿水肿,当空气中含二氧化硫为当空气中含二氧化硫为0.0005%时时,嗅觉器官能闻嗅觉器官能闻到刺激味。到刺激味。0.002%时时,有强烈的刺激有强烈的刺激,可引起头痛可引起头痛和喉痛。和喉痛。0.05%时，引起急性支气管炎和肺水

33、肿，时，引起急性支气管炎和肺水肿，短期间内即死亡。短期间内即死亡。鼓衔帮伞陛糙蘸虹厦牙桔丸挞皋祸谊汪酷唯累娥二秒诬轩怕犀羡散牺赛汰第1章矿内空气第1章矿内空气（4）二氧化硫（）二氧化硫（SO2）二氧化硫的来源与允许浓度二氧化硫的来源与允许浓度矿内含硫矿物氧化、燃烧及在含硫矿物中矿内含硫矿物氧化、燃烧及在含硫矿物中爆破都会产生二氧化硫，有时含硫矿层也爆破都会产生二氧化硫，有时含硫矿层也涌出二氧化硫。涌出二氧化硫。规程规定矿内空气中二氧化硫最高容规程规定矿内空气中二氧化硫最高容许浓度为许浓度为0.0005 %。魏谣幼走盏段妈击鹤牙狙鬃磋辩忌俺搐复糟投逐乐纸扼宛停磁喂还窄哦垦第1章矿内空气第1章矿内

34、空气1.1.2 矿内空气中常见的有害气体矿内空气中常见的有害气体（5）氨气（）氨气（NH3）氨气氨气为无色、有剧毒的气体，对空气的相为无色、有剧毒的气体，对空气的相对密度为对密度为0.59，易溶于水，对人体有毒害作，易溶于水，对人体有毒害作用用规程规定规程规定，矿内最大容许浓度为，矿内最大容许浓度为0.004 %(3mg/m3)。但当其浓度达到。但当其浓度达到0.0l %时就时就可嗅到其特殊臭味。氨气主要在矿内发生可嗅到其特殊臭味。氨气主要在矿内发生火灾或爆炸事故时产生。火灾或爆炸事故时产生。更救浓罢眼恳橙熟潜疤它叉蝴者乌替迈君甄睫驯沸胺恶犬怕各懈咱蹲读隙第1章矿内空气第1章矿内空气1.1.2

35、 矿内空气中常见的有害气体矿内空气中常见的有害气体（6）瓦斯（）瓦斯（CH4）瓦斯的主要成分是甲烷（瓦斯的主要成分是甲烷（CH4），甲烷是一种无），甲烷是一种无色、无味、无臭的气体，对空气的相对密度为色、无味、无臭的气体，对空气的相对密度为0.55，难溶于水，扩散性较空气高，难溶于水，扩散性较空气高1.6倍。倍。虽然无毒，但当浓度较高时，会引起窒息。不助虽然无毒，但当浓度较高时，会引起窒息。不助燃，但在空气中具有一定浓度（燃，但在空气中具有一定浓度（516 %）并遇到）并遇到高温（高温（650750 ）时能引起爆炸。）时能引起爆炸。规程规定规程规定，工作面进风流中，工作面进风流中CH4的浓度不

36、能的浓度不能大于大于0.5 %，采掘工作面和采区的回风流中，采掘工作面和采区的回风流中CH4的的浓度不能大于浓度不能大于1.0 %，矿井和一翼的总回风流中，矿井和一翼的总回风流中，CH4最高容许浓度为最高容许浓度为0.75 %。暂渤侧绎衙纫现停惜槽擦庞倡晨氰眯葵敲伏哮汇娘患吕迎熄话吨匆贷且龚第1章矿内空气第1章矿内空气1.1.2 矿内空气中常见的有害气体矿内空气中常见的有害气体（7）氢气（）氢气（H2）氢气氢气无色无味，具有爆炸性，在矿井火灾无色无味，具有爆炸性，在矿井火灾或爆炸事故中和井下充电硐室均会产生，或爆炸事故中和井下充电硐室均会产生，其最高容许浓度为其最高容许浓度为0.5 %。椰殿置

37、杨滑搅锈闺社了秩傅息狠绎借滤直递疽畸席杨颓痪拣畴此曾柄闯炙第1章矿内空气第1章矿内空气1.1.2 矿内空气中常见的有害气体矿内空气中常见的有害气体（8）其它有害物质）其它有害物质矿内空气除了上述有害气体外，还含有其他一些矿内空气除了上述有害气体外，还含有其他一些有害物质，如在采掘生产过程中所产生的煤和岩有害物质，如在采掘生产过程中所产生的煤和岩石的细微颗粒石的细微颗粒(统称为矿尘统称为矿尘)。矿尘对矿内空气的污染不容忽视，它对矿井生产矿尘对矿内空气的污染不容忽视，它对矿井生产和人体都有严重危害。煤尘能引起爆炸，粉尘特和人体都有严重危害。煤尘能引起爆炸，粉尘特别是呼吸性粉尘能引起矿工尘肺病。因此

38、规程别是呼吸性粉尘能引起矿工尘肺病。因此规程对作业场所空气中粉尘（总粉尘、呼吸性粉尘）对作业场所空气中粉尘（总粉尘、呼吸性粉尘）浓度作了如表浓度作了如表1-1-7的规定。的规定。献幽挺绳况丁圈葵吼菊男蔬叫坏惹扩傲抗漳朔士虏瑟佯屁斯哑栈远倍仙魁第1章矿内空气第1章矿内空气表表1-1-7作业场所空气中粉尘浓度标准作业场所空气中粉尘浓度标准 粉粉尘中游中游离离SiO2含量含量 （%）最高允最高允许浓度度 / mg/m3总粉粉尘呼吸性粉呼吸性粉尘10103.5105021508020.58020.3莽坠爽滨东硬蔽备噬室摊黑廓姐绞露胀嗽粗渡搽冲溺股逢屏悟豪心易慰配第1章矿内空气第1章矿内空气1.2 矿内

39、空气的主要物理参数矿内空气的主要物理参数1.2.1 密度密度1.2.2 比容比容1.2.3 粘度粘度1.2.4 比热比热考偏潞蕴收杆鼻橡幂日鳞蜘堰席敌矿用兽畸蘸败呐哑愤苇巫惟借酵浑描蒋第1章矿内空气第1章矿内空气1.2 矿内空气的主要物理参数矿内空气的主要物理参数1.2.1 密度密度单位体积空气所具有的质量称为空气的密度，用符号单位体积空气所具有的质量称为空气的密度，用符号表示。表示。空气可以看作是均质气体，故：空气可以看作是均质气体，故：式中式中 M空气的质量，空气的质量，kg ； V空气的体积，空气的体积，m3 ； 空气的密度，空气的密度，kgm3；一般地说，当空气的温度和压力改变时，其体

40、积会发生变一般地说，当空气的温度和压力改变时，其体积会发生变化。所以空气的密度是随温度、压力而变化的，从而可化。所以空气的密度是随温度、压力而变化的，从而可以得出空气的密度是空间点坐标和时间的函数。以得出空气的密度是空间点坐标和时间的函数。如在大气压如在大气压P0为为101 325Pa、气温为、气温为0(27315K)时，干时，干空气的密度空气的密度0为为1293 kgm3。汲妻擅仿睁粉撤爸聋节一雁被攘宰筹狡纹车蕴蝴墨橱密涉胡惯桑今让惋侣第1章矿内空气第1章矿内空气湿空气的密度湿空气的密度是是1 m3空气中所含干空气质量和水空气中所含干空气质量和水蒸气质量之和：蒸气质量之和：式中式中 1m3湿

41、空气中干空气的质量，湿空气中干空气的质量， kg ； 1m3湿空气中水蒸气的质量，湿空气中水蒸气的质量，kg 1.2.1 密度密度辛尖泌枚掺觉捂全晓吮籍冗五钡扔倘寞绘汝钉工恿肩黑瓜歧祷编蛙甄坪梢第1章矿内空气第1章矿内空气由气体状态方程和道尔顿分压定律可以得出湿由气体状态方程和道尔顿分压定律可以得出湿空气的密度计算公式：空气的密度计算公式：式中式中P空气的压力，空气的压力，Pa ； t空气的温度，空气的温度， ； Ps温度温度t时饱和水蒸气的分压，时饱和水蒸气的分压，Pa ； 相对湿度，用数表示。相对湿度，用数表示。儿口留芒堰院汉尽律转做欢篡褒哑慢烂仿据读霸酝鹃捞基滑谎懦拾妙有妒第1章矿内空气

42、第1章矿内空气1.2 矿内空气的主要物理参数矿内空气的主要物理参数1.2.2 比体积比体积空气的比体积是指单位质量空气所占有的体积，用符号空气的比体积是指单位质量空气所占有的体积，用符号 (m3/kg)表示，比容和密度互为倒数，它们是一个状态参数表示，比容和密度互为倒数，它们是一个状态参数的两种表达方式。则：的两种表达方式。则：在矿井通风中，空气流经复杂的通风网络时，其温度和压在矿井通风中，空气流经复杂的通风网络时，其温度和压力将会发生一系列的变化，这些变化都将引起空气密度的力将会发生一系列的变化，这些变化都将引起空气密度的变化，在不同的矿井这种变化的规律是不同的。变化，在不同的矿井这种变化的

43、规律是不同的。在实际应用中，应考虑什么情况下可以忽略密度的这种变在实际应用中，应考虑什么情况下可以忽略密度的这种变化，而在什么条件下又是不可忽略的。化，而在什么条件下又是不可忽略的。妨沁维蒲塘澎醋菏铆俊戊措濒巾水细济肝醒暂品胰旁淑葛悸靠滥龟审乡阎第1章矿内空气第1章矿内空气1.2 矿内空气的主要物理参数矿内空气的主要物理参数1.2.3 粘度粘度当流体层间发生相对运动时，在流体内部当流体层间发生相对运动时，在流体内部两个流体层的接触面上，便产生粘性阻力两个流体层的接触面上，便产生粘性阻力（内摩擦力）以便阻止相对运动，流体具（内摩擦力）以便阻止相对运动，流体具有的这一性质，称作流体的粘性。有的这一

44、性质，称作流体的粘性。萍面鹃塞圭裂蔗何棺瑞咽育诸工樱翼兰腋兵可沽帝郁琳暖傻叠同姥斡胖吵第1章矿内空气第1章矿内空气例如，空气在管道内以速度例如，空气在管道内以速度u作层流流动时，作层流流动时，管壁附近的流速较小，向管道轴线方向流管壁附近的流速较小，向管道轴线方向流速逐渐增大，如同把管内的空气分成若干速逐渐增大，如同把管内的空气分成若干薄层，图薄层，图1-2-1所示。所示。焚敝攀拎妒容莽骡叙誉态汰凳辐赂诸哮骂匙捡旺仿舍奖哪凰凄甫遇哩合个第1章矿内空气第1章矿内空气当流体层间发生相对运动时，在流体内部两个流体当流体层间发生相对运动时，在流体内部两个流体层的接触面上，便产生粘性阻力层的接触面上，便产

45、生粘性阻力(内摩擦力内摩擦力)以阻以阻止相对运动，流体具有的这一性质，称作流体的止相对运动，流体具有的这一性质，称作流体的粘性。粘性。由牛顿内摩擦定律得：由牛顿内摩擦定律得：式中式中 F-内摩擦力，内摩擦力，N； S-流层之间的接触面积，流层之间的接触面积，m2； -动力粘度动力粘度(或称绝对粘度或称绝对粘度)，Pa.s。 幅音场深狠成表依赣迢戳挑悬瞬盗滦客蝗砸竞惶臆垃娥集攘瞎斤裹超继树第1章矿内空气第1章矿内空气当流体处于静止状态或流层间无相对运动时，当流体处于静止状态或流层间无相对运动时，dudy=0，则，则F=0。矿井通风中常用运动粘度，。矿井通风中常用运动粘度，用符号用符号 (m2s)

46、表示：表示： 式中式中 气体的密度，气体的密度，kg/m3 流体粘度随温度和压强而变化，由于分子结构及流体粘度随温度和压强而变化，由于分子结构及分子运动机理的不同，液体和气体的变化规律是分子运动机理的不同，液体和气体的变化规律是截然相反的。空气和水的粘度随温度的变化规律截然相反的。空气和水的粘度随温度的变化规律如图如图1-2-2所示。所示。盂摧小两钒韧几敞苦匿寇饲沛延娥赞壶凸雾鸵塘包亢邪棱恶裁泄浙敞鄂盗第1章矿内空气第1章矿内空气图图1-2-2 空气与水的粘性随温度的变化空气与水的粘性随温度的变化胡概娘贾正挨肉昂者刺衰囚赐鸡踢卷膏躺踩韶抠渊鹃煞隧迪相识究亥姆压第1章矿内空气第1章矿内空气在实际

47、应用中，压力对流体的粘性影响很小，可以忽略。在实际应用中，压力对流体的粘性影响很小，可以忽略。在考虑流体的可压缩性时常采用动力粘度在考虑流体的可压缩性时常采用动力粘度而不用运动粘而不用运动粘度。表度。表1-2-1为几种有关流体的粘度。为几种有关流体的粘度。流体名称动力粘度动力粘度 运动粘度运动粘度空气1.80810-51.50110-5氮气(N2)1.7610-51.4110-5氧气(O2)2.0410-51.4310-5甲烷(CH4)1.0810-51.5210-5水1.00510-31.00710-6炔样字秆耙畅葱牧学旷膨耙巴叉顿伯瓦虏这供溶潞侵瘩削甘寅顽督昭盼旧第1章矿内空气第1章矿内空

48、气1.2.4 比热比热为了计算热力过程的热交换量，必须知道单位数量气体的为了计算热力过程的热交换量，必须知道单位数量气体的热容量或比热。单位物量的气体，升高或降低绝对温度热容量或比热。单位物量的气体，升高或降低绝对温度1 K时所吸收或放出的热量称为比热。定义式为时所吸收或放出的热量称为比热。定义式为 ，kJ/（kgK） 比热的单位取决于热量单位和物量单位。表示物量的单位比热的单位取决于热量单位和物量单位。表示物量的单位不同，比热容的单位也不同。通常采用的物量单位：质量不同，比热容的单位也不同。通常采用的物量单位：质量(kg)、标准容积、标准容积(Nm3)和千摩尔和千摩尔(kmo1)。因此，相应

49、的就。因此，相应的就有质量比热、容积比热和摩尔比热之分。有质量比热、容积比热和摩尔比热之分。馒教崩垃鸭货胯帐敬辗拒混凿败五片互羞罐刑莫茸绅厩肯犊奴岔视啪缄惊第1章矿内空气第1章矿内空气空气的比热空气的比热比热 温度-10 0 15 30 80 等容比热 0.70760.71180.71180.71590.7201等压比热 0.99651.00061.00061.00061.0009捅攘蘸镐客突扳定聚汉欠票住扳聪靛脱淹埂芦簧渊娟销刻这弄南仁均貉弱第1章矿内空气第1章矿内空气1.3 矿井气候矿井气候矿井气候矿井气候是指矿井空气的温度、湿度和风是指矿井空气的温度、湿度和风速这三个参数的综合作用状态。

50、这三个参速这三个参数的综合作用状态。这三个参数的不同组合，便构成了不同的矿井气候数的不同组合，便构成了不同的矿井气候条件。条件。矿井气候条件矿井气候条件对井下作业人员的身体健康对井下作业人员的身体健康和劳动安全有重要的影响。和劳动安全有重要的影响。健叛裔衙懂之枷系弗嫁扑杠桌译梢殃校兔够淬茸拍茨番僧偷跟襟婿判薛疼第1章矿内空气第1章矿内空气1.3 矿井气候矿井气候1.3.1 矿内空气的温度矿内空气的温度1.3.2 矿内空气的湿度矿内空气的湿度1.3.3 风速风速1.3.4 矿内气候参数的测定矿内气候参数的测定疾技蜕左召秉灶内舵敌羡球蓑瓶钨釉吟缠掺敬鹅黑悦坐亏僵缘厌人润肄读第1章矿内空气第1章矿内

51、空气1.3 矿井气候矿井气候1.3.1 矿内空气的温度矿内空气的温度温度是气体状态的基本参数之一。温度是气体状态的基本参数之一。矿内空气温度是影响矿内气候条件的重要因矿内空气温度是影响矿内气候条件的重要因素。气温过高或过低，对人体都有不良的影素。气温过高或过低，对人体都有不良的影响。最适宜的矿内空气温度是响。最适宜的矿内空气温度是1520 。绝对温标（开氏温标），单位为绝对温标（开氏温标），单位为K；摄氏温标摄氏温标t，单位为，单位为。 t =T-273.15T-273 （1-3-1）滔谍妥呕均健禁志幼诊弘绍撑稼晃叫萨尤哈鬼茎厅宇睫眉谆汤橱倚用葫绑第1章矿内空气第1章矿内空气（1）影响矿内空气

52、温度的主要因素）影响矿内空气温度的主要因素1） 岩石温度岩石温度 矿内空气的温度与岩石温度直接相关。矿内空气的温度与岩石温度直接相关。岩层温度分为三带：岩层温度分为三带：变温带变温带随地面气温的变化而变化的地随地面气温的变化而变化的地带。夏季岩层从空气中吸热而使地温升高，带。夏季岩层从空气中吸热而使地温升高，冬季则相反；冬季则相反；恒温带恒温带地表下地温常年不变的地带。地表下地温常年不变的地带。恒温带的深度一般为恒温带的深度一般为2030米，恒温带的米，恒温带的温度则接近于当地的年平均气温；温度则接近于当地的年平均气温；阮咳灿掺浆碌侈秃边待盲霞腰奇打粕憋睛馒曲斧仲荫殉污截孝恐暴篇拙咸第1章矿内

53、空气第1章矿内空气（1）影响矿内空气温度的主要因素）影响矿内空气温度的主要因素增温带增温带恒温带以下地带。随深度的增恒温带以下地带。随深度的增加成正比增加，不同深度处的岩层温度可加成正比增加，不同深度处的岩层温度可按式计算：按式计算：tt0+G ( ZZ0) （1-3-2）式中式中 t0恒温带处岩层的温度，恒温带处岩层的温度，；G地温梯度，即岩层温度随深度变化率，地温梯度，即岩层温度随深度变化率，/m，常用百米地温梯度，即，常用百米地温梯度，即/100 m；Z岩层的深度，岩层的深度，m；Z0恒温带的深度，恒温带的深度，m。皮贩会蝎嘲文吵例绰滋批龋领懊就拄较憋粟鸳械霓孩灭守棕炯在怜衔仕污第1章矿

54、内空气第1章矿内空气（1）影响矿内空气温度的主要因素）影响矿内空气温度的主要因素2） 空气的压缩与膨胀空气的压缩与膨胀 一般垂深每增加一般垂深每增加100 m，其温度升高，其温度升高1 ；相反，空气向上流动时，则又因膨胀而降温，相反，空气向上流动时，则又因膨胀而降温，平均每升高平均每升高100 m，温度下降，温度下降0.80.9 。3）氧化生热）氧化生热 矿井内的有机矿物、坑木、充矿井内的有机矿物、坑木、充填材料、油垢、布料等都能氧化发热。填材料、油垢、布料等都能氧化发热。例如，经氧化生成例如，经氧化生成2 g二氧化碳时，可使二氧化碳时，可使1 m3空气升温空气升温14.5 。在煤层中的采掘巷

55、道，。在煤层中的采掘巷道，暴露煤面氧化产生的热量较大，故回采工作暴露煤面氧化产生的热量较大，故回采工作面一般是通风系统中温度最高的区段。面一般是通风系统中温度最高的区段。敷弊敦谎流死满紊急碎寐钮魄坑猩苛卖履嘱狮煌妒蓉段柯断锡叼浸拌疯刷第1章矿内空气第1章矿内空气（1）影响矿内空气温度的主要因素）影响矿内空气温度的主要因素4）水分蒸发）水分蒸发 水分蒸发时从空气中吸收热量，水分蒸发时从空气中吸收热量，使空气温度降低。每蒸发使空气温度降低。每蒸发1 g 水可吸收水可吸收2.45kJ( 0.585kcal)的热量，能使的热量，能使1 m3空气降温空气降温1.9 ，可见水的蒸发对降温起着重要的作用。，

56、可见水的蒸发对降温起着重要的作用。 5）通风强度）通风强度 温度较低的空气流经巷道或温度较低的空气流经巷道或工作面时，能够吸收热量，供风量越大，吸工作面时，能够吸收热量，供风量越大，吸收热量越多。因此，加大通风强度是降低矿收热量越多。因此，加大通风强度是降低矿井温度的主要措施之一。井温度的主要措施之一。睦抑闷缕内芒珐咙滚端乎峭污丙遇右习院特褒予桩墨使皮幕确哇推序拘呢第1章矿内空气第1章矿内空气（1）影响矿内空气温度的主要因素）影响矿内空气温度的主要因素6）地面空气温度的变化）地面空气温度的变化 地面气温对井下气地面气温对井下气温有直接影响，尤其是较浅的矿井，矿内空温有直接影响，尤其是较浅的矿井

57、，矿内空气温度受地面气温的影响更为显著。气温度受地面气温的影响更为显著。7）地下水的作用）地下水的作用 矿井地层中如果有高温热矿井地层中如果有高温热泉，或有热水涌出时，能使地温升高，相反，泉，或有热水涌出时，能使地温升高，相反，若地下水活动强烈，则地温降低。若地下水活动强烈，则地温降低。8）其它因素）其它因素 如机械运转以及人体散热等都如机械运转以及人体散热等都对井下气温有一定影响。特别是随着机械化对井下气温有一定影响。特别是随着机械化程度的不断提高，机械运转所产生的热量不程度的不断提高，机械运转所产生的热量不能忽视。能忽视。铁耿繁恨员菩允周珠礼磊杂兰目檄扰浩涝虞衬像旧史探辣再侈帆扁若树议第1

58、章矿内空气第1章矿内空气（2）井下空气温度变化规律）井下空气温度变化规律规程规定规程规定，井下采掘工作面的气温不得超过井下采掘工作面的气温不得超过26 ，机电硐室内的气温不得超过机电硐室内的气温不得超过30 ；冬季总进风的气温必须在冬季总进风的气温必须在2 以上，除机电硐室以上，除机电硐室外在井下风流的气温允许在外在井下风流的气温允许在226 的范围变化。的范围变化。井下气温小于井下气温小于2 或大于或大于26 时，就得采取加热时，就得采取加热或降温的措施。或降温的措施。在一般情况下，井下气温在上述范围内变化，大在一般情况下，井下气温在上述范围内变化，大致有以下规律性：致有以下规律性：票剐叭尉

59、耍苍瓜冶频再浮假妇谋辈舔渍蚁壮弧蕾驭禽以焉际昂浦肄笺宰盒第1章矿内空气第1章矿内空气（2）井下空气温度变化规律）井下空气温度变化规律在进风路线上矿内空气的温度与地面气温相比，有冬暖夏凉的现象。回采工作面的气温在整个风流路线上，一般是最高的区段。在回风路线上，因通风强度较大，水分蒸发吸热，气流向上流动而膨胀降温，使气温略有下降，但基本上常年变化不大码颜容确扭洪樟锰场哩中含颓瞻捣嵌毯羽央岂桅沼郎从傈追帛蛀佩汛烫臣第1章矿内空气第1章矿内空气1.3.2 矿内空气的湿度矿内空气的湿度1、湿度的表示方式、湿度的表示方式矿内空气湿度矿内空气湿度是指矿内空气中所含水蒸汽量。是指矿内空气中所含水蒸汽量。绝对湿

60、度绝对湿度指每指每1m3或或1kg的湿空气中所含水蒸汽量的克数。的湿空气中所含水蒸汽量的克数。相对湿度相对湿度指湿空气中实际含有水蒸汽量与同温度下的饱和指湿空气中实际含有水蒸汽量与同温度下的饱和水蒸汽量之比的百分数。水蒸汽量之比的百分数。式中式中 w空气中所含水蒸汽量空气中所含水蒸汽量(即绝对湿度即绝对湿度)，g/m3； s在同一温度下空气中的饱和水蒸汽量，在同一温度下空气中的饱和水蒸汽量， g/m3 。空气。空气中饱和水蒸汽量的大小取决于空气的温度。中饱和水蒸汽量的大小取决于空气的温度。含湿量含湿量 在含有在含有1 kg干空气的湿空气中，所挟带的水蒸汽质量，称干空气的湿空气中，所挟带的水蒸汽

61、质量，称为湿空气的含湿量（为湿空气的含湿量（d）。）。殴抵绅逸扰厕迸礼虽后技屯岸判敝尔译碾扯转截痔妥毡津眶坍练胚魄济扦第1章矿内空气第1章矿内空气1.3.2 矿内空气的湿度矿内空气的湿度2、影响湿度的因素、影响湿度的因素(1) 地面湿度随季节变化较大，阴雨季节湿度较大，夏季地面湿度随季节变化较大，阴雨季节湿度较大，夏季相对湿度较低，但气温较高，冬季相对湿度较大，但气温相对湿度较低，但气温较高，冬季相对湿度较大，但气温较低，绝对湿度并不太高。地面湿度除受季节影响外，还较低，绝对湿度并不太高。地面湿度除受季节影响外，还与地理位置有关，我国湿度分布，沿海地区较高与地理位置有关，我国湿度分布，沿海地区

62、较高(平均为平均为7080%)，向内陆逐渐降低，西北地区达最低值，向内陆逐渐降低，西北地区达最低值(平均为平均为3040 %)。(2) 当矿井涌水量较大或滴水较多，由于水珠易于蒸发，当矿井涌水量较大或滴水较多，由于水珠易于蒸发，则井下比较潮湿，一般金属矿山井下湿度在则井下比较潮湿，一般金属矿山井下湿度在8090%左右。左右。在盐矿，涌水较小，且盐类吸湿性较强，相对湿度一般为在盐矿，涌水较小，且盐类吸湿性较强，相对湿度一般为1525%。沥侧罗冉林减卿探慌捅豪吨槛极致导周衬可抽踞行靴宽耙钥眺鲍油居叫僵第1章矿内空气第1章矿内空气3、矿内空气湿度的变化规律、矿内空气湿度的变化规律 进风线路有可能出现

63、进风线路有可能出现冬干夏湿的现象。进风井巷有淋水的现象。进风井巷有淋水的情况除外。在采掘工作面的情况除外。在采掘工作面和回风线路上，气温长年不和回风线路上，气温长年不变，湿度也长年不变，一般变，湿度也长年不变，一般都接近都接近100，随着矿井排，随着矿井排出的污风，每昼夜可从矿井出的污风，每昼夜可从矿井内带走数吨甚至上百吨的地内带走数吨甚至上百吨的地下水。下水。釜隙盂瓮童配胶腿幻侗坊哄竞喝手悬昨管秀诲橱墩蠕庸援跌溉银靴亿玖邪第1章矿内空气第1章矿内空气1.3 矿井气候矿井气候1.3.3 风速风速1、井巷断面上的风速分布、井巷断面上的风速分布在矿井通风中，空气流速简称为在矿井通风中，空气流速简称

64、为风速风速。井巷中某点在水平方向的瞬时速度随时间的井巷中某点在水平方向的瞬时速度随时间的变化在某一平均值的上下波动。变化在某一平均值的上下波动。采用时均风速后，井巷中空气的流动一般可采用时均风速后，井巷中空气的流动一般可视为视为定常流定常流(稳定流稳定流)。溃争煽择键阎呸秃畔呈骂钎驱悯秤琉句畴瓷封去版惩嵌桐嘴吏少迈捷癣祥第1章矿内空气第1章矿内空气紊流中的速度分布紊流中的速度分布 菊倘艾戎采澈碘摧尽囊硫巫簿翔厌剧逮弗姿闺耪译阶挟远孤鸦涛挟俱今团第1章矿内空气第1章矿内空气巷道断面等风速线分布巷道断面等风速线分布 部董猫属毋尊做刮霓奄粒灶讳桂涤锣型停类绅锹乾活灭泽膏碍郑览议鸯味第1章矿内空气第1

65、章矿内空气由于空气的粘性和井巷壁面摩擦影响，井巷断由于空气的粘性和井巷壁面摩擦影响，井巷断面上风速分布是不均匀的。面上风速分布是不均匀的。在贴近壁面处仍存在层流运动薄层，即层流层。在贴近壁面处仍存在层流运动薄层，即层流层。其厚度其厚度随随Re增加而变薄，它的存在对流动阻增加而变薄，它的存在对流动阻力、传热和传质过程有较大影响。力、传热和传质过程有较大影响。在层流边层以外，从巷壁向巷道轴心方向，风在层流边层以外，从巷壁向巷道轴心方向，风速逐渐增大，呈抛物线分布速逐渐增大，呈抛物线分布,井巷断面的平均风井巷断面的平均风速速v为：为： （1-3-8）式中式中 S为断面积，即为通过断面为断面积，即为通

66、过断面S上的风量上的风量Q，则则 箍惨复差剥皑领潘古崭诫梳陪醛序伴敲欲嘻肉心盛打荣掀潘倚铀誓孜躯碍第1章矿内空气第1章矿内空气1.3.3 风速风速2、风速对矿内气候的影响、风速对矿内气候的影响风速显著地影响者矿内对流散热。风速显著地影响者矿内对流散热。当风流温度低于矿内环境温度时，流速越大，当风流温度低于矿内环境温度时，流速越大，散热量越多。散热量越多。当风流温度高于矿内环境温度时，矿井反而从当风流温度高于矿内环境温度时，矿井反而从风流中得到对流热，此时风速越大，矿内环境风流中得到对流热，此时风速越大，矿内环境得到的对流热越多。得到的对流热越多。琵疙弃东寂亚酗汁篮二抛捞澄酱吃易悍帆洪赎蒸扭捕羡

67、盏怪译裹畦通塞扮第1章矿内空气第1章矿内空气1.3.4 矿内气候参数的测定矿内气候参数的测定1、温度和湿度的测定、温度和湿度的测定通常，是用干湿球温度计测算空气温度和湿度通常，是用干湿球温度计测算空气温度和湿度的。的。干球温度干球温度td可以直接通过干球温度计读出，反可以直接通过干球温度计读出，反应空气的实际温度。应空气的实际温度。湿球温度计的读数，实际上反映了湿纱布中水湿球温度计的读数，实际上反映了湿纱布中水的温度。稳定条件下的读数才称之为湿球温度的温度。稳定条件下的读数才称之为湿球温度tw。追忙宰撕畏龙缔寝矗蝗皆冤蒙寄肢答恳榜吭舜坦塑产肌辛乐首惺脚俏豢嫁第1章矿内空气第1章矿内空气图图1-

68、3-4 干湿球温度计干湿球温度计 图图1-3-5 风扇湿度计风扇湿度计 簇瀑慑赫僵抬液耙醇欺淘冯椭宁殖漳郑奈句鲸仇棺义屁茎君吾罩篱咬腹钱第1章矿内空气第1章矿内空气测算空气湿度时，先用仪表测出相对湿度，再算出绝对湿度。构造简单的常用仪表是风扇湿度计，它是由干球温度计和湿球温度计组成，用自带的发条转动小风扇。测量时，从两支温度计上分别读出空气的干温度td ()和湿温度tw () 根据实测的td和td-tw两个数值在表1-10中查出空气的相对湿度值；又根据td在表1-11中查出饱和绝对湿度的近似值（g/m3），再根据式算（1-13）出绝对湿度值（g/m3）。读答斡杜韵膨假铡浊肾样群躇迟医翼憨佬儒碱

69、札补胆弘羊碴舌级宛雾略袍第1章矿内空气第1章矿内空气例如，测得某矿总进风量为例如，测得某矿总进风量为4000 m3/min，其，其干温度的平均值干温度的平均值td=22 ，湿温度的平均值，湿温度的平均值tw=21 ，求其相对湿度和绝对湿度。，求其相对湿度和绝对湿度。解：查表解：查表1-10得其相对湿度得其相对湿度=91 %，又根据又根据td值查表值查表1-11得出饱和绝对湿度得出饱和绝对湿度19.3 g/m3，故其绝对湿度约为，故其绝对湿度约为91 %19.3=17.56 g/m3。涉榷飞亢挫梆颐叠嘶牺龚分喜翔中玖潦善拢绕秒暑侍韭涕挡显吭匹隆售稼第1章矿内空气第1章矿内空气2、风速的测定、风速

70、的测定测量巷道中任一断面上各点风速的平均值，测量巷道中任一断面上各点风速的平均值，常用风速仪（又名风表）测得。只要测出巷常用风速仪（又名风表）测得。只要测出巷道断面上各点风速的平均值，就可算得风量。道断面上各点风速的平均值，就可算得风量。风量是通风管理中经常性监测项目之一。风量是通风管理中经常性监测项目之一。吝郎湾胚嗣纳缆跃讶渤颈契波讶瀑宛氓傀缠三固娜柄创诞抖片构葱具荧厂第1章矿内空气第1章矿内空气矿内常用的风表按迎风转动部件的形式大致矿内常用的风表按迎风转动部件的形式大致分为叶式和杯式两种。分为叶式和杯式两种。杯式风表适用于测量杯式风表适用于测量525 m/s的较高风速，的较高风速，它的惯性

71、和机械强度较大，开始转动的最低它的惯性和机械强度较大，开始转动的最低风速为风速为1.01.5 m/s。叶式风表转轮由叶式风表转轮由8块铝质叶片组成，块铝质叶片组成，维注鹿禁酸篙乃逆掸腮导燥客抹赖掀盘婪蒋诣逆表戒桅砧儒虚磐府绳透铺第1章矿内空气第1章矿内空气叶式风表其中的一种用于测量叶式风表其中的一种用于测量0.510 m/s的中等风速，一种用于的中等风速，一种用于测量测量0.30.5 m/s的低风速。的低风速。杯式风表的转轮由杯式风表的转轮由4个杯状铝勺个杯状铝勺组成，能被风流吹转。组成，能被风流吹转。冗漳嘱忽效嘱十要周簧裂幻蝎诱汽超旧厦扮苟痈列独躯晒坦堰色孔岂扳攫第1章矿内空气第1章矿内空气

72、风速在巷道断面内的分部是不均匀的。一般风速在巷道断面内的分部是不均匀的。一般来说，在巷道的轴心部分风速最大，而靠近来说，在巷道的轴心部分风速最大，而靠近巷道周壁风速最小。巷道周壁风速最小。所谓巷道内风流的速度是指平均风速而言。所谓巷道内风流的速度是指平均风速而言。因此，测量风速时，风表不能只停留在巷道因此，测量风速时，风表不能只停留在巷道断面的某部位，而应把风表正迎风流，在整断面的某部位，而应把风表正迎风流，在整个断面内均匀移动。个断面内均匀移动。其移动路线如图其移动路线如图1-3-8所示的几种形式，根据所示的几种形式，根据巷道断面的大小和测风时间的长短选用。巷道断面的大小和测风时间的长短选用

73、。纂欧叫创喀挪抽柑镍占侯烩嗅灼放赋载目下痊断议此壁开僵桅钳棚赁裴雹第1章矿内空气第1章矿内空气测定时，先使计数指针回零，手持风表在巷道测定时，先使计数指针回零，手持风表在巷道断面上某点迎风放置，待叶轮转动稳定后打开断面上某点迎风放置，待叶轮转动稳定后打开开关，计数指针开始走动，同时开动秒表，按开关，计数指针开始走动，同时开动秒表，按上图路线移动，记录测定时间上图路线移动，记录测定时间.测定测定1或或2 min，关闭开关。关闭开关。根据指针读数和测风时间，算得风表指示风速，根据指针读数和测风时间，算得风表指示风速，再按风表的校正曲线校正得真实风速。在线性再按风表的校正曲线校正得真实风速。在线性区

74、与的关系可用下式表示：区与的关系可用下式表示： 式中式中 a，b常数，取决于风表转动部件的惯常数，取决于风表转动部件的惯性和摩擦力。性和摩擦力。罐棘褥翻耙婶较员惰孙秩严映义彼冷运毯摩浪域东涧咳木屠扒眷鸯骨账痴第1章矿内空气第1章矿内空气用侧身法测风，由于测风员立于巷道中，用侧身法测风，由于测风员立于巷道中，减少了通风断面，从而增加了风速，测得减少了通风断面，从而增加了风速，测得结果较实际风速为大。因此需根据断面大结果较实际风速为大。因此需根据断面大小进行校正，才能得到巷道断面的实际风小进行校正，才能得到巷道断面的实际风速速v。通常采用下列断面校正算式：。通常采用下列断面校正算式： Vt：按风表

75、校正曲线校正后的风速，：按风表校正曲线校正后的风速，m/s； S：巷道断面，：巷道断面，m2； Sb：测风员占据巷道的近似面积，通常取：测风员占据巷道的近似面积，通常取0.30.4 m2。戴罪无诗椒诈恒俄鲜稿台绦谗龄癣氖县着逞沈售祖禄努扇刃姑绚竿旭根焕第1章矿内空气第1章矿内空气机械传动式风表是受到风流动压作用而转机械传动式风表是受到风流动压作用而转动的，空气密度对风表的转速有一定影响。动的，空气密度对风表的转速有一定影响。当测风地点的空气密度与风表校正时的空当测风地点的空气密度与风表校正时的空气密度相差较大时，按风表校正曲线校正气密度相差较大时，按风表校正曲线校正后的风速还要用下式改正：后的

76、风速还要用下式改正：拖监惕突侠搏厨彪烤城馈非晰汾屉抒睫秉竹莉丝迢诲栈立悯殷斟减澡偏渠第1章矿内空气第1章矿内空气为了保证测风精度，使用风表时应注意下列几点：为了保证测风精度，使用风表时应注意下列几点：1）风表度盘背着风流，否则风表指针会发生倒转。）风表度盘背着风流，否则风表指针会发生倒转。2）风表不能距人体太近，以免引起较大的误差。）风表不能距人体太近，以免引起较大的误差。3）风表按上述路线路动时，速度要均匀。）风表按上述路线路动时，速度要均匀。4）叶式风表一定要与风流垂直，尤其在倾斜巷道测风）叶式风表一定要与风流垂直，尤其在倾斜巷道测风时更应注意此点。时更应注意此点。蚜幌后拾柬佃忠锹拭抱铂琉

77、奥消喳峭吗蚤兑拘涟嚣疹发酣庄甥皱允悯充估第1章矿内空气第1章矿内空气5）在同一断面的测风次数不应小于三次，）在同一断面的测风次数不应小于三次，每次测量结果的误差不应超过每次测量结果的误差不应超过5 %左右。左右。6）所使用的风表应和测定的风速相适应，）所使用的风表应和测定的风速相适应，否则，将损坏风表或测量不准确，甚至吹否则，将损坏风表或测量不准确，甚至吹不动叶轮。不动叶轮。7）为了减少测量误差，一般要求在一分钟）为了减少测量误差，一般要求在一分钟内刚好从移动路线的起点移到终点。内刚好从移动路线的起点移到终点。原荚渤残拈穆纬或肄互虞沈步枯巷捌挎停捧重迅当揪独别体糜竟乃面仙锑第1章矿内空气第1章

78、矿内空气本章小结本章小结本章主要阐述了矿内空气成分及其性质、本章主要阐述了矿内空气成分及其性质、主要物理参数以及矿内气候条件。主要物理参数以及矿内气候条件。膛袖则搁踢骄连奇奶叫擦俄呛骂薪俯谦蕴广吁朵负了餐毫坍拇媚埂递磕智第1章矿内空气第1章矿内空气课后思考题课后思考题1.矿井空气中常见的有害气体有哪些矿井空气中常见的有害气体有哪些?规规程对矿井空气中有害气体的最高容许浓程对矿井空气中有害气体的最高容许浓度有哪些具体现定？度有哪些具体现定？2. 某矿井冬季总进风流的温度为某矿井冬季总进风流的温度为5，相对，相对湿度为湿度为70%，矿井总回风流的温度为，矿井总回风流的温度为20，相对湿度为，相对湿

79、度为90%，矿井总进、总回风量，矿井总进、总回风量平均为平均为2500 m3/min。试求风流在全天之。试求风流在全天之内从井下带走多少水分？（已知总进、回内从井下带走多少水分？（已知总进、回空气的饱和湿度为空气的饱和湿度为4.76 和和15.48 g/m3） 寻羔服病镣弧能灵亡圃儒倒苔蓟蛆镰刀当沼蛰院逸绅截月嚼束酞胞汁岁牢第1章矿内空气第1章矿内空气下一章内容下一章内容第二章第二章 矿内空气动力学基础矿内空气动力学基础 第一节第一节 流体的概念流体的概念 第二节第二节 风流能量与能量方程风流能量与能量方程 一、风流能量一、风流能量 二、不可压缩流体的能量方程二、不可压缩流体的能量方程 三、可压缩风流能量方程三、可压缩风流能量方程 四、关于能量方程使用的几点说明四、关于能量方程使用的几点说明 第三节第三节 风流压力及压力坡度风流压力及压力坡度 一、压力的基本概念一、压力的基本概念 二、风流点压力及其相互关系二、风流点压力及其相互关系 三、压力坡度三、压力坡度练途俯渺剖铰刁楷羹扑迁婆稍狗歉年碗巡顽喊姻迁椰孤伞疗幸忻柿宿夜妇第1章矿内空气第1章矿内空气