矿井空气课件.ppt

矿井通风与安全 Mine Ventilation and Safety 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 ? 1.2 矿内空气的主要物理参数 ? 1.3 矿井气候 ? 学习目标、重点与难点 学习目标 1、矿内空气的主要成分 2、井下常见的有害气体 3、矿内空气的主要物理参数 4、矿井的气候条件，矿内空气的温度、湿度，风速，矿内气候参数的测定。 重点与难点 1、矿内空气主要成分及其性质 2、井下常见的有害气体、来源及最高允许浓度 3、矿井的气候条件（温度、湿度，风速） 第1章 矿内空气 矿井通风的任务和目的: 连续供给井下新鲜空气, 供人呼吸, 并排除井下有毒有害气体与矿尘, 创造良好的生产作业环境, 确保井下人员健康与安全. 矿井通风系统：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技术手段之一。 1.1 矿内空气成分及其基本性质 1.1.1 矿内空气的主要成分 1.1.2 矿内空气中常见的有害气体 1.1 矿内空气成分及其基本性质 1.1.1 矿内空气的主要成分 井下空气的主要来源是地面空气。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1 %；此外还含有尘埃和烟雾等杂质。 表1-1-1 干空气主要成分 1.1.1 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，将井巷中经过用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气称为新鲜空气（新风）；经过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气，称为污浊空气（乏风）。 矿内空气主要成分除氧气（O2）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）、水蒸汽（H2O）以外， 有时还混入一些有害气体，如瓦斯（CH4）、一氧化碳（CO）、硫化氢（H2S）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、氨气（NH3）、氢气（H2）和矿尘等。 1.1.1 矿内空气的主要成分 （1） 氧气（O2） 氧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，取决于人的体质、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。最有利于呼吸的氧浓度为21%左右；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。 人体需氧量与劳动强度的关系 人体缺氧症状与空气中氧浓度的关系 （1） 氧气（O2） 矿内空气中氧浓度降低的主要原因 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 煤岩和生产过程中产生的各种有害气体 在井下通风不良的地点，如果不经检查而贸然进入，就可能引起人员的缺氧窒息。 《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）不得低于20%。 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。这是矿井通风最基本的任务之一。 1.1.1 矿内空气的主要成分 （2）氮气（N2） 氮气是无色、无味、无臭的惰性气体，是新鲜空气中的主要成分，对空气的相对密度为0.97，它本身无毒、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下防灭火和防止瓦斯爆炸。 矿井空气中氮气主要来源是：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。 1.1.1 矿内空气的主要成分 （3）二氧化碳（CO2） 二氧化碳是无色，略带酸臭味的气体，比重为1.52，是一种较重的气体，很难与空气 均匀混合，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。 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，则人体的正常呼吸功能就不能维持。 （3）二氧化碳（CO2） 二氧化碳对人呼吸的影响 在抢救遇难者进行人工输氧时，往往要在氧气中加入5%的二氧化碳，以刺激遇难者的呼吸机能。 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，轻则使人呼吸加快，呼吸量增加，严重时也可能造成人员中毒或窒息。 1-3 二氧化碳中毒症状与浓度的关系 （3）二氧化碳（CO2） 矿井空气中二氧化碳的主要来源 煤和有机物的氧化；人员呼吸； 碳酸性岩石分解；炸药爆破； 煤炭自然；瓦斯、煤尘爆炸等。 此外，有的煤层和岩层中也能长期连续地放出二氧化碳，有