礦井通風(fēng)與安全中國(guó)礦業(yè)大學(xué)課件第1章礦內(nèi)空氣(已修改)
2025-02-01 09:45 本頁(yè)面
【正文】 秦波濤 王德明 安全工程學(xué)院 礦井通風(fēng)與安全 Mine Ventilation and Safety 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)多媒體教學(xué)課件 礦井通風(fēng)系統(tǒng)組成 礦井通風(fēng)概念 :依靠通風(fēng)動(dòng)力，將定量的新鮮空氣，沿著既定的通風(fēng)路線不斷地輸入井下，以滿足各用風(fēng)地點(diǎn)的需要，同時(shí)將用過的污濁空氣不斷地排出地面。這種對(duì)礦井不斷輸入新鮮空氣和排出污濁空氣的作業(yè)過程叫做礦井通風(fēng)。 礦井通風(fēng)目的 :是為井下各工作地點(diǎn)提供足夠的新鮮空氣，使其中有毒有害氣體、粉塵不超過規(guī)定值，并有適宜的氣候條件。 第 1章 礦內(nèi)空氣 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)多媒體教學(xué)課件 第 1章 礦內(nèi)空氣 ? 礦內(nèi)空氣成分及其基本性質(zhì) ? ? 礦內(nèi)空氣的主要物理參數(shù) ? ? 礦井氣候 ? ? 礦內(nèi)空氣的熱力變化過程 ? ? 實(shí)際氣體的狀態(tài)方程 ? 學(xué)習(xí)目標(biāo)、重點(diǎn)與難點(diǎn) ? 學(xué)習(xí)目標(biāo) 礦內(nèi)空氣的主要成分 井下常見的有害氣體 礦內(nèi)空氣的主要物理參數(shù) 礦井的氣候條件，礦內(nèi)空氣的溫度、濕度，風(fēng)速，礦內(nèi)氣候參數(shù)的測(cè)定。 ? 重點(diǎn)與難點(diǎn) 礦內(nèi)空氣主要成分及其性質(zhì) 井下常見的有害氣體、來源及最高允許濃度 礦井的氣候條件（溫度、濕度，風(fēng)速） 礦內(nèi)空氣成分及其基本性質(zhì) ? 礦內(nèi)空氣的主要成分 ? 礦內(nèi)空氣中常見的有害氣體 □ 礦內(nèi)空氣成分及其基本性質(zhì) ? 礦內(nèi)空氣的主要成分 ? 井下空氣的主要來源 是地面空氣。地面空氣是由多種氣體組成的干空氣和水蒸汽組合而成的混合氣體。 ? 通常狀況下，干空氣各組分的數(shù)量基本不變。在混合氣體中，水蒸汽的濃度隨地區(qū)和季節(jié)而變化，其平均濃度約為 1 %；此外還含有塵埃和煙霧等雜質(zhì)。 表 111 干空氣主要成分 氣體成分 按體積計(jì) /% 按質(zhì)量計(jì) /% 氮?dú)猓?N2） 氧氣（ O2） 二氧化碳（ CO2） 氬氣（ Ar） 其它（ 水蒸汽、惰性稀有氣體和微量的灰塵與微生物等 ） 礦內(nèi)空氣的主要成分 ? 地面空氣進(jìn)入礦井以后，由于受到污染，其成分和性質(zhì)要發(fā)生一系列的變化，如氧濃度降低，二氧化碳濃度增加。 ? 一般來說，將井巷中經(jīng)過用風(fēng)地點(diǎn)以前、受污染程度較輕的進(jìn)風(fēng)巷道內(nèi)的空氣稱為 新鮮空氣（新風(fēng)） ；經(jīng)過用風(fēng)地點(diǎn)以后、受污染程度較重的回風(fēng)巷道內(nèi)的空氣，稱為 污濁空氣（乏風(fēng)） 。 ? 礦內(nèi)空氣主要成分除氧氣（ O2）、氮?dú)猓?N2）、二氧化碳（ CO2）、水蒸汽（ H2O）以外， 有時(shí)還混入一些有害氣體 ，如瓦斯（ CH4）、一氧化碳（ CO）、硫化氫（ H2S）、二氧化硫（ SO2）、二氧化氮（ NO2）、氨氣（ NH3）、氫氣（ H2）和礦塵等。 礦內(nèi)空氣的主要成分 （ 1） 氧氣（ O2） ? 氧氣 是維持人體正常生理機(jī)能所需要的氣體。人類在生命活動(dòng)過程中，必須不斷吸入氧氣，呼出二氧化碳。人體維持正常生命過程所需的氧氣量，取決于人的體質(zhì)、精神狀態(tài)和勞動(dòng)強(qiáng)度等。 ? 空氣中氧的濃度對(duì)人的健康影響很大。 最有利于呼吸的氧濃度為 21%左右；當(dāng)空氣中的氧濃度降低時(shí)，人體就可能產(chǎn)生不良的生理反應(yīng)，出現(xiàn)種種不舒適的癥狀，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致缺氧死亡。 人體需氧量與勞動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)系 勞動(dòng)強(qiáng)度 呼吸空氣量 /Lmin1 氧氣消耗量 /Lmin1 休息 ６ ～１５ ～ 輕勞動(dòng) ２０ ～２５ ～１ .0 中度勞動(dòng) ３０ ～４０ ～１ .6 重勞動(dòng) ４０ ～６０ ～ 極重勞動(dòng) ４０ ～８０ ～ 氧濃度 （體積） /% 主要癥狀 17 靜止時(shí)無(wú)影響，工作時(shí)能引起喘息和呼吸困難 15 呼吸及心跳急促，耳鳴目眩，感覺和判斷能力降低，失去勞動(dòng)能力 10～ 12 失去理智，時(shí)間稍長(zhǎng)有生命危險(xiǎn) 6～ 9 失去知覺，呼吸停止，如不及時(shí)搶救幾分鐘內(nèi)可能導(dǎo)致死亡 ? 當(dāng)空氣中氧濃度降低時(shí)，人體就可能產(chǎn)生不良生理反應(yīng)，出現(xiàn)種種不適癥狀，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致缺氧死亡。 人體缺氧癥狀與空氣中氧濃度的關(guān)系 （ 1） 氧氣（ O2） ? 礦內(nèi)空氣中氧濃度降低的 主要原因 ?人員 呼吸 ?煤巖和其他有機(jī)物的緩慢 氧化 ?煤炭 自燃 ?瓦斯、煤塵 爆炸 ?煤巖和生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種有害氣體 稀釋 在井下通風(fēng)不良的地點(diǎn)，如果不經(jīng)檢查而貿(mào)然進(jìn)入，就可能引起人員的缺氧窒息。 ? 《 煤礦安全規(guī)程 》 規(guī)定，采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流中氧氣濃度（按體積百分比計(jì)算）不得低于 20%。 ? 為此，必須對(duì)礦井進(jìn)行不斷的通風(fēng)，將適量的新鮮空氣源源不斷地送到井下。這是礦井通風(fēng)最基本的任務(wù)之一。 礦內(nèi)空氣的主要成分 ? （ 2）氮?dú)猓?N2） ? 氮?dú)?是無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的惰性氣體，是新鮮空氣中的主要成分，對(duì)空氣的相對(duì)密度為 ，它本身無(wú)毒、不助燃，也不供呼吸。 ? 但空氣中若氮?dú)鉂舛壬撸瑒t勢(shì)必造成氧濃度相對(duì)降低，從而也可能導(dǎo)致人員的窒息性傷害。正因?yàn)榈獨(dú)鉃槎栊詺怏w，因此又可將其用于井下防滅火和防止瓦斯爆炸。 ? 礦井空氣中氮?dú)庵饕獊碓?是：地面大氣、井下爆破和生物的腐爛，有些煤巖層中也有氮?dú)庥砍觥? 礦內(nèi)空氣的主要成分 ? （ 3）二氧化碳（ CO2） ? 二氧化碳 是無(wú)色，略帶酸臭味的氣體， 比重為，是一種較重的氣體，很難與空氣 均勻混合，故常積存在巷道的底部，在靜止的空氣中有明顯的分界。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，對(duì)眼、鼻、喉粘膜有刺激作用。 ? 在新鮮空氣中含有微量的二氧化碳對(duì)人體是無(wú)害的，但如果空氣中完全不含有二氧化碳，則人體的正常呼吸功能就不能維持。 二氧化碳對(duì)人呼吸的影響 ? 在搶救遇難者進(jìn)行人工輸氧時(shí)，往往要在氧氣中加入 5%的二氧化碳，以刺激遇難者的呼吸機(jī)能。 ? 當(dāng)空氣中二氧化碳的濃度過高時(shí)，也將使空氣中的氧濃度相對(duì)降低，輕則使人呼吸加快，呼吸量增加，嚴(yán)重時(shí)也可能造成人員中毒或窒息。 （ 3）二氧化碳（ CO2） 13 二氧化碳中毒癥狀與濃度的關(guān)系 二氧化碳濃度（體積） /% 主 要 癥 狀 1 呼吸加深，但對(duì)工作效率無(wú)明顯影響 3 呼吸急促，心跳加快，頭痛，人體很快疲勞 5 呼吸困難，頭痛，惡心，嘔吐，耳鳴 6 嚴(yán)重喘息，極度虛弱無(wú)力 7～ 9 動(dòng)作不直協(xié)調(diào)，大約十分鐘可發(fā)生昏迷 9～ 11 數(shù) 分鐘內(nèi)可導(dǎo)致死亡 ? 礦井空氣中二氧化碳的主要來源 ? 煤和有機(jī)物的氧化；人員呼吸； ? 碳酸性巖石分解；炸藥爆破； ? 煤炭自然；瓦斯、煤塵爆炸等。 ? 此外，有的煤層和巖層中也能長(zhǎng)期過續(xù)地放出二氧化碳，有的甚至能與煤巖粉一起突然大量噴出，給礦井帶來極大的危害。 （ 3）二氧化碳（ CO2） ? 《 規(guī)程 》 規(guī)定 ? 采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流中， CO2不超過 %。 ? 采區(qū)回風(fēng)巷和采掘工作面回風(fēng)巷回風(fēng)流中二氧化碳濃度達(dá)到 %時(shí)，必須停止工作，撤出人員，查明原因，
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