【正文】 大氣壓的正壓狀態(tài)。 《規(guī)程》：礦井必須有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。主要來源：井下蓄電池充電時(shí)可放出氫氣；有些中等變質(zhì)的煤層中也有氫氣涌出、或煤氧化。主要危害：氨氣對(duì)皮膚和呼吸道粘膜有刺激作用，可引起喉頭水腫。當(dāng)濃度達(dá)到 ％時(shí)，眼及呼吸器官即感到有強(qiáng)烈的刺激；％時(shí)，短時(shí)間內(nèi)即有致命危險(xiǎn)。主要來源：井下爆破工作。 主要來源：有機(jī)物腐爛；含硫礦物的水解；礦物氧化和燃燒；從老空區(qū)和舊巷積水中放出。硫化氫能燃燒，～％時(shí)有爆炸危險(xiǎn)。0 .08%，40分鐘引起頭痛眩暈和惡心，%，5~10分鐘引起頭痛、眩暈，30分鐘引起昏迷，死亡。一氧化碳能燃燒，當(dāng)空氣中一氧化碳濃度在13～75％范圍內(nèi)時(shí)有爆炸的危險(xiǎn)。 三、礦井空氣主要成分的質(zhì)量（濃度）標(biāo)準(zhǔn) 采掘工作面進(jìn)風(fēng)流中的氧氣濃度不得低于20％；％；％；％或采區(qū)、％時(shí)，必須停工處理?；脽羝?3．氮?dú)?N2) 氮?dú)馐且环N惰性氣體，是新鮮空氣中的主要成分，它本身無毒、不助燃，也不供呼吸。 礦井空氣中氧濃度降低的主要原因有：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；此外，煤巖和生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種有害氣體，也使空氣中的氧濃度相對(duì)降低。干空氣的組成成分比較穩(wěn)定，其主要成分如下。 礦井通風(fēng)的基本任務(wù)： 連續(xù)供給井下人員足夠的新鮮空氣，滿足呼吸需要； 稀釋井下有害空氣及礦塵到安全濃度，并排出作業(yè)地點(diǎn)； 排除井下熱量與水蒸氣，創(chuàng)造適宜的氣候條件； 保證系統(tǒng)可靠、風(fēng)流穩(wěn)定、抗災(zāi)變能力強(qiáng)?；脽羝?第一章 礦井空氣 第一 節(jié) 礦井空氣成份定義：地面空氣進(jìn)入礦井以后即稱為礦井空氣。 濕空氣中含有水蒸氣，但其含量的變化會(huì)引起濕空氣的物理性質(zhì)和狀態(tài)變化。2．二氧化碳(CO2) 二氧化碳不助燃，也不能供人呼吸，略帶酸臭味。但空氣中含氮量升高，則勢(shì)必造成氧含量相對(duì)降低，從而也可能造成人員的窒息性傷害。幻燈片8第二節(jié) 礦井空氣中的有害氣體空氣中常見有害氣體：CO、H2S、NOSO2 、NH3 、H2 。 主要危害：血紅素是人體血液中攜帶氧氣和排出二氧化碳的細(xì)胞。 主要來源：爆破；礦井火災(zāi)；煤炭自燃以及煤塵瓦斯爆炸事故等。 主要危害：硫化氫劇毒，有強(qiáng)烈的刺激作用；能阻礙生物氧化過程，使人體缺氧。幻燈片10３、二氧化氮（NO2）二氧化氮是一種紅褐色的氣體，有強(qiáng)烈的刺激氣味，易溶于水。(SO2)二氧化硫無色、有強(qiáng)烈的硫磺氣味及酸味，％即可嗅到。主要來源：含硫礦物的氧化與自燃；在含硫礦物中爆破；以及從含硫礦層中涌出。主要來源：爆破工作，注凝膠、水滅火等；部分巖層中也有氨氣涌出。幻燈片12二、礦井空氣中有害氣體的安全濃度標(biāo)準(zhǔn) 礦井空氣中有害氣體對(duì)井下作業(yè)人員的生命安全危害極大，因此，《規(guī)程》對(duì)常見有害氣體的安全標(biāo)準(zhǔn)做了明確的規(guī)定：礦井空氣中有害氣體的最高允許濃度有害氣體名稱 符號(hào) 最高允許濃度/%一氧化碳 CO 二氧化氮 NO2 二氧化硫 SO2 硫化氫 H2S 氨 NH3 幻燈片13第三節(jié) 礦井氣候礦井氣候：礦井空氣的溫度、濕度和風(fēng)速三個(gè)參數(shù)的綜合作用?；脽羝?5一、主要通風(fēng)機(jī)的工作方式與安裝地點(diǎn) 主要通風(fēng)機(jī)的工作方式有三種：抽出式、壓入式、壓抽混合式。在冒落裂隙通達(dá)地面時(shí)，壓入式通風(fēng)礦井采區(qū)的有害氣體通過塌陷區(qū)向外漏出。其缺點(diǎn)是使用的通風(fēng)機(jī)設(shè)備多，管理復(fù)雜。幻燈片17對(duì)角式 1）兩翼對(duì)角式 進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向的中央，兩個(gè)回風(fēng)井位于井田邊界的兩翼（沿傾斜方向的淺部），稱為兩翼對(duì)角式，如果只有一個(gè)回風(fēng)井，且進(jìn)、回風(fēng)分別位于井田的兩翼稱為單翼對(duì)角式?；脽羝?9三、礦井通風(fēng)網(wǎng)路的基本類型與特征 礦井通風(fēng)網(wǎng)路是指流經(jīng)井下各巷道的風(fēng)流分岔和匯合線路的結(jié)構(gòu)形式。 并聯(lián)風(fēng)路特性： 1)總風(fēng)量等于各分支的風(fēng)量之和 2)總風(fēng)壓等于各分支風(fēng)壓 3)總風(fēng)阻小于分風(fēng)阻幻燈片21 角聯(lián)網(wǎng)路。 中央式通風(fēng)系統(tǒng)具有井巷工程量少、初期投資省的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜、露頭發(fā)育老窯多、采用多風(fēng)井通風(fēng)有利時(shí)，可采用壓入式通風(fēng)。風(fēng)門 按設(shè)地點(diǎn)：在通風(fēng)系統(tǒng)中既要隔斷風(fēng)流又要行人或通車的地方應(yīng)設(shè)立風(fēng)門。入排風(fēng)巷道之間要需設(shè)風(fēng)門處同時(shí)設(shè)反向風(fēng)門，其數(shù)量不少于兩道； （2）風(fēng)門能自動(dòng)關(guān)閉；通車風(fēng)門實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，礦井總回風(fēng)和采區(qū)回風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)門要裝有閉鎖裝置；風(fēng)門不能同時(shí)敞開（包括反風(fēng)門）； （3）門框要包邊沿口，有墊襯，四周接觸嚴(yán)密，門扇平整不漏風(fēng)，門扇與門框不歪扭。墻垛平整，無裂縫、重縫和空縫； （5）風(fēng)門水溝要設(shè)反水池或擋風(fēng)簾，通車風(fēng)門要設(shè)底坎，電管路孔要堵嚴(yán)；風(fēng)門前后各5m內(nèi)巷道支護(hù)良好，無雜物、積水、淤泥。2）混凝土風(fēng)橋 結(jié)構(gòu)緊湊，比較堅(jiān)固。密閉的結(jié)構(gòu)隨服務(wù)年限的不同而分為兩類： 1）臨時(shí)密閉，常用木板、木段等修筑，并用黃泥、石灰抹面?！　　。保┚彌_爆炸沖擊波　　?。玻┲饕L(fēng)機(jī)停風(fēng)時(shí)，打開防爆門，短時(shí)間內(nèi)可以利用自然通風(fēng)。 　　漏風(fēng)的危害：使工作面和用風(fēng)地點(diǎn)的有效風(fēng)量減少，氣候和衛(wèi)生條件惡化；將有害氣體帶入生產(chǎn)巷道污染井下空氣；可能促使煤炭自燃發(fā)火；使通風(fēng)機(jī)效率降低，通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜化；電耗增大，增加了通風(fēng)成本?；脽羝?0第四章 局部通風(fēng) 利用局部通風(fēng)機(jī)或主要通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓對(duì)井下獨(dú)頭巷道進(jìn)行通風(fēng)的方法稱為局部通風(fēng)（又稱掘進(jìn)通風(fēng)）。在巷道邊界條件下，其一般計(jì)算式為：式中 S——巷道斷面，m2。然而，抽出式通風(fēng)有效吸程小，掘進(jìn)施工中難以保證風(fēng)筒吸入口到工作面的距離在有效吸程之內(nèi)。5)壓入式通風(fēng)可用柔性風(fēng)筒，其成本低、重量輕，便于運(yùn)輸，而抽出式通風(fēng)的風(fēng)筒承受負(fù)壓作用，必須使用剛性或帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒，成本高，重量大，運(yùn)輸不便。179。10m幻燈片342) 長壓短抽(前抽后壓)工作方式：新鮮風(fēng)流經(jīng)壓入式長風(fēng)筒送入工作面, 工作面污風(fēng)經(jīng)抽出式通風(fēng)除塵系統(tǒng)凈化,被凈化后的風(fēng)流沿巷道排出。前者即為可控制循環(huán)通風(fēng)，也稱為開路循環(huán)通風(fēng)；后者稱為閉路循環(huán)通風(fēng)。可控循環(huán)局部通風(fēng)優(yōu)點(diǎn): (1) 采用混合式可控循環(huán)通風(fēng)時(shí),掘進(jìn)巷道風(fēng)流循環(huán)區(qū)內(nèi)側(cè)的風(fēng)速較高，避免了瓦斯層狀積聚,同時(shí)也降低了等效溫度，改善了掘進(jìn)巷道中的氣候條件。(２)循環(huán)風(fēng)流通過運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)的加熱,再返回掘進(jìn)工作面，使風(fēng)溫上升。按其導(dǎo)風(fēng)設(shè)施不同可分為： 在巷道內(nèi)設(shè)置擋風(fēng)墻截?cái)嘀鲗?dǎo)風(fēng)流，用風(fēng)筒把新鮮空氣引入掘進(jìn)工作面，污濁空氣從獨(dú)頭掘進(jìn)巷道中排出。 特點(diǎn)：此方法常用于煤巷掘進(jìn)，尤其是厚煤層的采區(qū)巷道掘進(jìn)中，當(dāng)運(yùn)輸、通風(fēng)等需要開掘雙巷時(shí)。幻燈片39 在巷道內(nèi)設(shè)置縱向風(fēng)幛，把風(fēng)幛上游一側(cè)的新風(fēng)引入掘進(jìn)工作面，清洗后的污風(fēng)從風(fēng)幛下游一側(cè)排出。引射器通風(fēng)一般都采用壓入式。 缺點(diǎn)：風(fēng)壓低、風(fēng)量小、效率低，并存在巷道積水問題。無色、無味、無毒、比空氣輕，微溶于水。 成氣過程兩個(gè)階段一是生物化學(xué)成氣時(shí)期；二是煤化變質(zhì)作用時(shí)期?；脽羝?3瓦斯風(fēng)化帶下界深度確定依據(jù)：可以根據(jù)下列指標(biāo)中的任何一項(xiàng)確定。.煤層露頭煤層的埋藏深度 深，瓦斯大圍巖透氣性、泥巖、完整石灰?guī)r低透氣性煤層傾角大，瓦斯小，小，瓦斯大地質(zhì)構(gòu)造封閉地質(zhì)，瓦斯大，開放的，瓦斯小水文地質(zhì)條件水流，帶走瓦斯幻燈片45第三節(jié) 礦井瓦斯涌出普通涌出 特殊涌出一、瓦斯涌出量含義：礦井建設(shè)或生產(chǎn)過程中從煤巖內(nèi)涌出的瓦斯量瓦斯涌出量表示方法絕對(duì)瓦斯涌出量 單位時(shí)間涌出的瓦斯體積，單位為m3/d或m3/min：相對(duì)瓦斯涌出量平均日產(chǎn)一噸煤同期所涌出的瓦斯量，單位是 m3/t 。 礦井瓦斯涌出不均系數(shù)表示為： kg=Qmax/Qa 式中：kg－給定時(shí)間內(nèi)瓦斯涌出不均系數(shù)； Qmax－該時(shí)間內(nèi)的最大瓦斯涌出量，m3/min； Qa－該時(shí)間內(nèi)的平均瓦斯涌出量，m3/min； 方法：確定區(qū)域，進(jìn)回風(fēng)量、瓦斯?jié)舛然脽羝?8　五、礦井瓦斯等級(jí)　　　　依據(jù)：按照礦井絕對(duì)瓦斯涌出量、相對(duì)瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式，劃分為： 低瓦斯礦井：礦井相對(duì)瓦斯涌出量小于或等于１０m3/t且絕對(duì)瓦斯涌出量小于或等于40m3/min；　　高瓦斯礦井：礦井相對(duì)瓦斯涌出量大于１０m3/t或絕對(duì)瓦斯涌出量大于40m3/min；　　煤與瓦斯突出礦井。 幻燈片50第四節(jié) 煤與瓦斯突出及其預(yù)防一、概述 含義：在極短時(shí)間內(nèi)，從煤巖內(nèi)以極快速度向采掘空間涌出煤巖和瓦斯。三、突出的一般規(guī)律突出多發(fā)生在一定的采深以后；突出多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造帶、應(yīng)力集中區(qū)；突出的強(qiáng)度和次數(shù)，與煤層厚度、傾角、硬度、透氣性等有關(guān)；突出與瓦斯關(guān)系，瓦斯壓力小含量低，可能發(fā)生突出?？捎晒角蟪觯? N——多種可燃?xì)怏w同時(shí)存在時(shí)的混合氣體爆炸上限或下限， ％； CCC3...Cn——分別為各可燃?xì)怏w占可燃?xì)怏w總的體積百分比，％； C1+ C2+ C3+...Cn =100％ NNN3...Nn——分別為各可燃?xì)怏w的爆炸上限或下限， ％；（3）煤塵 本身具有爆炸，300~400 ℃揮發(fā) 氣體（4）空氣壓力 壓力大，分子接近，碰撞幾率增加范圍擴(kuò)大 （5）惰性氣體 可以降低瓦斯爆炸的危險(xiǎn)性。三 煤礦井下瓦斯爆炸事故原因分析 火源 井下的一切高溫?zé)嵩础姎狻⒎排?、摩擦、靜電 發(fā)生地點(diǎn) 掘進(jìn)工作面占80%~90%，采煤工作面占10%~20% 采煤工作面發(fā)生地點(diǎn)上隅角，采煤機(jī)藥割附近 掘進(jìn)面發(fā)生的原因：幻燈片55四、預(yù)防瓦斯爆炸的措施(一)防止瓦斯積聚 所謂瓦斯積聚是指瓦斯?jié)舛瘸^2％。生產(chǎn)中可能發(fā)生的熱源，必須嚴(yán)加管理和控制，防止它的發(fā)生或限定其引燃瓦斯的能力。鉆孔、巷道抽放、鉆孔與巷道綜合抽放 貫徹“先抽后采，監(jiān)測(cè)監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”十二字方針幻燈片58二、開采煤層的瓦斯抽放 開采煤層的瓦斯抽放，是在煤層開采之前或采掘的同時(shí)，用鉆孔或巷道進(jìn)行該煤層的抽放工作。 鉆孔參數(shù)：鉆孔方向 我國多為上向孔；孔間距 30—50m抽放負(fù)壓 孔口負(fù)壓不超過14kPa鉆孔直徑 70—100mm卸壓的鉆孔抽放幻燈片59卸壓的鉆孔抽放1）、隨掘隨抽2）、隨采隨抽頂板走向鉆孔，頂板巷道幻燈片60人工增加煤層透氣系數(shù)的措施1）、水力壓裂；2）、水力割縫；3）、深孔爆破4）、酸性處理；5）、交叉鉆孔。全封閉式抽放又可分為密閉式抽放、鉆孔式抽放和鉆孔與密閉相結(jié)合的綜合抽放等方式。為了施工安全，可超前向巖巷兩側(cè)或掘進(jìn)工作面前方的溶洞裂隙帶打鉆，進(jìn)行瓦斯抽放(如廣旺礦務(wù)局唐家河煤礦)。 封孔：用水泥砂漿封孔，也可以用膠圈封孔器或聚胺脂封孔。管道直徑是決定抽放投資和抽放效果的重要因素之一。 管內(nèi)瓦斯流速 V:5m/sV20m/s，一般取V=10～15m/s。管道阻力計(jì)算方法和通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算礦井總阻力一樣，即選擇阻力最大的一路管道，分別計(jì)算各段的摩擦阻力和局部阻力，累加起來即為整個(gè)系統(tǒng)的總阻力。 表 973 管徑cm ＞ k 局部阻力一般不進(jìn)行個(gè)別計(jì)算，而是以管道總摩擦阻力的10％～20％作為局部阻力。 離心式鼓風(fēng)機(jī)適用于瓦斯抽出量大（20～1200m3/min），管道阻力不高（4～5kPa）的抽放情況下。目前井下一般采用孔板流量計(jì)，如圖(9711)所示。2）防爆、防回火裝置 抽放系統(tǒng)正常工作狀態(tài)遭到破壞，管內(nèi)瓦斯?jié)舛冉档蜁r(shí)，遇到火源瓦斯就有可能燃燒或爆炸。 抽出的瓦斯，可以按其濃度的不同，合理地加以利用：濃度為35～40％時(shí)，主要用作工業(yè)、民用燃料；濃度50％以上的瓦斯可以用作化工原料，如制造炭黑和甲醛。 精確測(cè)定時(shí)，需將測(cè)得的二氧化碳濃度乘以校正系數(shù)K=。 如空氣中含有一氧化碳或硫化氫，測(cè)定結(jié)果將偏高。解決辦法是不得連班使用同一個(gè)檢定器，否則毛細(xì)管里的空氣不新鮮，起不到毛細(xì)管的作用。要經(jīng)常檢查氣路，如發(fā)現(xiàn)堵塞及時(shí)修理。 （3）熱催化（熱效）式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀不適宜在含有硫化氫的地區(qū)以及瓦斯?jié)舛瘸^儀器允許值的場(chǎng)所中使用。按礦塵粒徑劃分 (1)粗塵40μm,空氣中易沉降； (2)細(xì)塵—10~40μm，肉眼可見，在靜止空氣加速沉降； (3)微塵—~10μm，光學(xué)顯微鏡可見，在靜止空氣等速沉降； (4)超微塵，電子顯微鏡觀察，擴(kuò)散動(dòng)力。 (3) 加速機(jī)