【正文】 氣濃度升高，則勢必造成氧濃度相對降低，從而也可能導(dǎo)致人員的窒息性傷害。缺氧窒息是造成礦井人員傷亡的原因之一。多數(shù)礦井有沼氣涌出現(xiàn)象,沼氣涌出量的大小各礦不同，有些礦井沼氣涌出量高達(dá)40～50m3/min，有些礦井還伴隨沼氣涌出氮(N2)二氧化硫(SO2)和氫(H2)等氣體。 就煤礦而官，井下空氣的成分種類共有OCHCOCO、H2S、SONN0H NH水蒸氣和浮塵十二種。在混合氣體中，水蒸氣的濃度隨地區(qū)和季節(jié)而變化，其平均的體積濃度約為1%；此外還含有塵埃和煙霧等雜質(zhì)，有時能污染局部地區(qū)的地面空氣。所以，CH4是煤礦井下最危險的氣體。 井下空氣成分的基本性質(zhì)(O2) 氧是無色、無臭、無味、無毒和無害的氣體，是人呼吸所必須的物質(zhì)，故須供給井下足夠的風(fēng)量，以保證井下空氣中有足夠的氧量．因為氧是很活躍的元素，易使其它物質(zhì)氧化,并能助燃，產(chǎn)生CO2和CO，故應(yīng)阻止空氣進(jìn)入采空區(qū)和火區(qū)，以防止氧對煤炭氧化而自燃。所以在搶救遇難者進(jìn)行人工輸氧時，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。 有毒有害氣體對人體的影響： 對人體有毒的氣體有五種。 井下空氣成分安全標(biāo)準(zhǔn) 由于礦井空氣質(zhì)量對人員健康和礦井安全有著重要的影響，所以《煤礦安全規(guī)程》(以下簡稱《規(guī)程》)對礦井空氣主要成分(氧氣、二氧化碳)的濃度標(biāo)準(zhǔn)做出了明確的規(guī)定： 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，必須停工處理。 空氣的密度和比容 空氣和其他物質(zhì)一樣具有質(zhì)量。熱力學(xué)絕對溫標(biāo)的單位為K(Kelvin)，用符號Ｔ表示。 按照統(tǒng)計觀點，大量空氣分子作無規(guī)則的熱運(yùn)動時，在各個方向運(yùn)動的機(jī)會是均等的，故空氣的絕對靜壓具有在各個方向上強(qiáng)度相等的特點。用符號表示。這四個參數(shù)的不同組合，便構(gòu)成了不同的礦井氣候條件。所以人體熱平衡并非是簡單的物理過程，而是在神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)下的非常復(fù)雜的。 3．風(fēng)速 風(fēng)速顯著地影響著人體對流散熱。 衡量礦井氣候條件的指標(biāo)　　國內(nèi)外衡量礦井氣候條件的指標(biāo)很多，現(xiàn)擇其主要的加以闡述。這種指標(biāo)除不能評價環(huán)境輻射熱的作用以外，它能反映空氣溫度、濕度和風(fēng)速三種因素對人體熱平衡的綜合作用?？ㄋ嫷脑O(shè)計者是想利用貯液球來模擬人體的散熱效果。 創(chuàng)造良好作業(yè)環(huán)境的途徑 改善礦內(nèi)氣候條件，創(chuàng)造良好作業(yè)環(huán)境的途徑主要包括以下兩方面的內(nèi)容：一是對冬季寒冷地區(qū)，當(dāng)井筒入風(fēng)溫度低于2℃時，為了防止因井筒結(jié)冰而造成提升、運(yùn)輸事故，防止人員上下班受寒生病，也須對礦井進(jìn)風(fēng)流采取加熱的措施，對井口空氣進(jìn)行預(yù)熱；二是對高溫礦井用風(fēng)地點進(jìn)行風(fēng)溫調(diào)節(jié)，以達(dá)到《規(guī)程》第102條規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，即生產(chǎn)礦井采掘工作面空氣溫度不得超過26℃，機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度不得超過30℃；當(dāng)采掘工作面空氣溫度超過30℃時。 ③冷、熱風(fēng)在井口房和井筒內(nèi)同時混合。因此，地?zé)岷蜋C(jī)械設(shè)備向井下空氣散發(fā)的熱量顯著增加，使井下氣溫升高。 ①加大風(fēng)量。從降溫角度出發(fā)，確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)時，一般應(yīng)考慮下列原則： 第一，盡可能減少進(jìn)風(fēng)路線的長度。因為回采工作面采用下行風(fēng)時，風(fēng)流是從路程較短的上部巷道進(jìn)入工作面，且減少了煤炭放熱的影響，故可降低工作面的進(jìn)風(fēng)溫度。據(jù)蘇聯(lián)研究，煤層產(chǎn)量提高一倍，可使工作面末端氣溫降低1—4℃ [59]。近年來，我國煤礦還試驗用聚氨酯泡沫塑料噴涂巖壁，噴涂厚度為10mm時，就能產(chǎn)生較好的隔熱效果。 ⑧井下發(fā)熱量大的大型機(jī)電硐室應(yīng)獨立回風(fēng)。礦井空調(diào)絕不能被認(rèn)為是舒適性空調(diào)，而應(yīng)看作是生產(chǎn)性空調(diào)。如圖 這種方式的特點是制冷設(shè)備安裝場地、位置及面積都受到限制，基建費(fèi)用較大，機(jī)械設(shè)備在運(yùn)輸、安裝、維修保養(yǎng)等方面都比較困難；壓縮機(jī)的功率易于增大；不會產(chǎn)生由于高差使水溫升高現(xiàn)象。地面空氣進(jìn)入礦井后，由于和井下各種熱源進(jìn)行熱交換，其狀態(tài)參數(shù)（溫度、濕度）隨著風(fēng)流的前進(jìn)會不斷發(fā)生變化。 井下的煤、巖、坑木，充填材料、油垢、布料等能氧化發(fā)熱，以煤的氧化放熱量最為顯著。在許多深礦井中，圍巖原始溫度高，往往是造成礦井高溫的主要原因。 地下熱水礦井地層中如果有高于氣溫的地下水流動或熱水涌出點及排水溝等，都會成為井下較大熱源，向風(fēng)流散熱使氣溫升高。地面空氣溫度在一年之中，隨著季節(jié)而發(fā)生周期性變化，這種變化近似為正弦曲線。這種方式不必對總進(jìn)風(fēng)流進(jìn)行冷卻，冷凝器中的循環(huán)水也好處理。 礦井空氣調(diào)節(jié)的方式礦井空調(diào)系統(tǒng)一般分為地面集中式，井下集中式，地面井下分散式，局部空調(diào)機(jī)組。所以對高溫礦井，井下大型機(jī)電硐室(如中央變電所、泵房和絞車房等)應(yīng)建立獨立的回風(fēng)系統(tǒng)。但因巷道隔熱費(fèi)用較高，而且隔熱層的時效性較差，隨著時間的推移，隔熱層的作用將變小，同時還必須注意防火、防毒等安全問題。采取全部充填法管理頂板，一方面可控制采空區(qū)漏風(fēng)所攜帶出來的熱量，另一方面充填物也可吸收一部分熱量。第五，回采工作面的通風(fēng)方式也對氣溫有影響。所以，對高溫礦井應(yīng)盡量縮短進(jìn)風(fēng)路線的長度，同時在進(jìn)行開拓系統(tǒng)設(shè)計時，要注意與通風(fēng)系統(tǒng)相結(jié)合，避免將進(jìn)風(fēng)巷布置在高溫巖層中和不必要加長進(jìn)風(fēng)路線的長度，以使溫升加大。加大風(fēng)量不僅可以排出熱量、降低風(fēng)溫，而且還可以有效地改善人體的散熱條件，增加人體舒適感。故須采取降低井下空氣溫度的措施。 以上3種方式相比較，第一種方式冷、熱風(fēng)混合效果較好，通風(fēng)機(jī)噪聲對井口房的影響相對較小，但井口房風(fēng)速大、風(fēng)溫低，井口作業(yè)人員的工作條件差，而且井筒熱風(fēng)口的井壁、上部罐座和罐頂保險裝置有凍冰危險，第二種方式井口房工作條件有所改善，上部和罐頂保險裝置凍