培训教案-矿井通风.doc

矿井通风 一、矿井通风的基本任务 包围地球表面的是很厚的大气层，即空气，一般称地面空气。按体积计算，地面空气的主要成分为：氧——20.96％；氮——79％；二氧化碳——0.04％。此外，还含有少量的水蒸气和尘埃等。 地面空气进入矿井后，成分发生变化。其原因有：①人员呼吸、煤和其他物质氧化，使氧含量减少和二氧化碳含量增加；②混入各种有害气体；③混入煤尘和岩尘；④空气的温度、湿度和压力都会发生变化。这些变化威胁矿工的安全、影响工人的身体健康和生产的正常进行，因此，矿井必须进行通风。 1．矿井通风的基本任务 矿井通风就是把地面空气不断送入井下，同时把污浊空气排出井外的过程。其任务是： (1)连续不断地向井下用风场所供给新鲜空气； (2)冲淡和排除井下各种有害气体和矿尘； (3)创造良好的温度、湿度、风速等气候条件，保证矿工的安全健康和正常生产，增强矿井的抗灾能力。 2．矿井空气的主要成分和质量标准 矿井空气与地面空气相比存在许多差异，但其主要成分仍然是氧、氮和二氧化碳。 (1)氧气(O2)。氧是一种无色、无味、无臭，化学性质很活泼的气体，它对空气的相对密度为1.11。氧是人和动物呼吸及物质燃烧不可缺少的气体。空气中氧含量的降低可使人感到呼吸困难、心跳加速。当氧气含量降到9％以下时，人在短时间内窒息死亡。因此，《规程》规定，采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20％。 (2)氮气(N2)。氮气是一种无色、无味、无臭的惰性气体，它对空气的相对密度为0.97，不助燃，不能维持呼吸。井下氮气的增加，主要原因是有机物质的腐朽，爆破工作，从煤和岩体的裂缝中涌出等。空气中氮气的增加，相对减少了氧气，所以对人体是有害的。 (3)二氧化碳(CO2)。二氧化碳是一种无色、无臭、略带有酸味的气体，它对空气的相对密度为1.52，易溶于水，不助燃，不能维持呼吸，常积聚于巷道底部或下山掘进工作面。井下空气中二氧化碳的增加，主要原因是煤或岩体中涌出，可燃物质氧化，人员的呼吸，爆破工作等。空气中二氧化碳增加，人会感到呼吸困难，易发生疲劳现象；当增加到9％～11％时，几分钟内可导致人员死亡。《规程》规定，采掘工作面的进风流中，二氧化碳浓度不超过0.5％，总回风流中不得超过0.75％，采区或采掘工作面回风流中超过1.5％时，必须停工处理。 3．矿井空气中的有毒有害气体和安全标准 矿井空气中所含有的对人体健康及生命安全有威胁的一切气体，均称为有害气体。井下常见有害气体有：瓦斯（主要指甲烷CH4）、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(N02)、硫化氢(H2S)、氢气(H2)和氨气(NH3)等。 （1）一氧化碳：无色、无味、无臭，对空气的相对密度为0.97。一氧化碳在通常条件下化学性质不活泼，微溶于水，有可燃性和爆炸性，其爆炸界限为13％～75％，毒性极大。《煤矿安全规程》规定：井下风流中的一氧化碳的最大浓度不得超过0.0024％。 （2）硫化氢：无色、微甜、有臭鸡蛋味0.0001％可嗅到，对空气的相对密度是1.19，易溶于水，有强烈剧毒，有可燃性和爆炸性，在空气中含量达6％时形成爆炸混合物。安全浓度：＜0.00066％。 （3）二氧化氮：棕红色、有刺激臭，对空气的相对密度是1.57，极易溶于水，有强烈剧毒。安全浓度：＜0.00025％。 （4）二氧化硫：有刺激臭及酸味，对空气的相对密度是2.2，易溶于水，有强烈剧毒。安全浓度：＜0.0005％。 （5）氢气：无色、无味、无臭，对空气的相对密度为0.07。有可燃性和爆炸性，其爆炸界限为4％～74％。安全浓度：＜0.5％。 （6）氨气：无色、有浓烈臭味，易溶于水，刺激皮肤、呼吸道，浓度达30％时有爆炸性。安全浓度：＜0.004％。 二、矿井及采区通风系统 （一）矿井通风系统 矿井通风系统是矿井主要通风机的工作方法、矿井通风方式、通风网路和风流控制设施的总称。 1．矿井主要通风机的工作方法 《规程》规定：矿井必须采用机械通风。通风机械主要指通风机，矿井主要通风机的工作方法有以下3种。 (1)抽出式通风（负压通风）。将主要通风机安装在回风井口，在通风机作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下空气压力相对升高，短时间内可抑制有害气体涌出，有利于矿井安全，所以一般矿井都采用抽出式通风。 (2)压入式通风（正压通风）。将主要通风机安设在入风井口，在通风机作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。当通风机停止运转时，井下空气压力相对下降，瓦斯易涌出，因此不宜在高瓦斯矿使用。只有开采煤田上部，塌陷区严重，瓦斯涌出量不大的矿井，采用压入式通风较为合理。 (3)压入和抽出混合式。在入风井口设一个风机做压入式工作，回风井口设一风机做抽出式工作。其主要应用于