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《礦井通風第1章礦井空氣》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、礦井通風主講:張學博講師手機:13938188742E-mail:zhxb@hpu.edu.cn1第一章礦井空氣第一節(jié)礦井空氣成分第二節(jié)礦井空氣中有害氣體第三節(jié)礦井氣候2利用機械或自然通風動力,使地面空氣進入井下,并在井巷中作定向和定量地流動,最后排出礦井的全過程稱為礦井通風。3礦井通風的發(fā)展:約在1640年,人們開始把進風和回風路線分開,以利用自然通風壓力進行礦井通風。為了加大通風壓力,1650年在回風路線上設置火筐,1787年又在回風路線上設置火爐,使回風風流加熱。1807年風量約200m3/min的活塞式空氣泵、1849年轉(zhuǎn)速約95r
2、/min風量約500m3/min的蒸氣鐵質(zhì)離心式扇風機、1898年電力初型軸流式扇風機相繼投入使用。20世紀40年代以來,礦井已使用功率約1500kW和3000kw的電力軸流式和離心式大型扇風機。41672年入們只知道身穿潮濕衣帽,伏在底板上,手舉一裝有燃著蠟燭的木棍,來點燃局部積存的沼氣。出于危險,后來改用背上共有燃著的蠟燭的騾馬去點燃沼氣。1813年開始用安全燈照明并檢查沼氣和二氣化碳的濃度。20世紀40年代以來年種氣體的檢測技術(shù)有了較大的發(fā)展。特別是60年代以來,風流中各參數(shù)(沼氣和一氧化碳的濃度.風速、壓力、溫度等)已經(jīng)實現(xiàn)了遙測和
3、遙訊。1745年,俄國科學家M.B.лOMOHOCOB發(fā)表了空氣在礦井流動的理論,1764年法國采礦工程師JARS發(fā)表了關(guān)于礦井自然通風的理論,成為礦井通風學科史上奠基的兩篇論文。20世紀以來,發(fā)表和出版了許多關(guān)于礦井通風的論文和專著。現(xiàn)在礦井通風已成為內(nèi)容豐富的一門學科。5第一節(jié)礦井空氣成份一、地面空氣的組成地面空氣是由干空氣和水蒸汽組成的混合氣體,亦稱為濕空氣。干空氣是指完全不含有水蒸汽的空氣。其主要成分如下。氣體成分按體積計/%按質(zhì)量計/%備注氧氣(O2)20.9623.32惰性稀有氣體氦、氮氣(N2)79.076.71氖、氬、氪、二
4、氧化碳(CO2)0.040.06氙等計在氮氣中濕空氣中含有水蒸氣,但其含量的變化會引起濕空氣的物理性質(zhì)和狀態(tài)變化??諝獬煞钟泻怏w礦井氣候地面空氣礦井空氣質(zhì)量標準6二、礦井空氣的主要成分及基本性質(zhì)地面空氣進入井下時,由于受到污染,其成分和性質(zhì)要發(fā)生變化。故有新鮮空氣和污濁空氣之分。新鮮空氣:井巷中用風地點以前、受污染程度較輕的進風巷道內(nèi)的空氣,污濁空氣:通過用風地點以后、受污染程度較重的回風巷道內(nèi)的空氣。盡管礦井空氣與地面空氣相比,在性質(zhì)上存在許多差異,但在新鮮空氣中其主要成分仍然的氧、氮和二氧化碳??諝獬煞钟泻怏w礦井氣候地面空氣礦井空氣
5、質(zhì)量標準781.氧氣(O2)氧氣是維持人體正常生理機能所需要的氣體,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)和勞動強度等。人體輸氧量與勞動強度的關(guān)系勞動強度呼吸空氣量(L/min)氧氣消耗量(L/min)休息6-150.2-0.4輕勞動20-250.6-1.0中度勞動30-401.2-2.6重勞動40-601.8-2.4極重勞動40-802.5-3.1空氣成分有害氣體礦井氣候地面空氣礦井空氣質(zhì)量標準9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
6、的各種有害氣體,也使空氣中的氧濃度相對降低。人體缺氧癥狀與空氣中氧濃度的關(guān)系氧濃度/%主要癥狀17靜止時無影響,工作時能產(chǎn)生喘息和呼吸困難15呼吸及心跳急促,耳鳴目眩,感覺和判斷能力降低,失去勞動能力10~12失去理智,時間稍長有生命危險6~9失去知覺,呼吸停止,如不及時搶救幾分鐘內(nèi)可能導致死亡空氣成分有害氣體礦井氣候地面空氣礦井空氣質(zhì)量標準102.二氧化碳(CO2)二氧化碳不助燃,也不能供人呼吸,略帶酸臭味。二氧化碳比空氣重(其比重為1.52),在風速較小的巷道中底板附近濃度較大;在風速較大的巷道中,一般能與空氣均勻地混合。在新鮮空氣中含
7、有微量的二氧化碳對人體的無害的。二氧化碳對人體的呼吸中樞神經(jīng)有刺激作用,所以在搶救遇難者進行人工輸氧時用。礦井空氣中二氧化碳的主要來源是:煤和有機物的氧化;人員呼吸;碳酸性巖石分解;炸藥爆破;煤炭自燃;瓦斯、煤塵爆炸等??諝獬煞钟泻怏w礦井氣候地面空氣礦井空氣質(zhì)量標準113.氮氣(N2)氮氣是一種惰性氣體,是新鮮空氣中的主要成分,它本身無毒、不助燃,也不供呼吸。但空氣中含氮量升高,則勢必造成氧含量相對降低,從而也可能造成人員的窒息性傷害。正因為氮氣具有的惰性,因此可將其用于井下防滅火和防止瓦斯爆炸。礦井空氣中氮氣主要來源是:井下爆破和生物的
8、腐爛,有些煤巖層中也有氮氣涌出,滅火人為注氮??諝獬煞钟泻怏w礦井氣候地面空氣礦井空氣質(zhì)量標準12三、礦井空氣主要成分的質(zhì)量(濃度)標準《煤礦安全規(guī)程》依據(jù)其主要成分(O2、CO