1矿井空气及气候条件VIP免费

第1页共20页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共20页第一章矿井空气及气候条件矿井生产过程中，必须持续不断地将地面空气输送到井下各个作业地点，以供给人员呼吸，并稀释和排除井下各种有害气体和矿尘，创造良好矿井气候条件，确保井下作业人员的身体健康和劳动安全。第一节矿井空气成分一、地面空气地面空气是由干空气和水蒸气组成的混合气体，亦称为湿空气。干空气是指完全不含有水蒸气的空气，由氧、氮、二氧化碳、氩、氖和其他一些微量气体所组成的混合气体。干空气的组成成分比较稳定，成分的数量基本不变。干空气成分的数量用体积浓度或质量浓度来表示，前者为某种气体的体积在干空气的总体积中所占的百分数；后者为某种气体的质量在干空气的总质量中所占的百分比。其主要成分如表1-1所示。表1-1干空气的组成成分表气体成分按体积计/%按质量计/%分子量氮气（N2）78.08875.52728.013氧气（O2）20.94923.14331.999二氧化碳（CO2）0.0300.04644.010其它气体0.9331.284备注：其它气体主要指的是氦、氖、氩、氪、氙等惰性稀有气体。工程计算中，干空气可近似地仅考虑氧气和氮气，组成按氧气（21%）、氮气（79%）来计算。干空气的物理参数如下：分子量28.97气体常数287.05J/kg.K空气密度（0℃，1atm）1.293kg/m3湿空气中含有水蒸气，其含量的变化会引起湿空气的物理性质和状态变化。地面空气中，水蒸气的浓度随地区和气候而变化，其体积浓度变化范围为0~4%。此外，实际空气中还含有微量的污染气体和尘埃。二、矿井空气的主要成分及其基本性质第2页共20页第1页共20页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共20页矿井空气主要来源于地面空气，虽然发生了一系列变化，但其主要成分仍然是氧气和氮气。1.氧气（O2）氧气是一种无色、无味的气体，相对于空气的比重为1.105，化学性质活泼，易使其它物质氧化，能助燃，是矿井火灾以及瓦斯、煤尘爆炸的必要条件。氧气是人呼吸所必需的气体，人的生命主要是依靠吃进食物和不断吸入空气中的氧气，在体内进行新陈代谢来维持的。人对氧气的需要量取决于人的体质、精神状态和劳动强度等，人的需氧量与劳动强度的关系如表1-2所示。表1-2人体输氧量与劳动强度的关系劳动强度呼吸空气量（L/min）氧气消耗量（L/min）休息6~150.2~0.4轻劳动20~250.6~1.0中等劳动30~401.2~2.6重劳动40~601.8~2.4极重劳动40~802.5~3.1空气中氧气浓度为21%左右对人的呼吸最为有利。空气中氧气浓度的降低会影响人的健康，甚至危及生命。空气中氧气浓度降低对人体的影响见表1-3。表1-3人体缺氧症状与空气中氧浓度的关系氧浓度（体积）%主要症状1715静止时无影响，工作时能引起喘息和呼吸困难呼吸及心跳急促，耳鸣目眩，感觉和判断能力降低，失去劳动能力第3页共20页第2页共20页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共20页10~126~9失去理智，时间稍长有生命危险失去知觉，呼吸停止，如不及时抢救几分钟内可能导致死亡矿井中由于有害气体的涌出、物质氧化、人员呼吸等消耗氧气，会导致井下空气中氧气浓度降低。在通风不良或停风的巷道，氧气的浓度可以降低到5%以下，冒然进入会导致窒息死亡，我国煤矿每年都发生多起因缺氧造成的窒息死亡事故。另一方面，对于井下瓦斯积聚区域或采空区，不可盲目送入空气，否则，会使之达到瓦斯爆炸的条件或引发煤炭自燃。考虑到井下作业，体力劳动强度较大，《金属非金属矿山安全规程》(GBl6423—2006)(以后简称《规程》)规定：井下采掘工作面进风流中的空气成分(按体积计算)，氧气不低于20％，二氧化碳不高于0．5％。工作地点按照人数计算风量时，每人每分钟不得低于4m3。2.氮气氮气是一种无色、无味、无毒的气体，相对于空气的比重为0.97；化学性质稳定，一般不与其它物质起反应，在矿井生产中常被当作惰性气体用来灭火或惰化采空区。正常情况下，空气中的氮气对人体无害，但是在井下有限空间里，当空气中氮气浓度过高时，将相对降低氧气浓度而使人缺氧窒息。导致矿井空气中氮气浓度增大的原因主要有：①氧气的消耗，则氮气的浓度会相对增...