矿井空气

教学模块Ⅰ矿井空气及调节1.1 矿井空气成分、性质和变化规律1.1.1 矿井空气的成分矿井空气的主要来源是地面空气，但地面空气进入井下以后会发生物理和化学两种变化，变化，因而矿井空气在成分、质量和数量都和地面空气有着程度不同的区别。

1.1.1.1地面空气成分的种类和数量地面空气是干空气和水蒸气组成的混合气体，通常称为湿空气。

在混合气体中，水蒸气的浓度随地区和季节而变化，其平均的体积浓度约为1%；此外还含有尘埃和烟雾等杂质，有时能污染局部地区的地面空气。

新鲜空气无色，无味和无臭，是维持生命所必需的，并能助燃。

1.1.1.2 矿井空气的主要成分及生成上面提到，地面空气进入井下后，因发生物理和化学两种变化，使其成分种类增多，各种成分的浓度也发生改变。

1.矿井空气的主要成分就煤矿而官，井下空气的成分种类共有O2、CH4、CO2、CO、H2S、SO2、N2、N02、H 2、NH3、水蒸气和浮尘十二种。

由于各矿的具体条件不同，各矿的井下空气成分种类和浓度都有一定的差异。

在上述成分中，氧是井下人员呼吸所必需的，必须保持足够的浓度，其余九种(水蒸气除外)气体和浮尘，超过一定浓度时，对人体都是有害的，必须把它们的浓度降低到没有危害的程度．在这九种气体中CO、H2S、SO2和N02超过一定浓度时，还能使人体中毒。

故称这九种气体为有害有毒气体，又名为广义的矿井瓦斯，而狭义的矿井瓦斯则专指CH4。

CH4是煤矿井下昔遍存在的气体，在一定浓度范围内，具有爆炸性。

所以，CH4是煤矿井下最危险的气体。

煤矿井下经常出现且数量较多的气体是CH4和CO2，它们是计算矿井所需风量的主要根据。

2.物理变化井下的物理变化有：气体混入：沼气(CH4)、二氧化碳和硫化氢(H2S)等气体从地层中涌出到井下空气中。

多数矿井有沼气涌出现象,沼气涌出量的大小各矿不同，有些矿井沼气涌出量高达40～50m3/min，有些矿井还伴随沼气涌出氮(N2)二氧化硫(SO2)和氢(H2)等气体。

煤矿工人安全知识—矿井通风原因及矿井空气一、矿井为什么要通风在地面我们可以自由地呼吸，不必须要任何设施、花任何代价；而关于地下生产的矿井，却必须进行通风。

通风的目的是：1．供给井下工作人员适量的新鲜空气每一个矿井的井下工作人员少则数百人，多则上千人，他们必须要呼吸，所以必须供给他们一定量的新鲜空气。

依据《煤矿安全规程》第103条规定：按井下同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4立方米。

2．稀释并排出有害气体与粉尘采掘过程中，从煤层、岩层中以及爆破作业时，都产生大量有害气体，诸如瓦斯、二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫等。

这些气体有的能爆炸，有的有毒，有的虽然无毒，但当空气中其浓度较高时，会使空气中的氧气浓度相对减少，氧气浓度过低时能使人窒息。

此外，采掘作业过程中还要产生大量粉尘，其中煤尘能爆炸，岩尘和煤尘能使人得尘肺病。

为了防止有害气体和粉尘危害职工的安全和健康，也必须对井下进行通风，使新鲜空气源源不断地流经作业场所，稀释并排出有害气体和粉尘。

3、为井下创造优良的气候条件井下比较潮湿，空气温度比较高，工作人员长期在这种条件下工作，既影响身体健康，又降低劳作效率。

矿井通风就可以为井下创造一个较为舒适的气候环境条件。

因此，矿井通风非常必要和极为重要，必须引起高度重视。

二、矿井空气矿井空气来源于地面空气。

地面空气主要由氧、氮、二氧化碳等气体所组成。

上述气体按体积百分数计为：氧气(O2) 20．96％氮气(N2) 79．％二氧化碳(C02) 0．04％此外，还有微量稀有气体、水蒸气、灰尘和微生物等。

地面空气进入矿井后，在成分和性质上将发生以下变化：1．氧气含量减少。

这是因为氧能与煤和其它有机物发生氧化，井下放炮、人员呼吸等都要消耗一部分氧气；此外，从煤、岩中泄出的各种有害气体混入空气中，会使氧气的比例相对减少。

2．混入各种有害气体和粉尘。

3．空气的压力、温度和湿度发生变化。

可见，矿井空气与地面空气是不同的。

矿井空气主要成分和有毒有害气体一、矿井空气主要成分矿内空气主要成分除氧气（O2）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）、水蒸气（H2O）以外，还混有大量的有害气体，如瓦斯（CH4）、一氧化碳（CO）、硫化氢（H2S）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、氨气（NH3）和氢气（H2）等。

二、气体的特性1、氧气（O2）氧气是无色、无臭、无味、无毒和无害的气体，当空气中的氧气浓度降低时，人体就可能不良的生理反应，严重时可能导致死亡（%为氧气浓度正常；%为氧气最小允许浓度；当空气中氧气浓度下降到17%时，人在静止状态下尚无影响，如果从事强度较大的活动或劳动时就会呼吸困难和心跳加速，引起喘息；当氧气浓度下降到15%时，人就会呼吸急促，感到迟钝，以致不能从事劳动活动；当氧气浓度下降到10%-12%时，人就会失去理智，如果时间稍长就会对生命构成威胁；当氧气浓度下降到6%-9%时，人则会失去知觉，如果不及时进行抢救就会造成死亡）。

《煤矿安全规程》规定：采掘工作面的进风流中氧气浓度不得低于20%。

2、氮气（N2）氮气是无色、无味、无臭的惰性气体，是空气的主要成分，它本身无毒、不助燃，也不供呼吸。

空气中氮气浓度升高，会造成氧气浓度相对降低，从而可能导致人员的窒息性伤害。

3、二氧化碳（CO2）二氧化碳是无色略带酸臭的气体，不助燃，也不供呼吸，易溶于水，生成碳酸，使水溶液成弱酸性，对眼、鼻、喉粘膜有刺激作用。

微量的二氧化碳对人体是无害的，它对人的呼吸有刺激作用；但二氧化碳的浓度过高时，也将是空气中的氧气浓度相对降低，轻则使人呼吸加快，呼吸量增加，严重时可能造成人员窒息。

《煤矿安全规程》规定：采掘工作面的进风流中，二氧化碳不超过%，采取回风巷和采掘工作面回风巷回风流中二氧化碳浓度达到%时。

必须停止工作，撤出人员。

总回风巷或一翼回风巷中二氧化碳超过%时，必须查明原因，进行处理。

4、瓦斯（CH4）瓦斯的主要成分是甲烷（CH4），甲烷是一种无色、无味、无臭的气体，对空气的相对密度为，难溶于水，虽然无毒，但浓度较高时会引起窒息；在空气（氧气达到12%以上）中具有一定浓度（5%—16%）并遇到高温（650—750℃）时会引起爆炸。

矿井空气中的主要成分矿井空气是指位于地下矿井内的空气组成。

由于矿井深处通常没有充分的氧气供应，所以矿井空气中的成分与地表空气有所不同。

本文将详细介绍矿井空气中的主要成分。

首先，矿井空气中的主要成分是氮气。

氮气是一种惰性气体，占据空气的主要比例，通常约占78%。

这是因为地球大气层中的氮气含量非常丰富，在进入矿井空间时会被带入其中。

其次，矿井空气中的第二主要成分是氧气。

与地表空气相比，矿井空气中的氧气含量会下降，通常约为21%左右。

这是由于矿井深入地下，氧气很难通过自然通风或其他机制到达矿井深处。

因此，在矿井中，氧气供应可能是有限的。

然后，矿井空气中的第三主要成分是水蒸气。

矿井地下通常存在一定的地下水位，水蒸气会从地下水面向上蒸发，进入矿井空间。

水蒸气的含量通常取决于地下水位高低以及矿井通风状况等因素。

此外，矿井空气中还可能含有其他气体，如甲烷、硫化氢、一氧化碳等。

这些气体通常来自煤层瓦斯或其他地质作用的副产物。

这些气体的浓度和含量与具体矿井的地质条件相关，因此每个矿井的气体组成可能不同。

对于矿井空气的成分控制和处理，矿井通常会采取一系列的安全措施。

例如，通过通风系统提供足够的氧气供应，确保矿工能够呼吸到足够的新鲜空气。

此外，矿井也会安装气体探测器，以及相应的报警系统，及时发现和处理异常的气体浓度。

综上所述，矿井空气的主要成分主要包括氮气、氧气和水蒸气。

此外，矿井地下的特殊环境可能导致其他气体的存在，如二氧化碳、甲烷等。

理解和控制矿井空气的成分对矿工的健康和安全至关重要。

因此，在矿井开采过程中需采取相应的措施来确保矿工的生命安全。

矿井空气的名词解释当谈到矿井空气时，我们通常指的是煤矿或其他矿山中的气态环境。

矿井空气与自由空气存在明显差异，主要由氮气、氧气、二氧化碳、甲烷等组成。

这些气体的特性和浓度对矿工的安全和健康具有重要影响。

以下将进一步探讨矿井空气的组成、流动和污染等相关问题。

1. 矿井空气的组成矿井空气主要由氮气（N2）、氧气（O2）、二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）等气体组成。

氮气占空气的主要成分，约占78%，它在矿井空气中的浓度也较高。

氧气是矿工维持生存所需的重要元素，占空气的约21%。

二氧化碳主要通过人员和设备的代谢作用产生，浓度占空气的约0.03%。

甲烷是煤矿中常见的可燃气体，其浓度随矿井深度的增加而增加。

2. 矿井空气的流动矿井空气的流动是指空气在矿井内的传递和交换过程。

矿井的开拓和挖掘会破坏地下原有的气流平衡，因此需要通过适当的通风系统来保持空气的流通。

通风系统可以分为主通风和局部通风两种形式。

主通风是指通过采风井和回风井进行的整体通风，局部通风则是在矿工作面局部设置的通风设施。

矿井空气的流动对于矿工的安全至关重要。

良好的通风系统可以将有害气体及时排出，防止煤尘和甲烷积累引发爆炸和窒息事故。

此外，通风还有助于控制矿井温度和湿度，提供舒适的工作环境。

3. 矿井空气的污染矿井空气的污染主要来自于煤矿开采过程中产生的废气和煤尘。

废气包括煤的燃烧产物和人员、设备的代谢产物，如二氧化碳、一氧化碳、硫化物等。

这些废气中含有大量有毒有害物质，对矿工的身体健康造成威胁。

另外，煤尘也是煤矿空气中的重要污染源。

煤尘产生于采煤、运输和处理过程中，它不仅有机械性地影响呼吸道，还会在空气中悬浮，并引发尘爆和呼吸系统疾病。

为了保护矿工的健康，减少空气污染对矿井环境的影响，各国对煤矿采取了一系列的措施，如加强通风、降低煤尘产生和处理废气等。

4. 矿井空气的检测为了监测和控制矿井空气的质量，矿山通常配备空气检测系统。

这些系统可以实时监测矿井中的氧气浓度、甲烷浓度、二氧化碳浓度等参数，并通过报警器提醒矿工注意安全。

煤矿工人安全知识—矿井空气中有害气体与矿井气候一、矿井空气中的有害气体矿井空气中，有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、硫化氢、氨和瓦斯(有时单独指甲烷)等有害气体，这些气体的一般性质及对人体的危害(瓦斯另有专册介绍)，简述如下：一氧化碳一氧化碳主要在爆破过程、矿井火灾及瓦斯、煤尘爆炸时产生。

它无色、无味、无嗅，是一种毒性很大的气体。

当空气中的浓度达到o．4％时，短时间内会使人丧失知觉，以致死亡。

二养化氮二氧化氮主要来源于爆破过程，它是一种剧毒气体，对人的眼睛、呼吸道及肺部组织具有激烈的腐蚀作用，能引起肺水肿。

当其在空气中的浓度达到0．025％时，能使人在短时间内死亡。

二养化硫，二氧化硫无色，但具有硫磺气味。

它主要由含硫煤炭的氧化和自燃，以及在含硫煤层中进行爆破时产生。

二氧化硫对人的眼睛和呼吸系统有激烈的刺激作用。

当其在空气中的浓度达到o．05％时，会引起支气管炎、肺气肿，短时间内能导致人的死亡。

硫化氢硫化氢气体赋存于煤层中．在落煤过程中自然泄出，有机物腐烂和含硫矿物遇水时也可以分解出硫化氢。

这种气体无色、微甜、有臭鸡蛋味。

它是一种有激烈毒性的气体，对人的眼、鼻、喉的粘膜有刺激作用。

当空气中浓度达到0．1％时，短时间内会使人死亡。

防止井下空气中的有害气体中毒的主要措施是强化通风，将上述有害气体冲淡，《煤矿安全规程》第101条规定：一氧化碳浓度不得超过o．24％；二氧化氮不得超过0．025％；二氧化硫不得超过0．05％；硫化氢不得超过0．066％；另外氨气不得超过0．4％。

井下空气中有害气体浓度不应超过《规程》规定。

二、矿井气候矿井空气的气候条件，是指作业地点空气的温度、湿度和风速三者的综合状态对人体的散热效果而言。

井下采、掘工作面气候条件的好坏，直接影响工人的身体健康和劳作效率。

人吃进食物后，经过氧化作用要产生大量的热，其中一部分用以维持正常体温(36．5—37℃)，其余大部分热量都要散失到体外。

人体热量是通过辐射、对流和蒸发作用散失出去的。

矿井空气及气候条件矿井生产过程中，必须连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，制造良好矿井气候条件，确保井下作业人员的躯体健康和劳动安全。

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固，成分的数量差不多不变。

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。

其要紧成分如表1-1所示。

表1-1 干空气的组成成分表工程运算中，干空气可近似地仅考虑氧气和氮气，组成按氧气（21%）、氮气（79%）来运算。

干空气的物理参数如下：分子量28.97气体常数287.05 J/kg.K空气密度（0℃，1atm） 1.293 kg/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，其体积浓度变化范畴为0~4%。

此外，实际空气中还含有微量的污染气体和尘埃。

二、矿井空气的要紧成分及其差不多性质矿井空气要紧来源于地面空气，尽管发生了一系列变化，但其要紧成分仍旧是氧气和氮气。

1.氧气（O2）氧气是一种无色、无味的气体，相关于空气的比重为1.105，化学性质爽朗，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，人的生命要紧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坚持的。

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阻碍人的健康，甚至危及生命。

矿井通风基础知识一、矿井通风概述（一）矿井空气1. 矿井空气主要成分矿井空气与地面空气的成分尽管不同，但其成分仍是以氧气和氮气为主，另外包含少量其它气体。

2.矿井空气中的有毒有害气体（1）一氧化碳：一氧化碳是无色、无味、无臭的气体。

一氧化碳毒性很强，吸入后可能发生中毒、窒息，浓度为0．4％就可使人致命中毒。

一氧化碳的主要来源是：火灾、爆破工作、瓦斯和煤尘爆炸。

（2）硫化氢：硫化氢是一种无色、微甜、带有臭鸡蛋味的气体，能燃烧，有强烈的毒性。

对人的眼睛、粘膜和呼吸系统受到强烈刺激。

浓度为0.05%时，半小时内人失去知觉、痉挛、死亡。

硫化氢的主要来源：有机物腐烂、硫化矿物水解、老空积水中释放、煤岩中放出。

（3）二氧化硫：二氧化硫是一种无色、具有强硫磺臭味的气体，易溶于水，易积聚在巷道底部。

二氧化硫对人体有很大影响，能强烈刺激眼和呼吸器官，使喉咙和支气管发炎，呼吸麻痹，严重时会引起肺水肿。

二氧化硫的主要来源：含硫矿物氧化、燃烧、在含硫矿体中爆破，以及从含硫矿层中涌出。

（4）二氧化氮：二氧化氮是一种红褐色气体，极易溶于水，它与水结合形成硝酸，对眼睛、鼻呼吸和肺组织损伤，引起肺水肿，但起初只感觉到呼吸道受刺激、咳嗽，经过6～24小时后才出现中毒征兆。

俗称的炮烟熏人，其实质就是二氧化氮中毒。

二氧化氮的主要来源是井下爆破。

（5）氨气：氨气是一种无色、具有强烈的刺激臭味的气体，易溶于水，毒性很强。

氨对人体上呼吸道粘膜有很大的刺激作用，引起咳嗽，使人流泪、头晕，严重时可至肺水肿。

氨气主要来源是井下爆破。

（二）矿山气候条件要求当煤矿工人在地下工作时，需要一个适宜的气候条件，包括适宜的温度、湿度、风速。

（1）采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20％，二氧化碳浓度不超过0.5％。

（2）矿井有害气体最大允许浓度见表3-1所示。

瓦斯、二氧化碳和氢气的允许浓度按《煤矿安全规程》的有关规定执行。

（3）采煤工作面的空气温度不得超过26 ℃，机电硐室的空气温度不得超过30 ℃。