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第1章 矿井空气

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矿井空气

矿井空气



（2）主要危害：硫化氢剧毒，有强烈的刺 激作用；能阻碍生物氧化过程，使人体缺 氧。当空气中硫化氢浓度较低时主要以腐 蚀刺激作用为主，浓度较高时能引起人体 迅速昏迷或死亡。0.005-0.01%，1-2小时 后出现眼及呼吸道刺激，0.015-0.02%。 （3）硫化氢的主要来源：有机物腐烂；含 硫矿物的水解；矿物氧化和燃烧；从老空 区和旧巷积水中放出。




5、氨气（NH3） （1）氨气为无色、有浓烈臭味的气体，相对 密度为0.596，易溶于水。空气浓度中达30％ 时有爆炸危险。 （2）主要危害：氨气对皮肤和呼吸道粘膜有 刺激作用，可引起喉头水肿。 （3）氨气的主要来源：爆破工作，用水灭火 等；部分岩层中也有氨气涌出。




6、氢气（H2） （1）氢气为无色、无味、无毒，相对密度 为0.07。氢气能自燃，其点燃温度比沼气低 100～200℃。 （2）主要危害：当空气中氢气浓度为4～74 ％时有爆炸危险。 （3）氢气的主要来源：井下蓄电池充电时 可放出氢气；有些中等变质的煤层中也有氢 气涌出。

2、矿井有害气体的最高允许浓度 最高允许浓度/% 0.0024 0.00025 0.0005 0.00066 0.004
名称 符号 一氧化碳 CO 氧化氮（换算成NO2 ） NO2 二氧化硫 SO2 硫化氢 H 2S 氨 NH3


防治CO中毒的措施： （1）应广泛宣传室内用煤火时应有安全设 置（如烟囱、换气窗等），说明煤气中毒可 能发生的症状和急救常识，尤其强调煤气对 小婴儿的危害和严重性。煤炉烟囱安装要合 理，没有烟囱的煤炉，夜间要放在室外。 （2）不使用淘汰热水器，如直排式热水器 和烟道式热水器；不使用超期服役热水器； 安装热水器最好请专业人士安装，不得自行 安装、拆除、改装燃具。冬天冲凉时浴室门 窗不要紧闭，冲凉时间不要过长。

第1章矿井空气-课件

第1章矿井空气-课件

矿井空气
空气成分
有害气体
矿井气候
1．氧气(O2)
氧气是维持人体正常生理机能所需要的气体,人体维持正
空气成分 常生命过程所需的氧气量，取决于人的体质、精神状态和劳动
➢ 地面空气 强度等。
➢ 矿井空气 ➢质量标准
人体输氧量与劳动强度的关系
有害气体 矿井气候
劳动强度 呼吸空气量（L/min） 氧气消耗量（L/min）
• 20世纪40年代以来，矿井已使用功率约1500kW和3000kw的电力轴 流式和离心式大型扇风机。
河南理工大学 安全学院
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目录
矿井空气
空气成分
有害气体
矿井气候
• 1672年入们只知道身穿潮湿衣帽，伏在底板上，手举一装有燃着 蜡烛的木棍，来点燃局部积存的沼气。出于危险，后来改用背上 共有燃着的蜡烛的骡马去点燃沼气。
河南理工大学 安全学院
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矿井空气
空气成分
有害气体
矿井气候
2．二氧化碳(CO2)
空气成分
二氧化碳不助燃，也不能供人呼吸，略带酸臭味。二氧
➢ 地面空气 化碳比空气重（其比重为1.52），在风速较小的巷道中底板附
➢ 矿井空气 近浓度较大；在风速较大的巷道中，一般能与空气均匀地混合。
➢质量标准
在新鲜空气中含有微量的二氧化碳对人体的无害的。二氧
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目录
矿井空气
空气成分
有害气体
矿井气候
矿井通风经历过较长的发展过程。
• 约在1640年，人们开始把进风和回风路线分开，以利用自然通风 压力进行矿井通风。
• 为了加大通风压力，1650年在回风路线上设置火筐，1787年又在 回风路线上设置火炉，使回风风流加热。

矿井通风与安全

矿井通风与安全
氧气是维持人体正常生理机能所需要的气体,人体维持正常生命过程所需 的氧气量，取决于人的体质、精神状态和劳动强度等。
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 6-15 0.2－0.4 轻 劳 动 20-25 0.6-1.0 中度劳动 30-40 1.2-2.6 重 劳 动 40-60 1.8-2.4 极重劳动 40-80 2.5-3.1
矿井空气成份
定义：地面空气进入矿井以后即称为矿井空气。
惰性稀有气体氦、 氖、氩、氪、
二氧化碳（CO2）
0.04
0.06
氙等计在氮气中
二、矿井空气的主要成分及基本性质
新鲜空气：井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气， 污浊空气：通过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气，
1．氧气(O2)
3．氮气(N2)
氮气是一种惰性气体，是新鲜空气中的主要成分，它本身无毒、
不助燃，也不供呼吸。但空气中含氮量升高，则势必造成氧含量相 对降低，从而也可能造成人员的窒息性伤害。正因为氮气具有的惰 性，因此可将其用于井下防灭火和防止瓦斯爆炸。 矿井空气中氮气主要来源是：井下爆破和生物的腐烂，有些煤岩 层中也有氮气涌出,灭火人为注氮。
分区通风优点：
1）降低矿井总风阻；
2）避免巷道通风中污风串联现象；
3）易于隔绝事故。
四、矿井通风系统的选择
根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、 地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性等条件，在确保矿井安 全、兼顾中、后期生产需要的前提下，通过对多种个可行的矿井
通风系统方案进行技术经济比较后确定。
第一章 矿井空气
第一 节
一、地面空气的组成 地面空气是由干空气和水蒸汽组成的混合气体，亦称为湿空气。 干空气是指完全不含有水蒸汽的空气，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，其主要成分如下。 湿空气中含有水蒸气，但其含量的变化会引起湿空气的物理性质和状态变化。 气体成分 氧气（O2） 氮气（N2） 按体积计／％ 20.96 79.0 按质量计／％ 23.32 76.71 备 注

矿井通风与空气调节习题解答

矿井通风与空气调节习题解答

2020/5/15
内蒙古科技大学 王文才(教授)
9
第一章 矿井空气
⊙（15）卡他度高，人感到热还是冷？为什么？
答：卡他度高，人感到冷。这时候因为卡他度高，
说明环境散热好。
⊙ （17）用湿卡他计测定某矿井气候条件，当湿卡
他计由38℃冷却到35℃时，所需的时间t=23(s)，湿
卡他计的常数F=508。问此种大气条件可适合何种程
《矿井通风与空气调节》习题解答
2020/5/15
内蒙古科技大学 王文才(教授)
1
矿井通风习题解
针对《矿井通风与空气调节》（主编： 吴超，中南大学出版社）教材中的习 题进行讲解。
2020/5/15
内蒙古科技大学 王文才(教授)
2
《矿 井 通 风》习题解
示例： ⊙ —布置作业
2020/5/15
内蒙古科技大学 王文才(教授)
答：矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产 生的各种矿、岩微粒的总称。
生产性粉尘的允许浓度，目前各国多以质量 法表示，即规定每m3空气中不超过若干mg。
我国规定，含游离SiO2 10%以上的粉尘，每 m3空气不得超过2mg。一般粉尘不得超过 10mg/m3。
2020/5/15
内蒙古科技大学 王文才(教授)
壁根压零静P示动性为所据力压压0，压 。)ρ随施量和为。(k则因 当选加g度 相 比 绝/称空 风m择的空 对 较 对正3气 流的)压气 压 基 静，压运 速基力静力准压则，动度准。压之的恒某反而为P空大分静为点之0v产变气小。压正(风m叫生化的所绝，值/流s做，)而静选对即，，的负它变压择静以记单动压恒化在的压零为位压。为。各是压基体为P相正0个以力准积。H对值方真 为不v空＝静并向空 起同气ρ压具v上状 点，的2(有/用2均态 表有质方H相绝 示绝量向s等对 的对表。

《通风与安全初级读本》考试题库完整

《通风与安全初级读本》考试题库完整

四台矿《通风与安全初级读本》题库第一章矿井空气一、单选题1、矿井的空气主要来源于地面，空气的主要成分有：氧气、氮气、二氧化碳等，其中氧气所占比值为（ A ）。

A、20.90%B、78.13%C、0.03%2、《煤矿安全规程》规定：采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于（ B ）。

A、18%B、20%C、22%3、《煤矿安全规程》规定：采掘工作面的进风流中，二氧化碳浓度不超过（ C ）。

A、0.2%B、0.3%C、0.5%4、CO最高允许浓度不超过（C ）。

A、20PPMB、22PPMC、24PPM5、采掘工作面空气温度超过、机电设备硐室的空气温度超过时，必须停止作业。

( C )A、15℃、20℃B、20℃、25℃C、30℃、34℃7、矿井空气的温度是影响气候条件的主要因素，温度过高或过低，都会使人感到不舒服，最适宜的井下空气温度是（ B ）。

A、8℃～12℃B、15℃～20℃C、20℃～25℃8、《煤矿安全规程》规定：采掘工作面的空气温度不得超过（ A ）。

A、26℃B、28℃C、30℃9、二氧化氮是一种的气体，有强烈的刺激气味，相对密度为1.59，所以经常存在于巷道的底部，易溶于水。

（B）A、红色B、褐红色C、无色10、二氧化硫遇水后生成硫酸，当浓度达到0.002%时对眼睛与呼吸器官即感到有强烈的刺激，当浓度达到时，短时间即有致命危险。

（B）A、0.005%B、0.05%C、0.5%二、多选题1、尽管矿井空气与地面空气相比，在性质上存在许多差异，但矿井新鲜空气中其主要成分仍然是（ABC ）。

A、氧气B、氮气C、二氧化碳D、氢气2、矿井空气中的有害气体主要有：甲烷、一氧化碳、、、、。

（ABCD）A、硫化氢B、二氧化硫C、二氧化氮D、氢气3、井巷风流中任一断面单位体积空气对某一面所具有的能量有三种，即、、。

（ABC）A、静压B、动压C、位压D、低压4、矿井气候条件是指矿井空气的、、所反映的综合状态。

矿井空气成分及有毒有害气体的检测

矿井空气成分及有毒有害气体的检测

矿井空气成分及有毒有害气体的检测矿井空气成分及有毒有害气体的检测第一章矿井空气一、教学内容:1、矿井空气主要成分及其基本性质、质量浓度标准、检测仪器与方法;2、矿井空气主要有害气体及其基本性质、质量浓度标准、检测仪器与方法、防止有害气体危害的措施;3、矿井气候条件标准、改善方法,二、重点难点:1、矿井空气主要有害气体的质量浓度标准 ;2、气体检测仪器与检测方法;3、防止有害气体危害的措施;4、矿井气候条件各参数的测定仪表及测定方法。

三、教学要求:1、了解矿井空气各主要成分的基本性质;2、了解矿井气候条件的质量标准及改善办法;3、掌握矿井空气各主要成分的质量浓度标准、检测仪表及方法;4、掌握矿井气候条件各参数的测定仪表及方法。

第一节矿井空气成分地面空气又称为大气, 是混合气体, 大气中除了水蒸气的比例随地区和季节变化较大以外, 其余化学组成成分相对稳定。

一般将不含水蒸汽的空气称为干空气 , 它的组成成分和体积百分比分别为氧气(20.9 6% ) 、氮气 7 9% 和二氧化碳 0 .04% 。

地面空气从井筒进入井下就成了矿井空气 , 将发生一系列变化。

主要有 : 氧气含量减少; 有毒有害气体含量增加;粉尘浓度增大; 空气的温度、湿度、压力等物理状态变化等。

在矿井通风中,习惯上把风流分作新鲜风流(新风) 和污风风流 (污风或乏风) 。

一、矿井空气的主要成分及其基本性质(一) 氧气( O 2 )氧气是一种无色、无味、无臭的气体, 对空气的相对密度为 1.10 5 。

氧气很活跃, 易使多种元素氧化 ,能助燃。

氧气是维持人体正常生理机能所不可缺少的气体。

一般情况下 , 人在休息时的需氧量为0.2~ 0 .4L / m i n ;在工作时为 1~ 3L / m i n 。

人体缺氧症状与空气中氧气浓度的关系如表 1- 1 所示。

表 1- 1 人体缺氧症状与空气中氧气浓度的关系氧气浓度(体积) / % 人体主要症状静止状态无影响, 工作时会感到喘息、呼吸困难和强烈心跳1 7呼吸及心跳急促, 无力进行劳动1 5失去知觉,昏迷, 有生命危险1 0 ~ 1 2短时间内失去知觉 ,呼吸停止 ,可能导致死亡6 ~ 9地面空气进入井下后, 氧气浓度要有所降低, 氧气浓度降低的主要原因有: 人员呼吸 ; 煤岩、坑木和其他有机物的缓慢氧化;爆破工作;井下火灾和瓦斯、煤尘爆炸 ;煤岩和生产中产生其他有害气体等。

矿井通风与安全(张国枢板)

矿井通风与安全(张国枢板)
（0.5学时）
1、地面防治水
2、井下防治水（重点）
3、矿井突水及其处理
面授
面授
面授
重点掌握
12-1，12-2，
12-9
第十三章矿山救护
（0.5学时）
1、矿山救护队
2、矿工自救
3、现场急救（重点）
面授
面授
面授
重点掌握
13-1，13-4，
13-11，13-11
第十四章通风安全检测仪器仪表
（0.5学时）
1、风速测量仪器
山东科技大学继续教育学院导学计划表
班级：2012级煤炭局班层次：本科层次专业：采矿工程
课程名称：矿井通风与安全（张国枢版）
章节
（含课时）
具体内容
（含重点难点）
学习形式
学习要求
作业
第一章矿井空气
（0.5学时）
1、矿井空气成分
2、矿井空气中有害气体（重点）
3、矿井气候（重点）
面授
面授
面授
一般掌握
1-1，1-2，
2、矿生法律法规体系
3、矿山安全法简介
自学
面授
自学
一般了解
备注：网上点播学习方法见《远程教学系统简介》网址：
第五章矿井通风网络中风量分配与调节
（1学时）
1、风量分配基本规律（重点）
2、简单网络特性（重点）
3、通风网络动态特性分析
4、矿井风量调节
5、应用计算机解算复杂通风网络
面授
面授
自学
面授
自学
重点掌握
5-1，5-2，5-3，
5-6，5-8
5-14
第六章局部通风
（1学时）
1、局部通风方法（重点）

通风安全学1通风安全学

通风安全学1通风安全学

惰性稀有气体氦、 惰性稀有气体氦、 氖、氩、氪、 氙等计在氮气中
二、矿井空气的主要成分及基本性质
新鲜空气：井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气， 新鲜空气：井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气， 污浊空气：通过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气， 污浊空气：通过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气， 1．氧气(O2) 氧气(O 氧气是维持人体正常生理机能所需要的气体, 氧气是维持人体正常生理机能所需要的气体,人体维持正常生命过程所需 的氧气量，取决于人的体质、精神状态和劳动强度等。 的氧气量，取决于人的体质、精神状态和劳动强度等。 人体输氧量与劳动强度的关系 劳动强度 休 息 轻 劳 动 中度劳动 重 劳 动 极重劳动 呼吸空气量（L/min） 氧气消耗量（L/min） 呼吸空气量（L/min） 氧气消耗量（L/min） 6-15 2020-25 3030-40 4040-60 4040-80 0.2－ 0.2－0.4 0.60.6-1.0 1.21.2-2.6 1.81.8-2.4 2.52.5-3.1
第 11 章 矿尘防治
矿尘及其性质、 §1 矿尘及其性质、尘肺病 §2 煤尘爆炸及其预防 §3 综合防尘措施
第12 章
矿山防水
地面防水、 地面防水、井下防水及其处理
第 13 章 矿山救护
§1 矿山救护队 §2 矿工自救 §3 现场急救
第一章 矿井空气
本章重点： 本章重点： 1、空气成分； 、空气成分； 2、矿井有害气体、来源及最高允许浓度； 、矿井有害气体、来源及最高允许浓度； 3、矿井气候条件 、
第一 节
一、地面空气的组成
矿井空气成份
定义：地面空气进入矿井以后即称为矿井空气。 定义：地面空气进入矿井以后即称为矿井空气。 矿井空气 地面空气是由干空气和水蒸汽组成的混合气体，亦称为湿空气。 地面空气是由干空气和水蒸汽组成的混合气体，亦称为湿空气。 干空气 组成的混合气体 湿空气 干空气是指完全不含有水蒸汽的空气，由氧、 干空气是指完全不含有水蒸汽的空气，由氧、氮、二氧化碳、氩、氖和其他一些微 是指完全不含有水蒸汽的空气 二氧化碳、 量气体所组成的混合气体。干空气的组成成分比较稳定，其主要成分如下。 量气体所组成的混合气体。干空气的组成成分比较稳定，其主要成分如下。 湿空气中含有水蒸气，但其含量的变化会引起湿空气的物理性质和状态变化。 湿空气中含有水蒸气，但其含量的变化会引起湿空气的物理性质和状态变化。 气体成分 氧气（O2） 氧气（O2） 氮气（N2） 氮气（N2） 二氧化碳（CO2） 二氧化碳（CO2） 按体积计／％ 按体积计／％ 20.96 79.0 0.04 按质量计／％ 按质量计／％ 23.32 76.71 0.06 备 注

矿井通风习题

矿井通风习题

第一章 矿井空气复习思考与习题1、 地面空气的主要成分是什么?矿井空气与地面空气有何区别?2、 《规程》对矿井空气主要成分的浓度标准有哪些具体规定?3、 造成矿井空气中氧浓度减少的主要原因有哪些?4、矿井空气中的主要有害气体有哪些？其性质、来源、危害有哪些？《规程》规定的最高允许浓度为多少？5、防止有害气体的措施有哪些？6、什么叫矿井气候条件?评价矿井气候条件的主要指标有哪些？7、影响矿井空气温度的因素和矿井空气温度的变化规律是什么？8、设置测风站必须符合哪些要求？9、测风仪表按其工作原理、构造以及测风范围各分为几类？10、用风表测风为什么要校正其读数？用迎面法与侧身法测风时其校正系数为什么不同？11、用风表测风时应注意哪些事项？12、改善矿井气候条件应采取哪些措施？13、某矿井冬季总进风流的温度为5℃，相对湿度为70%。

矿井总回风流的温度为20℃，相对湿度为90%。

矿井总进、回风量平均值为2500 m 3/min 。

试求风流在全天之内从井下带出多少水分？（答：f a =4.76g/m 3，f a ′=15.48g/m 3，G△＝38t/d ） 14、某矿井地表年平均温度为t c ＝7.5℃，恒温带的深度为Z c ＝30m ，地温率为g ＝30m/℃。

求矿井深度为450m 处的岩石温度？（答：t r ＝21.5℃）15、半圆拱巷道，拱墙高1.55m,巷宽2.8m ，用侧身法测得的表速为3m/s ，该风表的校正曲线表达式为s υ= 2+c υ，计算该巷道通过的风量。

（答：Q ＝33.3m 3/s ） 第二章 矿井通风压力复习思考与习题1、何谓绝对压力、相对压力、大气压力、正压和负压？用坐标图来说明它们之间的相互关系。

2、空气从静压大的地点流向静压小的地点，其条件是什么？空气从全压大的地点流向全压小的地点，其条件是什么？3、如何理解绝对全压是绝对静压与速压之和？相对全压是相对静压与速压之和？速压有无绝对值与相对值的含义？4、“静压和速压可以相互转换”是指一个断面而言，还是指两个断面而言？同一断面上静压大的地点是否速压就小，速压大的地点是否静压就小？5、某矿采用抽出式通风如图2—23所示，用仪器测得风硐4断面的风量Q 4=40m/s ，净断面积S 4=4m 2，空气密度ρ=1.19kg/m 3，扇风机房U 形压差计的读数h=200mmH 2O ，风硐外与4断面同标高的大气压P0=101 332Pa，矿井自然风压h自=10mmH2O，自然风流方向与扇风机作用风流方向相同，试求P静4、P全4、h速4、h全4以及矿井通风阻力h阻各为多少？6、已知空气的压力为101 332Pa，温度为15℃，相对湿度为60%，试求该空气的密度。

通风安全学复习资料以及考题

通风安全学复习资料以及考题

通风安全学复习资料以及考题通风安全学期末考试复习资料第一章矿井空气矿井通风：利用机械或自然通风动力，使地面空气进入井下，并在井巷中作定向和定量地流动，最后排出矿井的全过程称为矿井通风。

矿井通风目的（作用）：（1）以供给人员的呼吸，（2）稀释和排除井下有毒有害气体和粉尘，（3）创造适宜的井下气候条件。

地面空气进入矿井以后即称为矿井空气。

新鲜空气：井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气。

污浊空气：通过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气。

矿井空气中常见有害气体：一氧化碳、硫化氢、二氧化氮、二氧化硫、氨气、氢气。

矿井气候：矿井空气的温度、湿度和流速三个参数的综合作用。

这三个参数也称为矿井气候条件的三要素。

人体散热主要是通过人体皮肤表面与外界的对流、辐射和汗液蒸发这三种基本形式进行的。

对流散热取决于周围空气的温度和流速；辐射散热主要取决于环境温度；蒸发散热取决于周围空气的相对湿度和流速。

干球温度是我国现行的评价矿井气候条件的指标之一。

矿井空气最高容许干球温度为28℃。

矿井下氧气的浓度必须在20%以上。

第二章矿井空气流动基本理论空气比容：是指单位质量空气所占有的体积，是密度的倒数。

当流体层间发生相对运动时，在流体内部两个流体层的接触面上，便产生粘性阻力以阻止相对运动，流体具有的这一性质，称作流体的黏性。

其大小主要取决于温度。

表示空气湿度的方法：绝对湿度、相对温度和含湿量三种。

每立方米空气中所含水蒸汽的质量叫空气的绝对湿度。

含有极限值水蒸汽的湿空气中所含的水蒸汽量叫饱和湿度。

单位体积空气中实际含有的水蒸汽量与其同温度下的饱和水蒸汽含量之比称为空气的相对湿度。

不饱和空气随温度的下降其相对湿度逐渐增大，冷却到φ=1时的温度称为露点。

干、湿温度差愈大，空气的相对湿度愈小。

含有1kg 干空气的湿空气中所含水蒸汽的质量称为空气的含湿量。

风流能量的三种形式：（1）静压能，（2）位能，（3）动能。

矿井通风与空气调节基础知识

矿井通风与空气调节基础知识
当氧气浓度低于3%时，可燃物失燃。
7
（1） 氧气（O2）
• 矿内空气中氧浓度降低的主要原因 ✓ 人员呼吸 ✓ 煤岩和其他有机物的缓慢氧化 ✓ 煤炭自燃 ✓ 瓦斯、煤尘爆炸 ✓ 煤岩和生产过程中产生的各种有害气体
在井下通风不良的地点，如果不经检查而贸然进入， 就可能引起人员的缺氧窒息。
8
• 《煤矿安全规程》规定，采掘工作面的进 风流中氧气浓度（按体积百分比计算）不 得低于20%。
应，出现种种不适症状，严重时可能导致缺氧死亡。
氧浓度 （体积）/%
主要症状
17
静止时无影响，工作时能引起喘息和呼吸困难
15
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
10～12 失去理智，时间稍长有生命危险
6～9
失去知觉，呼吸停止，如不及时抢救几分钟内
可能导致死亡
6
研究表明： 当氧气浓度低于12%时，可燃物失爆；
• 《规程》规定，工作面进风流中CH4的浓度不能 大于0.5 %，采掘工作面和采区的回风流中CH4的 浓度不能大于1.0 %，矿井和一翼的总回风流中， CH4最高容许浓度为0.75 %。
28
第2章 矿井通风阻力
• 风流必须具有一定的能量，用以克服井巷 对风流所呈现的通风阻力。通常矿井通风 阻力分为摩擦阻力与局部阻力两类，它们 与风流的流动状态有关。一般情况下，摩 擦阻力是矿井通风总阻力的主要组成部分。
10
矿内空气的主要成分
• （3）二氧化碳（CO2） • 二氧化碳是无色，略带酸臭味的气体，比重为
1.52，是一种较重的气体，很难与空气均匀混合， 故常积存在巷道的底部，在静止的空气中有明显 的分界。二氧化碳不助燃也不能供人呼吸，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。 • 在新鲜空气中含有微量的二氧化碳对人体是无害 的，但如果空气中完全不含有二氧化碳，则人体 的正常呼吸功能就不能维持。

矿井通风与安全中国矿业大学课件第1章矿内空气

矿井通风与安全中国矿业大学课件第1章矿内空气

• 1.5 实际气体的状态方程

学习目标、重点与难点
学习目标 1、矿内空气的主要成分 2、井下常见的有害气体 3、矿内空气的主要物理参数 4、矿井的气候条件，矿内空气的温度、湿度，风速，矿内
气候参数的测定。
重点与难点 1、矿内空气主要成分及其性质 2、井下常见的有害气体、来源及最高允许浓度 3、矿井的气候条件（温度、湿度，风速）
人体需氧量与劳动强度的关系
劳动强度 休息
轻劳动 中度劳动 重劳动 极重劳动
呼吸空气量 /L·min-1 ６～１５
２０～２５ ３０～４０ ４０～６０ ４０～８０
氧气消耗量 /L·min-1 0.2～0.4
0.6～１.0 1.2～１.6 1.8～2.4 2.5～3.0
人体缺氧症状与空气中氧浓度的关系
（4）二氧化硫（SO2）
二氧化氮的来源与允许浓度 • 矿内含硫矿物氧化、燃烧及在含硫矿物中
爆破都会产生二氧化硫，有时含硫矿层也 涌出二氧化硫。 • 《规程》规定矿内空气中二氧化硫最高容 许浓度为0.0005 %。
1.1.2 矿内空气中常见的有害气体
（5）氨气（NH3） • 氨气为无色、有剧毒的气体，对空气的相
1.1 矿内空气成分及其基本性质
• 1.1.2 矿内空气中常见的有害气体 矿井常见的有害气体有一氧化碳、硫
化氢、二氧化氮、二氧化硫、氨气、瓦斯 等。下面分别介绍。
1.1.2 矿内空气中常见的有害气体
（1）一氧化碳（CO）
CO是一种无色、无味、无臭的气体，相对对密度为 0.97,微溶于水,能与空气均匀地混合。
1.1.1 矿内空气的主要成分
（1） 氧气（O2）
• 氧气是维持人体正常生理机能所需要的气 体。人类在生命活动过程中，必须不断吸 入氧气，呼出二氧化碳。人体维持正常生 命过程所需的氧气量，取决于人的体质、 精神状态和劳动强度等。

矿井通风基本理论知识

矿井通风基本理论知识

矿井通风基本理论知识第一章矿井空气第一节矿井空气的主要成分矿井空气主要由氧气(O2)、氮气（Ｎ２）、二氧化碳ＣＯ２组成，它们的体积百分比分别是20.96%、79%、0.04%一、氧气(O2)无色、无味、无臭的气体，比空气略重（对空气的相对密度是1.05）能助燃和帮助人呼吸。

《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，每人每分钟供给的风量不得少于４m3 ；第100条规定：采掘工作面的进风流中，氧气浓度不得低于20%；人在一般情况下，在休息时的需氧量为0.2～0.4L/min ；在工作时的需氧量为1～3L/min 。

O2浓度为17%时静止时无影响，工作时呼吸困难心跳强烈15%时呼吸及心跳加快，无力进行劳动10－12%时失去知觉，昏迷，有生命危险6-9%时短时间内失去知觉,呼吸停止,死亡二、氮气无色、无味、无臭的惰性气体，相对空气密度为0.97，矿井中主要用于灭火。

矿井中的主要来源于井下爆破、有机物腐烂以及煤岩中涌出。

三、二氧化碳ＣＯ２ＣＯ２无色、略带酸味的气体，比空气重常积聚于巷道的底板，易溶于水，略带毒性。

当空气中ＣＯ２浓度增高时会降低Ｏ２浓度使人窒息。

主要来源：人员呼吸、氧化、燃烧、爆炸、煤岩中涌出《煤矿安全规程》规定：采掘工作面进风流中ＣＯ２浓度不得超过0.5%；矿井总回风或一翼回风巷中，浓度超过0.75%时必须立即查明原因进行处理；采区回风巷、采掘工作面回风巷中浓度超过1.5%时,采掘工作面风流中浓度达到1.5%时,都必须停止工作,撤出人员,采取措施进行处理。

四、矿井空气的检测方法取样分析法用气相色谱仪在化验室进行，精确但操作复杂、时间长，一般用于井下火区成分检测或需要精确测定空气成分的场合。

快速测定法便携式仪器（Ｏ２）；比长式检测管第二节矿井空气中的有害气体矿井中的有害气体有一氧化碳（CO）、硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、氨气(NH3)、氢气(H2)、甲烷(CH4)等。

第一章---矿井局部通风

第一章---矿井局部通风

第三节 矿井局部通风
“三专两闭锁“的内容： 1、局部通风机停止运转时，立即切断 供风区域内动力电源； 2、局部通风机启动前，若供风区域内 瓦斯超限，局部通风机不会启动，解除 闭锁启动局部通风机排放瓦斯后才可正 常运转； 3、局部通风机启动、工作面风量符合 要求后，才可向供风区域内送电；
进通风方式都应采用压入式（水射流通风机
不受此限），如果采用混合式通风时，必须
制订安全措施，报矿务局总工程师批准。瓦
斯喷出区域或煤与瓦斯（二氧化碳）突出煤
层，掘进通风方式不得采用混合式。
第三节 矿井局部通风
三、局部通风机和风筒的安装、使用
局部通风机和风筒的安装和使用，必须 符合下列要求： 1、局部通风机必须由指定人员负责管 理，保证正常运转，并使用低噪声局部 通风机或安设消音器；
1、局部通风机的安装和使用要符合《规程》
的规定，风机的位置、供风量应满足要求，
防止循环风；
第三节 矿井局部通风
2、局部通风机的设备要齐全，吸风口
有风罩和整流器，高压部位（包括电缆
接线盒）有衬垫（不漏风），通风机必
须吊挂或垫高，离地面高度大于0.3M，
5.5KW 以上的局部通风机要装有消音器
第一章 矿井局部通风
一、局部通风的方式 在矿井生产过程中，为了准备新水平、新采 区和回采工作面，都必须掘进大量的井巷。 在掘进巷道时，为了供给人员呼吸新鲜空气， 稀释掘进工作面的瓦斯及爆破后产生的有害 气体和矿尘，并创造良好的气候条件，必须 对掘进工作面进行通风。这种通风称为局部 通风或掘进通风。 局部通风方法主要有三种：利用矿井总风压 通风，水力或压气引射器通(演示) 风，局部通风机通风。
第三节 矿井局部通风

《矿井通风与空气调节》习题解答_OK

《矿井通风与空气调节》习题解答_OK

1.2kg/m3,1、2两断
面处的绝对静压分
别为760 mmHg与
7(16mh31mm2HmgH=g1p313.322p2
v12
2
v22
2
gZ
Pa)。求=该10段13巷24道.72的-101724.69+1.2×22÷2
通风阻力。-1.2×1.672÷2+1.2×9.81×50=189.36(Pa)
2021/8/10
21
第p三1=章760矿×井13风3.3流22流动的能量方程及其应用
=101324.72(Pa)
p2=763×133.322
解=1：01724.69(Pa)
v1=Q/60/S1
=600/60/5
=2（m/s）
v2=Q/60/S2
==h6510/023/=610./6p761(m/sp) 2
（氡）及其子体（RaA~RaD），开采汞、砷的矿井
还有可能混入Hg和As的蒸气。
2021/8/10
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第一章 矿井空气
⊙ （5）供人员呼吸及其他需要所消耗的氧气 量可折算成每人30 L/min，求每人所需新鲜空 气量为多少?
解：矿井新鲜空气含O2量不低于20%， 则所 需新鲜空气量为：
30 150 （L/min）
0.04%，则
0.04%x 5.52
0.5%
x=1200x（m3/min）
2021/8/10
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第一章 矿井空气 ⊙ （9）说明井下氡的来源。 答： ①矿岩壁析出的氡； ②爆下矿石析出的氡； ③地下水析出的氡； ④地面空气中的氡随入风风流进入井下，这决定于
所处地区的自然本底浓度。一般来说，它在数量上 是极微小的，可忽略不计。 以上是矿井空气中氡的来源，在一些老矿山，由于 开采面积较大，崩落区多，采空区中积累的氡有时 也会成为氡的主要来源。

矿井空气

矿井空气

矿井空气成分及有毒有害气体的检测第一章矿井空气一、教学内容：1、矿井空气主要成分及其基本性质、质量浓度标准、检测仪器与方法；2、矿井空气主要有害气体及其基本性质、质量浓度标准、检测仪器与方法、防止有害气体危害的措施；3、矿井气候条件标准、改善方法，二、重点难点：1、矿井空气主要有害气体的质量浓度标准；2、气体检测仪器与检测方法；3、防止有害气体危害的措施；4、矿井气候条件各参数的测定仪表及测定方法。

三、教学要求：1、了解矿井空气各主要成分的基本性质；2、了解矿井气候条件的质量标准及改善办法；3、掌握矿井空气各主要成分的质量浓度标准、检测仪表及方法；4、掌握矿井气候条件各参数的测定仪表及方法。

第一节矿井空气成分地面空气又称为大气，是混合气体，大气中除了水蒸气的比例随地区和季节变化较大以外，其余化学组成成分相对稳定。

一般将不含水蒸汽的空气称为干空气，它的组成成分和体积百分比分别为氧气（20.96%）、氮气(79%)和二氧化碳(0.04%).地面空气从井筒进入井下就成了矿井空气，将发生一系列变化。

主要有：氧气含量减少；有毒有害气体含量增加；粉尘浓度增大；空气的温度、湿度、压力等物理状态变化等。

在矿井通风中，习惯上把风流分作新鲜风流（新风）和污风风流（污风或乏风）。

一、矿井空气的主要成分及其基本性质（一）氧气（O2）氧气是一种无色、无味、无臭的气体，对空气的相对密度为1.105。

氧气很活跃，易使多种元素氧化，能助燃。

氧气是维持人体正常生理机能所不可缺少的气体。

一般情况下，人在休息时的需氧量为0.2~0.4L/min；在工作时为1~3L/min。

人体缺氧症状与空气中氧气浓度的关系如表1-1所示。

表1-1 人体缺氧症状与空气中氧气浓度的关系氧气浓度（体积）/% 人体主要症状171510~126~9 静止状态无影响，工作时会感到喘息、呼吸困难和强烈心跳呼吸及心跳急促，无力进行劳动失去知觉，昏迷，有生命危险短时间内失去知觉，呼吸停止，可能导致死亡地面空气进入井下后，氧气浓度要有所降低，氧气浓度降低的主要原因有：人员呼吸；煤岩、坑木和其他有机物的缓慢氧化；爆破工作；井下火灾和瓦斯、煤尘爆炸；煤岩和生产中产生其他有害气体等。

《矿井通风与空气调节》习题解答

《矿井通风与空气调节》习题解答
温度t2=+20℃时,查得饱和绝对湿度gjb2=17.2(g/m3)， 绝对湿度gjs2=φ1 gjb2=90%×17.2=15.48（g/m3）
每昼夜风流由矿井中带走的水蒸气量为：
2500×24×60×(15.48-4.76)/1000000=38.592（t）
2021/6/30
整理课件
17
20%
2021/6/30
整理课件
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第一章 矿井空气 ⊙ （6）由于矿井中人员呼吸及其它作业产生的CO2
量为5.52 m3/min。求稀释CO2到允许浓度所需的风 量。
解：我国“地下矿通风规范”规定，有人工作或可
能到达的井巷，CO2浓度不得大于0.5%。 设所需风量为x m3/min，因新鲜空气含CO2量为
ppsh 10132 3.2 5 95
Hale Waihona Puke 密度 0 .0 0 3 4 8 4 P(10 .3 7 8 P S)
2 7 3t
P
= 0 .00314081(1 43 0 .2 35 7 88 % 042)=4 1.14 5(kg/m3)
27 3 30 101325
湿空气焓 i (1 .0 1 1 .8 5 d )t 2 5 0 1 d
内空气平均密度为
1.2kg/m3,1、2两断
面处的绝对静压分
别 7(16h m3为1m m72H6m0 gHm=gp 1m313H .3g2与p 222 v1 22 v2 2gZ
Pa)。求=该10段13巷24道.72的-101724.69+1.2×22÷2
通风阻力。-1.2×1.672÷2+1.2×9.81×50=189.36(Pa)
密度 0 .0 0 3 4 8 4 P(10 .3 7 8 P S)

《矿井通风与空气调节》习题解答PPT课件

《矿井通风与空气调节》习题解答PPT课件

2019/10/16
内蒙古科技大学 王文才(教授)
21
第p三1=7章60矿×井13风3.3流22流动的能量方程及其应用 =101324.72(Pa)
能到达的井巷，CO2浓度不得大于0.5%。 设所需风量为x m3/min，因新鲜空气含CO2量为
0.04%，则
0.04%x 5.52 0.5% x

x=1200（m3/min）
2019/10/16
内蒙古科技大学 王文才(教授)
6
第一章 矿井空气 ⊙ （9）说明井下氡的来源。 答： ①矿岩壁析出的氡； ②爆下矿石析出的氡； ③地下水析出的氡； ④地面空气中的氡随入风风流进入井下，这决定于
温度t2=+20℃时,查得饱和绝对湿度gjb2=17.2(g/m3)， 绝对湿度gjs2=φ1 gjb2=90%×17.2=15.48（g/m3）
每昼夜风流由矿井中带走的水蒸气量为：
2500×24×60×(15.48-4.76)/1000000=38.592（t）
2019/10/16
内蒙古科技大学 王文才(教授)
湿空气中水蒸气的分压psh=φps
解得
2

1 ps1 ps2
1 ps1 p ps2 ( p 1 ps1 )
=40.94%
2019/10/16
内蒙古科技大学 王文才(教授)
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第二章 矿井风流的基本特性及其测定 ⊙（7）已知某矿内空气压力p=103958 Pa，空气温
度t=17℃，空气的相对湿度60%，求空气的密度。 解：温度t=17℃时,查得饱和水蒸气分压ps=1937(Pa)
H n 2 gH 1gH
1.259.81 200 1.159.81 200 196.2 (Pa)
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矿井气候
CO体积浓度 0.02 0.048 0.08
0.32
1.28
主要症状 2～3小时可能引起轻微头痛 1小时内出现轻微的中毒症状 40分钟内头痛，眩晕和恶心。2小时体温和 血压下降，脉搏微弱，出冷汗，可能昏迷 5～10分钟内头痛，眩晕。半小时可能出 现昏迷并有死亡危险 几分钟内出现昏迷和死亡
主要来源：爆破；矿井火灾；煤炭自燃以及煤尘瓦斯爆炸 事故等。
空气成分
有害气体
矿井气候
矿井空气
第一章 矿井空气
第一节 矿井空气成分 第二节 矿井空气中有害气体 第三节 矿井气候
1ห้องสมุดไป่ตู้
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空气成分
有害气体
矿井气候
矿井空气
利用机械或自然通风动力，使地面空气进入井下，并在井巷中作 定向和定量地流动，最后排出矿井的全过程称为矿井通风。
2
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期，中毒者指头出现黄色斑点。0.01%出现严重中毒。
NO2中毒症状与浓度的关系 NO2浓度（体积）/% 0.004 0.006 0.01 主要症状 2～4小时内出现咳嗽症状 短时间内感到喉咙刺激，咳嗽，胸痛 短时间内出现严重中毒症状，神经麻痹， 严重咳嗽，恶心，呕吐
矿井气候
0.025
短时间内可能出现死亡
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空气成分
有害气体
矿井气候
矿井空气
1．氧气(O2) 氧气是维持人体正常生理机能所需要的气体,人体维持正
空气成分
地面空气 矿井空气 质量标准
常生命过程所需的氧气量，取决于人的体质、精神状态和劳动
强度等。 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 6-15 20-25 30-40 0.2－0.4 0.6-1.0 1.2-2.6 轻 劳 动 中度劳动
人体缺氧症状与空气中氧浓度的关系 •氧浓度/% 主要症状
有害气体
矿井气候
•17
•15
静止时无影响，工作时能产生喘息和呼吸困难
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
•10～12
•6～9
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
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空气成分
有害气体
矿井气候
矿井空气
• 补充： • 井下供风量大小问题 仅考虑人员耗氧： Q’ ×20%=Q’ ×20.9%-3 Q’=0.333m3/min 人员消耗占总耗氧量的8.3%，则： D=0.333/8.3%=4m3/min 按人员计算的矿井需要总风量Q : Q=4NK
矿井气候
0.97，微溶于水，能与空气均匀地混合。一氧化碳能燃烧，
当空气中一氧化碳浓度在13～75％范围内时有爆炸的危险。 主要危害：造成人体血液“窒息”。
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空气成分
有害气体
矿井气候
矿井空气
１、一氧化碳（CO）
空气成分 有害气体
基本性质 浓度标准
CO中毒症状与浓度的关系
基本性质 刺激；浓度达0.05％时，短时间内即有致命危险。 浓度标准
主要来源：含硫矿物的氧化与自燃；在含硫矿物中爆破；以及从含硫矿层中 涌出。
矿井气候
5.氨气(NH3)
无色、有浓烈臭味的气体，相对密度为0.596，易溶于水。空气浓度中达30 ％时有爆炸危险。 主要危害：氨气对皮肤和呼吸道粘膜有刺激作用，可引起喉头水肿。 主要来源：爆破工作，注凝胶、水灭火等；部分岩层中也有氨气涌出。
矿井气候
矿井空气
２、硫化氢（H2S） 主要危害：硫化氢剧毒，有强烈的刺激作用；能阻碍生物氧化过 程，使人体缺氧。当空气中硫化氢浓度较低时主要以腐蚀刺激作用
空气成分 有害气体
基本性质 浓度标准
为主，浓度较高时能引起人体迅速昏迷或死亡。浓度标准0.00066%
H2S中毒症状与浓度的关系 H2S浓度（体积）/% 0.0025～0.003 0.005～0.01 主要症状 有强烈臭味 12小时内出现眼及呼吸道刺激症状，臭味 “减弱”或“消失” 0.015～0.02 出现恶心，呕吐，头晕，四肢无力，反应 迟钝。眼及呼吸道有强烈刺激症状 0.035～0.045 0.5～1小时内出现严重中毒，可发生肺 炎，支气管炎及肺水肿，有死亡危险 0.06～0.07 很快昏迷，短时间内死亡
• 1813年开始用安全油灯照明并检查沼气和二气化碳的浓度。20世 纪40年代以来年种气体的检测技术有了较大的发展。特别是60年 代以来，风流中各参数(沼气和一氧化碳的浓度．风速、压力、温 度等)已经实现了遥测和遥讯。 • 1745年，俄国科学家M．B．лOMOHOCOB发表了空气在矿井流动的 理论，1764年法国采矿工程师JARS发表了关于矿井自然通风的理 论，成为矿井通风学科史上奠基的两篇论文。20世纪以来，发表 和出版了许多关于矿井通风的论文和专著。现在矿井通风已成为 内容丰富的一门学科。
主要来源：井下爆破工作。
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空气成分
有害气体
矿井气候
矿井空气
4.二氧化硫(SO2)
二氧化硫无色、有强烈的硫磺气味及酸味，空气中浓度达到0.0005％即 空气成分 有害气体 可嗅到。其相对密度为2.22，易溶于水。 主要危害：遇水后生成硫酸，对眼睛及呼吸系统粘膜有强烈的刺激作用，• 可 引起喉炎和肺水肿。• 浓度达到 0.002％时，眼及呼吸器官即感到有强烈的 当
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空气成分
有害气体
矿井气候
矿井空气
２、硫化氢（H2S）
硫化氢无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋味，当空气中浓度
空气成分 有害气体
基本性质 浓度标准
达到0.0001％即可嗅到，但当浓度较高时，因嗅觉神经中
毒麻痹，反而嗅不到。硫化氢相对密度为1.19，易溶于水，
有害气体
矿井气候
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空气成分
有害气体
矿井气候
矿井空气
物理变化
气体混入（CH4,CO2,H2S)
固体混入(岩尘，煤尘，其他杂质） 气象变化 （温度、气压、湿度—体积、浓度）
化学变化
井下一切物质的 缓慢氧化
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爆破作业
火区氧化 （采空区自燃发火）
人员的呼吸
在常温、常压下一个体积的水可溶解2.5个体积的硫化氢， 所以它可能积存于旧巷的积水中。硫化氢能燃烧，空气中 硫化氢浓度为4.3～45.5％时有爆炸危险。
矿井气候
主要来源：有机物腐烂；含硫矿物的水解；矿物氧化和 燃烧；从老空区和旧巷积水中放出。
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空气成分
有害气体
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矿井气候
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空气成分
有害气体
矿井气候
矿井空气
３、二氧化氮（NO2） 二氧化氮是一种褐红色的气体，有强烈的刺激气味，相对密度
空气成分 有害气体
基本性质 浓度标准
为1.59，易溶于水。 主要危害：二氧化氮溶于水后生成腐蚀性很强的硝酸，对眼睛、 呼吸道粘膜和肺部有强烈的刺激及腐蚀作用，二氧化氮中毒有潜伏
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空气成分
有害气体
矿井气候
矿井空气
6.氢气(H2)
无色、无味、无毒，相对密度为0.07。氢气能自燃，
空气成分 有害气体
基本性质 浓度标准
其点燃温度比沼气低100～200℃， 主要危害：当空气中氢气浓度为4～74％时有爆炸危
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空气成分
有害气体
矿井气候
矿井空气
2．二氧化碳(CO2)
空气成分
地面空气 矿井空气 质量标准
二氧化碳不助燃，也不能供人呼吸，略带酸臭味。二氧 化碳比空气重（其比重为1.52），在风速较小的巷道中底板附 近浓度较大；在风速较大的巷道中，一般能与空气均匀地混合。 在新鲜空气中含有微量的二氧化碳对人体的无害的。二氧 化碳对人体的呼吸中枢神经有刺激作用，所以在抢救遇难者进 行人工输氧时用。
二、矿井空气的主要成分及基本性质
空气成分
地面空气 矿井空气 质量标准
地面空气进入井下时，由于受到污染，其成分和性质要发 生变化。固有新鲜空气和污浊空所之分。 新鲜空气：井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风 巷道内的空气， 污浊空气：通过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷 道内的空气。 尽管矿井空气与地面空气相比，在性质上存在许多差异， 但在新鲜空气中其主要成分仍然的氧、氮和二氧化碳。
有害气体
矿井气候
矿井空气中二氧化碳的主要来源是：煤和有机物的氧化；
人员呼吸；碳酸性岩石分解；炸药爆破；煤炭自燃；瓦斯、煤 尘爆炸等。
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空气成分
有害气体
矿井气候
矿井空气
空气成分
地面空气 矿井空气 质量标准
有害气体
矿井气候
3．氮气(N2) 氮气是一种惰性气体，是新鲜空气中的主要成分， 它本身无毒、不助燃，也不供呼吸。但空气中含氮量 升高，则势必造成氧含量相对降低，从而也可能造成 人员的窒息性伤害。正因为氮气具有的惰性，因此可 将其用于井下防灭火和防止瓦斯爆炸。 矿井空气中氮气主要来源是：井下爆破和生物的 腐烂，有些煤岩层中也有氮气涌出,灭火人为注氮。