3第三章 矿井通风与灾害防治

第三章 矿井通风与灾难防治 第一节 矿井通风 一、矿井通风的基本任务 依靠通风动力,将定量的簇新空气,沿着既定的通风路途不断地输入井下,以满意回采工作面、掘进工作面、机电峒室、火药库、以及其它用风地点的须要，同时将用过的污浊空气不断地排出地面。这种对矿井不断输入簇新空气和排出污浊空气的作业过程叫做矿井通风。它的基本任务是 1不断地向井下各用风地点供应簇新空气； 2 冲淡和解除井下各种有害气体和矿尘； 3 创建良好的温度、湿度、风速等气候条件； 4 增加矿井的抗灾实力,保证矿工身心健康和平安生产。 二、矿井空气 一〉矿井空气的主要成分 1. 地面大气的成分 一般状况下 , 地面大气主要是由氧气 02 、氮气 N2 、二氧化碳 C02 等组成。其体积百分含量分别为氧气 20.9 、氮气78.13 、二氧化碳 0.03 、氩和其他稀有气体 0.94 。 2. 井下空气的主要成分 井下空气的来源主要是地面空气,但地面空气进入井下后,会发生物理和化学两种变更,因而井下空气的质量和数量都和地面空气有较大不同。氧气相对削减、氮气和二氧化碳含量增高、混入有害气体和矿尘,且温度、湿度和压力均有所变更,但矿井空气的主要成分仍旧是氧气、氮气和二氧化碳。煤矿平安规程规定采掘工作面的进风风流中,按体积计算,氧气的浓度不得低于20 ,二氧化碳的浓度不得超过 0.5，其它有害气体的浓度不得超过表3-1的浓度允许值。 名 称 符 号 最高允许浓度（） 一氧化碳 氧化氮（换算成二氧化氮） 二氧化硫 硫化氢 氨 CO NO2 SO2 H2S NH3 0.0024 0.00025 0.0005 0.00066 0.004 二矿井空气中的有害气体 矿井空气中所含有的对人体健康及生命平安有威逼的一切气体,均称为有害气体。 1.煤矿井下常见的有害气体的性质及规定 1一氧化碳CO一氧化碳与空气的相对密度为0.97,是一种无色、无味、无臭的气体,微溶于水,浓度达13～75时有爆炸性。一氧化碳极毒,人员稍微中毒时会出现耳鸣、头痛、心跳加快,严峻中毒时会出现四肢无力、呕吐、丢失行动实力,致命中毒时会出现丢失知觉、痉挛、呼吸停顿、假死等症状致命中毒的浓度为0.4。 2硫化氢H2S硫化氢与空气的相对密度为1.19,无色、 微甜、有臭鸡蛋味,易溶于水,浓度达4.3～46时有爆炸性。硫化氢有猛烈毒性,对人的眼睛、黏膜及呼吸系统有猛烈刺激作用。中毒症状浓度为0.02时,眼、鼻、喉黏膜受猛烈刺激,头痛、呕吐、四肢无力；浓度为0.05时,半小时内人失去知觉、痉挛、死亡。 3二氧化氮N02二氧化氮是一种棕红色、有刺激性臭味的气体,与空气的相对密度为1.57,极易溶于水。二氧化氮有猛烈毒性,能和水结合生成硝酸,对肺组织起破坏作用,造成肺浮肿,对眼、鼻、呼吸道等有猛烈刺激作用。二氧化氮中毒症状浓度为 0.006时 ,咳嗽、胸部发痛；浓度为0.01时,猛烈咳嗽、呕吐、神经系统麻木；浓度为0.025时，短时间内造成人员死亡。煤矿平安规程规定井下空气中二氧化氮浓度不得超过0.00025。 4二氧化硫S02二氧化硫是一种无色、有硫磺燃烧味的气体,与空气的相对密度为2.2,易溶于水,有猛烈毒性,与眼、呼吸道的湿表面接触后能形成硫酸,对眼、呼吸道有猛烈腐蚀作用, 引起肺气肿。二氧化硫中毒症状浓度O.002,引起眼红肿、流泪、咳嗽、喉痛；浓度为0.005时,引起急性支气管炎、肺水肿、并在短时间内造成人员死亡。 5氨气NH3无色、有猛烈刺激臭味的气体,与空气的相对密度为O.58,易溶于水,有毒,严峻时可导致肺水肿。当浓度为0.047时,人接触后会有受刺激症状、贫血、体重下降,反抗力降低,严峻时将导致人员水肿死亡。 矿井空气中除以上介绍的五种主要的有害气体,还有二氧化碳、氢气和甲烷等。 2.防治井下有害气体的措施 1加强通风,稀释并排出污浊的空气如采掘工作面、硐室或其他作业地点，需有一系列的井下巷道,使空气能够按生产的须要定量、定向而且连续地流向各用风地点，保证井下各用风地点有足够的簇新空气,并将各种有害气体冲淡到平安浓度以下排出井外。 2对局部有害气体含量较高、涌出量较大的地区,可采纳抽放或局部通风稀释的方法,使其降到平安浓度以下。 3对爆破产生的二氧化氮等有害气体和工作面涌出的二氧化碳,可喷雾洒水,使其溶于水中,以降低其在空气中的含量。 4加强监测监控与检查,如有异样状况刚好实行相应措施,防止各种有害气体积聚或大量涌出。 5凡井下通风不良的区域或巷道,要设置栅栏,并悬挂“禁止入内”的警标,未经检测,不得人内。 6按标准构筑和封闭采空区、井下火区、盲巷或抽放瓦斯的各种密闭,并定期检查修理,保持完好,防止有害气体泄出。对密闭内的气体定期采样分析,驾驭其变更状况。严禁随意破坏密闭,更不准任何人擅自入内。 7保证通风系统的稳定牢靠，定期对通风系统进行巡回检查，保证通风设施正常运用，风量、风压按安排需求进行安排。 8对中毒人员应马上移送到有簇新空气的巷道中,视其详细状况刚好抢救。 三、矿井气候条件 1.矿井气候条件的含义 矿井空气的温度、湿度和风速三者的综合作用状态构成了井下的气候。井下工作地点人体最相宜的气候条件是空气温度为15～20℃ 、空气相对湿度为 50～60,而风速的大小应依据气温的凹凸而定。 煤矿平安规程规定“生产矿井采掘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℃。” 煤矿平安规程对井巷各工作地点的风速规定见表 3-2 所列。 表3-2 井巷中的允许风流速度 井 巷 名 称 允许风速/m/s 最低 最高 无提升设备的风井和风硐 15 专为升降物料的井筒 12 风桥 10 升降人员和物料的井筒 8 主要进、回风巷 8 架线电机车巷道 1.0 8 运输机巷,采区进、回风巷 0.25 6 采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷 0.25 4 掘进中的岩巷 0.15 4 其他通风人行巷道 0.15 四、矿井通风系统 1. 概念 矿井通风系统是矿井主要通风机的工作方法、通风方式和通风网络的总称。 2. 矿井主要通风机的工作方法 1抽出式通风（也称负压通风是将主要通风机安设在出风井井口旁边,并用风硐使它和出风井筒连接,同时将出风井口封闭。当主要通风机运转时,造成风硐中空气压力低于大气压力,迫使空气从进风井口进入井下,再由出风井排出,井下空气压力低于大气压力。如图3-1a 所示。 图 3-1 矿井主要通风机的工作方法图 2 压入式通风将主要通风机安设在进风井井口旁边,并用风硐和进风井筒连接,如图 3-1b所示。当主要通风机运转时,将地面空气压入井下,迫使空气从出风井排