第一章(礦井通風(fēng)定義)

工礦通風(fēng)與空調(diào)主講人:任高峰

工礦通風(fēng)與空調(diào)一、學(xué)習(xí)該課程的目的（專業(yè)必修課）二、該課程的學(xué)習(xí)方法三、該課程的學(xué)習(xí)的重點和難點通風(fēng)阻力和動力、礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)、礦井通風(fēng)設(shè)計三、該課程學(xué)時分配總共32學(xué)時四、成績評定平時成績占20%，考試占80%，考教分離工礦通風(fēng)與空調(diào)五、教材1.《通風(fēng)安全學(xué)》，主編：張國樞，出版社：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，出版或修訂時間：2009年2.《礦井通風(fēng)》，主編：黃元平，出版社：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，出版或修訂時間：2009年；

六、主要參考書1.《礦井通風(fēng)與安全》，主編：任洞大，出版社：煤炭工業(yè)出版社，出版或修訂時間：1984年2.《工業(yè)通風(fēng)》，孫一堅主編，中國建筑工業(yè)出版社，1996年3.《工業(yè)通風(fēng)空氣調(diào)節(jié)》，趙淑敏主編，中國電力出版社，2004年4.Ventilationstudiesandescapeplansforundergroundhardrockmines，BergmannH，BaselBostonBirkh

，1973

5．《煤礦安全規(guī)程》授課目錄一部分通風(fēng)工程１章

井下空氣的成分、性質(zhì)和變化規(guī)律

§1國內(nèi)外礦井通風(fēng)研究綜述

§2井下空氣成分、物理參量、基本定律§3礦井氣候§4井下空氣的主要特點、物理參數(shù)的測定２章礦井風(fēng)流的能量及其變化規(guī)律

§1礦井風(fēng)流的運動特征

§2礦井風(fēng)流的能量方程

§3能量方程在礦井通風(fēng)中的應(yīng)用３章礦井通風(fēng)阻力§1風(fēng)流的流動狀態(tài)§2摩擦阻力、局部阻力§3通風(fēng)阻力定律和特性§4通風(fēng)阻力測量

§5降低礦井通風(fēng)阻力的措施第4章礦井通風(fēng)動力§1自然通風(fēng)§2通風(fēng)機的構(gòu)造及附屬裝置§3通風(fēng)機的理論參數(shù)、實際參數(shù)§4通風(fēng)機的個體特性曲線§5通風(fēng)機工況點及其經(jīng)濟運行§6通風(fēng)機聯(lián)合運轉(zhuǎn)§7礦井通風(fēng)設(shè)備選型§8噪聲控制概述５章風(fēng)網(wǎng)中風(fēng)流基本規(guī)律和風(fēng)量自然分配§1風(fēng)網(wǎng)中的風(fēng)流基本規(guī)律§2通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)特性分析§3礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)§4復(fù)雜風(fēng)網(wǎng)中自然分配風(fēng)量的計算第6章采區(qū)通風(fēng)§1采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)§2采區(qū)所需風(fēng)量§3采區(qū)通風(fēng)構(gòu)筑物§4減少漏風(fēng)、保證采區(qū)供風(fēng)第7章掘進通風(fēng)§1掘進通風(fēng)方法§2掘進工作面所需風(fēng)量計算§3掘進通風(fēng)設(shè)備的選擇§4掘進通風(fēng)的技術(shù)管理和安全措施第8章礦井風(fēng)量按需調(diào)節(jié)§1局部風(fēng)量調(diào)節(jié)§2礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)§3多臺主扇聯(lián)合運轉(zhuǎn)的相互調(diào)節(jié)

第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)與通風(fēng)設(shè)計§1擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)§2礦井總風(fēng)量的計算和分配§3計算井巷通風(fēng)總阻力§4選擇礦井通風(fēng)設(shè)備§5概算礦井通風(fēng)費用

§6生產(chǎn)礦井的通風(fēng)設(shè)計簡述

§7具體礦山通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計及改造實例

重點：

礦井通風(fēng)的定義及其重要性；礦井空氣成分；廣義、狹義的礦井瓦斯；礦井氣候。難點：礦井空氣中所包含的有毒有害氣體、來源及最高允許濃度。本次課重點及難點1942年4月26日午后2時5分，世界煤炭開采史上最大的大爆炸——

日本株式會社本溪湖煤鐵公司本溪湖煤礦井下瓦斯發(fā)生大爆炸。當年親眼見證這一災(zāi)難，時為本溪湖煤鐵公司雇員的張洪昆，是這樣描述當年所見大爆炸情景的：“就在這個時候，突然從井口傳來一聲巨響，頓時，滾滾黑煙從茨溝、仕人溝、柳塘等五個通地面斜井口噴出，直沖云霄，活像一個個才生著火的鍋爐似的，瞬時，整個礦區(qū)沒入煙海之中?！边@次大爆炸的幸存者，當時身為本溪湖煤礦搬運工的尚寶德，含著熱淚講述了當年自己九死一生的經(jīng)歷：“我和五個礦工在離井口不遠的掌子面上干活，突然一聲巨響，瓦斯爆炸了，巨大的氣流將我沖出井口，掛在井口對面幾十米遠的電線上又摔下來。我的一只耳朵被電線刮掉了一半……而和我干活的那幾個工友都摔死了。聽說姓馬的摔在絞車架子的水泥柱子上，摔成了肉餅；姓肖的摔在電車道上，姓張的和姓丁的摔死在坑口附近?！睆埡槔ヒ惨娮C了另外一個與此極其相似的悲慘瞬間：“兩個在井口修理軌道的工人，被爆炸沖擊波拋到100多米以外的支撐絞車鋼絲的混凝土架子上，……柳塘下層坑和一坑兩臺100馬力的扇風(fēng)機、防爆門同時被摧毀。”

從本溪湖煤礦大爆炸說起

大爆炸半個多小時以后，管事的日本人才陸續(xù)來到礦上。作為炭業(yè)部保安課的雇員，張洪昆被日本人命令參與爆炸現(xiàn)場的探查和處理的具體工作，見證了事故處理的全過程：“他們（日本人）看見中央大斜坑還在冒煙，認為井下可能發(fā)生了火災(zāi)。當時的公司采炭所長藤井渡和保安課長山下壽一核計，怕火勢繼續(xù)擴大，就決定命令尚在繼續(xù)運轉(zhuǎn)的老三坑和柳塘上層坑兩臺主扇停風(fēng)。”將近2時30分，當時煤礦的最高負責(zé)人本溪湖煤鐵公司炭業(yè)部長今泉耕吉來到礦上。當其知道二坑的坑長日本人上野健二還在井下時，立即命令日本礦山救護隊員下井搜尋上野。這樣，才有了第一批救護小分隊下井。4時30分后，從柳塘大斜坑下井的救護小分隊沿柳塘下層坑絞車道往下探查，并到達了井底電車道二坑井下辦公室。小分隊一路所見尸體縱橫，慘不忍睹。柳塘大斜坑的情況更慘，尸體都成幾段。沒有一具完整的。第一小分隊沒有找到上野，于是，第二小分隊從柳塘下層回風(fēng)道下井，他們發(fā)現(xiàn)西風(fēng)道和西一道幾個掘進工作面的工人都倒在工作面上，有的還在呻吟。但是，救護隊并沒有對這些中國礦工進行救護，而是逐個查看了面孔。當他們確信這些人中沒有上野后，便置這些中國礦工于不顧，繼續(xù)尋找上野。最后，他們在下層八道以上絞車道旁發(fā)現(xiàn)了上野。上野的呼吸已經(jīng)停止。救護隊把他抬了上來，使其得以復(fù)活?！斑@是災(zāi)害后惟一被搶救生還的人”。

到晚上6時以后，井下煙塵消散了，由該公司組成的“災(zāi)害復(fù)舊指揮所”的人員才開始下井。在爆炸第一現(xiàn)場，人們看到一列滿載煤炭的礦車被炸得四零五散，在此工作的礦工“除了司機被碾死在機車下面，尸體還算完整外，其余的人都粉身碎骨了……再往東，有多數(shù)混凝土墩被蹦跨……在原來壓風(fēng)機房出口附近，有200多具尸體匍匐堆積在一起，多數(shù)人的嘴上還綁著毛巾。這些人都是在爆炸時并沒有死，而是在爭取脫險途中因停風(fēng)而中毒遇難的。再到一坑采區(qū)西二道口小房里，也有百余具尸體，都是中毒而死的??當時，全礦五個采區(qū)，除了在最東部的五坑和最西部的四坑這兩個采區(qū)沒有受到爆炸影響以外，其它三個采區(qū)當天所有下井的礦工，僅有極少數(shù)生還者，絕大多數(shù)都蒙難而死?！钡诙欤毡救瞬砰_始讓人用絞車從井下挖死人，死難的礦工已看不出模樣。距離爆炸現(xiàn)場較近的各坑口周圍擺滿了礦工尸體。除了有家屬認領(lǐng)的死難礦工被其家屬自行埋葬外，日本人讓中國礦工在四坑口的山坡上，

用石頭砌了個占地約6400多平方米的大圈。先是將炸碎的尸體裝進棺材，后來干脆也不用棺材了，直接用車拉上碎尸骨倒在坑的中間，填滿之后，再用土埋起來。這就是后來被人們稱作“肉丘墳”的大爆炸遇難礦工的集中埋葬地。而“肉丘墳”中埋不下的礦工尸體則被扔到了太平溝。

“肉丘墳”中埋葬了多少中國礦工呢？這可能沒有人能說清楚。先是在大爆炸后的5月2日，偽滿傀儡政府在《盛京時報》上發(fā)表公告稱“災(zāi)害頗為輕微”。四天之后，株式會社本溪湖煤鐵公司在標有“極秘”字樣的“本溪湖煤礦變?yōu)氖鹿蕡蟾鏁敝袌蟾嫠劳?493人。但在一年之后的1943年8月，還是這家公司卻在“肉丘墳”處立的“殉職產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)士之碑”的碑文中，將死亡礦工的數(shù)字改為“一千三百二十七名”。可見日本殖民統(tǒng)治者對其罪行的掩蓋。那么，大爆炸到底奪去多少中國礦工的生命呢？據(jù)大爆炸幸存者和見證人回憶，這次大爆炸足有3000多中國礦工死于非命。即使按照偽滿國務(wù)院總務(wù)廳次長古海忠之和偽滿民生部大臣于靜遠分別在1954年6月3日和11月30日供詞中作的交代，也至少有1800多名中國礦工在大爆炸中遇難。

事故原因分析

日本殖民統(tǒng)治者的“人肉開采”政策不僅是大爆炸爆發(fā)的根本原因!同時，也是造成中國礦工巨大傷亡的根本原因。所謂的“人肉開采”政策，是指：前進扒兩幫!一捅冒落光！的采煤方法和大舞臺式的大面積空頂作業(yè)。致使井下經(jīng)常發(fā)生片幫、冒頂、跑車、透水、瓦斯爆炸等重大事故。當年參與事故調(diào)查的惟一一名中國工程技術(shù)人員，如今82歲高齡的張洪昆老人認為，事故的直接原因是瓦斯爆炸，但造成1800多名中國礦工死亡的根本原因，是停止送風(fēng)后礦工一氧化碳中毒。日本人為保護井下設(shè)備、避免發(fā)生火災(zāi)，保住礦產(chǎn)資源，停止向井下送風(fēng)，井內(nèi)充滿了有毒氣體，斷絕了礦工們逃生的出路。在一個坑車場子旁邊，200多具尸體堆積在一起，不少人嘴上還綁著毛巾，他們是在逃生途中，因為停風(fēng)呼吸不到空氣，一氧化碳中毒而死?！贝蟊ê笕毡救瞬扇〉牡谝粋€措施就是“命令尚在繼續(xù)運轉(zhuǎn)的老三坑和柳塘上層坑兩臺主扇停風(fēng)”、“封住井口”日本人采取這些措施的理由是“他們看見中央大斜坑還在冒煙，認為井下可能發(fā)生了火災(zāi)。當時的公司采炭所長藤井渡和保安課長山下壽一核計，怕火勢繼續(xù)擴大”！

然而，當?shù)V井發(fā)生瓦斯煤塵爆炸事故時，必須以人員救護為第一原則，立即根據(jù)爆炸現(xiàn)場及坑道和井下遇險人員的狀況，有效地實行保證井下遇險人員氧氣供應(yīng)的救險措施，早已成為數(shù)百年來煤礦救險的常識。作為采炭所長和保安科長的兩個日本人不可能不知道這一點。

礦井通風(fēng)及其重要性依靠通風(fēng)動力，將定量的新鮮空氣，沿著既定的通風(fēng)路線不斷地輸入井下，以滿足回采工作面、掘進工作面、機電硐室、火藥庫、以及其他用風(fēng)地點的需要，同時將用過的污濁空氣不斷地排出地面。這種對礦井不斷輸入新鮮空氣和排出污濁空氣的作業(yè)過程叫礦井通風(fēng)。礦井通風(fēng)是保障礦井安全的最主要技術(shù)手段之一。在礦井生產(chǎn)過程中，必須源源不斷地將地面空氣輸送到井下各個作業(yè)地點，以供給人員呼吸，并稀釋和排除井下各種有毒、有害氣體和礦塵，保證井下風(fēng)流的質(zhì)量（成分、溫度和速度）和數(shù)量符合國家安全衛(wèi)生標準，創(chuàng)造良好的礦內(nèi)工作環(huán)境，保障井下作業(yè)人員的身體健康和勞動安全，保護國家資源和財產(chǎn)。

礦井通風(fēng)的發(fā)展歷程

約在1640年，人們開始把進風(fēng)和回風(fēng)路線分開，以利用自然通風(fēng)壓力進行礦井通風(fēng)。為了加大通風(fēng)壓力，1650年在回風(fēng)路線上設(shè)置火筐，1787年又在回風(fēng)路線上設(shè)置火爐，使回風(fēng)風(fēng)流加熱。1807年風(fēng)量約200m3-/min的獸力活塞式空氣泵、1849年轉(zhuǎn)速約95r/min風(fēng)量約500m3-/min的蒸氣鐵質(zhì)離心式扇風(fēng)機、1898年電力初型軸流式扇風(fēng)機相繼投入使用。本世紀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(fēng)機。1672年人們只知道身穿潮濕衣帽，伏在底板上，手舉一端裝有燃著蠟燭的木棍，把局部積存的沼氣燃燒掉。由于危險，后來改用背上裝有燃著的蠟燭的騾馬去燃燒掉沼氣。1813年開始用安全油燈照明并檢查沼氣和二氧化碳的濃度。上世紀40年代以來各種氣體的檢測技術(shù)有了較大的發(fā)展。特別是60年代以來，風(fēng)流中各種參數(shù)（沼氣和一氧化碳的濃度、風(fēng)速、壓力、溫度等）已經(jīng)實現(xiàn)了遙測和遙訊。1745年，俄國科學(xué)家M.B.JIOMOHOCOB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(fēng)的理論，成為礦井通風(fēng)學(xué)科史上奠基的兩篇論文?，F(xiàn)在礦井通風(fēng)已成為一門內(nèi)容豐富的學(xué)科。

我國解放初期采礦院校就把礦井通風(fēng)列為一門專業(yè)課程進行講授。1952年組建了礦井通風(fēng)與安全教研室。目前，國內(nèi)已有多所院校成立了礦井通風(fēng)與安全專業(yè)。1982年我國頒布了《礦山安全條例》及《礦山安全監(jiān)察條例》，條例明確提出了“堅持安全第一”的方針，要求各級領(lǐng)導(dǎo)干部在管理生產(chǎn)的同時，必須負責(zé)管理安全工作。原煤炭工業(yè)部頒發(fā)的《煤礦安全規(guī)程》是煤礦安全生產(chǎn)的法規(guī)，是保障煤礦職工安全健康，保護國家資源和財產(chǎn)不受損失、促進煤炭工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)必須遵循的準則，煤炭工業(yè)系統(tǒng)各企業(yè)、事業(yè)單位及其主管部門。都必須嚴格執(zhí)行這個規(guī)程。

我國的礦井通風(fēng)建國50年來，我國礦山通風(fēng)防塵理論與技術(shù)有了很大發(fā)展，已由學(xué)習(xí)引進國外技術(shù)經(jīng)驗階段，走向結(jié)合我國礦山實際、創(chuàng)立具有本國完整技術(shù)經(jīng)驗的成熱階段。有些技術(shù)達到國際先進水平。我國礦山通風(fēng)防塵理論與技術(shù)進步主要表現(xiàn)在以下八個方面。

1通風(fēng)系統(tǒng)的合理選擇對于礦體埋藏不深的淺部開采礦井，適合采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)。不少礦山，因地制宜地創(chuàng)造了多種形式的分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，收到良好的技術(shù)經(jīng)濟效果。有些礦山由于開采向深部發(fā)展，通風(fēng)巷道受地壓破壞，外部漏風(fēng)比較嚴重，將主扇由地面遷裝井下，提高了有效風(fēng)量，降低了通風(fēng)阻力，節(jié)省了能耗。

2多級機站通風(fēng)取得顯著成效多級機站通風(fēng)技術(shù)是運用風(fēng)壓平衡原理，對全系統(tǒng)實行均壓通風(fēng)。其基本點是:在保持各風(fēng)路需風(fēng)量的前提下，通過對扇風(fēng)機的合理選型和調(diào)控，使分支風(fēng)路的風(fēng)壓平衡，各漏風(fēng)風(fēng)路兩個端點的風(fēng)壓相等。上世紀80年代初，在總結(jié)我國通風(fēng)技術(shù)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，借鑒瑞典基魯納礦的經(jīng)驗，提出了多級機站通風(fēng)方法。1985年馬鞍山礦山研究院以梅山鐵礦北采區(qū)為試驗點，首先試驗成功。試驗中，根據(jù)該采區(qū)已有的井巷條件，設(shè)計了A、B、C、D四級機站，兩級壓入、兩級抽出，機站全部安設(shè)在井下。

3回采作業(yè)面通風(fēng)方法有所創(chuàng)新回采作業(yè)面以實現(xiàn)貫穿風(fēng)流的總風(fēng)壓通風(fēng)方法為主。對于無耙道底部結(jié)構(gòu)的采場，使作業(yè)面處于進排風(fēng)天井之間，靠主扇的總風(fēng)壓實現(xiàn)貫穿風(fēng)流通風(fēng)。對于有耙道底部結(jié)構(gòu)的采場，回采作業(yè)面分為耙道作業(yè)面和鑿巖作業(yè)面兩部分，均實行貫穿風(fēng)流通風(fēng)，各有獨立的通風(fēng)路線、風(fēng)流互不串聯(lián)。4國產(chǎn)礦用扇風(fēng)機達到國際先進水平我國礦山在上世紀70年代以前大多數(shù)使用蘇制BY系列和仿蘇國產(chǎn)70B2系列軸流式扇風(fēng)機。由于這類風(fēng)機結(jié)構(gòu)落后，效率低，已被淘汰。上世紀80年代推出國產(chǎn)2K60系列新型風(fēng)機作老風(fēng)機的換代產(chǎn)品，在大型煤礦得到應(yīng)用。5主風(fēng)道斷面優(yōu)化與通風(fēng)構(gòu)筑物降阻技術(shù)主要通風(fēng)井巷及通風(fēng)構(gòu)筑物降阻有顯著的節(jié)能效益。6礦井通風(fēng)網(wǎng)路優(yōu)化調(diào)控理論與技術(shù)研究7循環(huán)通風(fēng)技術(shù)在試用中不斷提高循環(huán)通風(fēng)是在保證空氣質(zhì)量達到國家衛(wèi)生標準前提下，人為地利用凈化后的循環(huán)風(fēng)流或加入部分新鮮空氣的循環(huán)風(fēng)流進行通風(fēng)的技術(shù)。8露天礦通風(fēng)防塵技術(shù)取得可喜進展露天礦的通風(fēng)防塵技術(shù)在上世紀70年代以單機防護為重點。80年代以深凹露天礦大氣污染狀況和自然通風(fēng)的觀測為重點。90年代被列為國家重點科技攻關(guān)課題后，對深凹露天礦采場大氣污染分布規(guī)律、自然通風(fēng)規(guī)律和污染源控制技術(shù)等進行了綜合研究。礦井通風(fēng)節(jié)能技術(shù)研究綜述目前，我國大多數(shù)金屬礦山基本采用機械通風(fēng)，但風(fēng)機運轉(zhuǎn)的效率只有40%左右，發(fā)揮了設(shè)計風(fēng)機效率的不足50%的效率。一般情況下，通風(fēng)能耗量占礦井總能耗的30%，而通風(fēng)電費約占通風(fēng)能耗的70％。造成礦井通風(fēng)系統(tǒng)能耗高，效率低的主要原因是：（1）通風(fēng)方法的選擇和設(shè)計手段落后；（2）風(fēng)機的性能不足；（3）管理水平低；

因此，隨著礦井通風(fēng)技術(shù)的進步，目前發(fā)展的主要方向是：（1）礦山礦井通風(fēng)系統(tǒng)的建設(shè)，應(yīng)根據(jù)各礦山具體條件，采用符合礦山生產(chǎn)實際的通風(fēng)系統(tǒng)和技術(shù)。根據(jù)礦山特點不同分別選用：分區(qū)通風(fēng)、多風(fēng)機多級站通風(fēng)、主輔多風(fēng)機通風(fēng)。（2）選用新型、高效、節(jié)能型礦用風(fēng)機。（3）采用實測數(shù)據(jù)，掌握生產(chǎn)第一手資料，根據(jù)實際優(yōu)化設(shè)計。（4）采用人工智能系統(tǒng)，自動控制，自動調(diào)節(jié)風(fēng)量。

第一章礦井空氣第一節(jié)礦井空氣成份定義：地面空氣進入礦井以后即稱為礦井空氣。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，由氧、氮、二氧化碳、氬、氖和其他一些微量氣體所組成的混合氣體。干空氣的組成成分比較穩(wěn)定，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)發(fā)生變化。

當空氣中的氧濃度降低時，人體就可能產(chǎn)生不良的生理反應(yīng)，出現(xiàn)種種不舒適的癥狀，嚴重時可能導(dǎo)致缺氧死亡。

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)生的各種有害氣體，也使空氣中的氧濃度相對降低。2．二氧化碳(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(fēng)速較小的巷道中底板附近濃度較大；在風(fēng)速較大的巷道中，一般能與空氣均勻地混合。

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。3．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。

1982年9月7日，我國某礦因礦井主要通風(fēng)機停風(fēng)，井下采空區(qū)的氮氣大量涌出，致使采煤工作面支架安裝人員缺氧窒息，造成多人傷亡事故。

礦井空氣中氮氣主要來源是：井下爆破和生物的腐爛，有些煤巖層中也有氮氣涌出,滅火時的人為注氮。

三、礦井空氣主要成分的質(zhì)量（濃度）標準采掘工作面進風(fēng)流中的氧氣濃度不得低于20％；二氧化碳濃度不得超過0.5％；總回風(fēng)流中不得超過0.75％；當采掘工作面風(fēng)流中二氧化碳濃度達到1.5％或采區(qū)、采掘工作面回風(fēng)道風(fēng)流中二氧化碳濃度超過1.5％時，必須停工處理?？諝庵卸趸紳舛葘θ梭w的影響二氧化碳濃度（體積）/%人體主要癥狀1351010~2020~25呼吸加深，急促呼吸急促，心跳加快，頭痛，很快疲勞呼吸困難，頭痛，惡心，耳鳴頭痛，頭昏，呼吸困難，昏迷呼吸停頓，失去知覺，時間稍長會死亡短時間中毒死亡第二節(jié)礦井空氣中的有害氣體空氣中常見有害氣體：CO、NO2、SO2、NH3、H2。一、基本性質(zhì)１、一氧化碳（CO）

一氧化碳是一種無色、無味、無臭的氣體。相對密度為0.97，微溶于水，能與空氣均勻地混合。一氧化碳能燃燒，當空氣中一氧化碳濃度在13～75％范圍內(nèi)時有爆炸的危險。

主要危害：血紅素是人體血液中攜帶氧氣和排出二氧化碳的細胞。一氧化碳與人體血液中血紅素的親合力比氧大250～300倍。一旦一氧化碳進入人體后，首先就與血液中的血紅素相結(jié)合，因而減少了血紅素與氧結(jié)合的機會，使血紅素失去輸氧的功能，從而造成人體血液“窒息”。0.08%，40分鐘引起頭痛眩暈和惡心，0.32%，5~10分鐘引起頭痛、眩暈，30分鐘引起昏迷，死亡。

主要來源：爆破；礦井火災(zāi)；煤炭自燃以及煤塵瓦斯爆炸事故等。據(jù)統(tǒng)計，在煤礦發(fā)生的瓦斯爆炸、煤塵爆炸及火災(zāi)事故中，約70～75%的死亡人員都是因一氧化碳中毒所致。

一氧化碳的中毒程度與濃度的關(guān)系２、硫化氫（H2S）硫化氫無色、微甜、有濃烈的臭雞蛋味，當空氣中濃度達到0.0001％即可嗅到，但當濃度較高時，因嗅覺神經(jīng)中毒麻痹，反而嗅不到。硫化氫相對密度為1.19，易溶于水，在常溫、常壓下一個體積的水可溶解2.5個體積的硫化氫，所以它可能積存于舊巷的積水中。硫化氫能燃燒，空氣中硫化氫濃度為4.3～45.5％時有爆炸危險。

主要危害：硫化氫劇毒，有強烈的刺激作用；能阻礙生物氧化過程，使人體缺氧。當空氣中硫化氫濃度較低時主要以腐蝕刺激作用為主，濃度較高時能引起人體迅速昏迷或死亡。0.005~0.01%，1~2小時后出現(xiàn)眼及呼吸道刺激，0.015~0.02%

主要來源：有機物腐爛；含硫礦物的水解；礦物氧化和燃燒；從老空區(qū)和舊巷積水中放出。

1971年，我國某礦一上山掘進工作面曾發(fā)生一起老空區(qū)透水事故，人員撤出后，礦調(diào)度室主任和一名技術(shù)員去現(xiàn)場了解透水情況，被涌出的硫化氫熏倒致死。硫化氫的中毒程度與濃度的關(guān)系３、二氧化氮（NO2）二氧化氮是一種褐紅色的氣體，有強烈的刺激氣味，相對密度為1.59，易溶于水。井下毒性最強的有害氣體

主要危害：二氧化氮溶于水后生成腐蝕性很強的硝酸，對眼睛、呼吸道粘膜和肺部有強烈的刺激及腐蝕作用，二氧化氮中毒有潛伏期，中毒者指頭出現(xiàn)黃色斑點。中毒初期僅是眼睛和喉嚨有輕微的刺激癥狀，常不被注意，有的在嚴重中毒時尚無明顯感覺，還可堅持工作，但經(jīng)過6h甚至更長時間后才出現(xiàn)中毒征兆。主要特征是手指尖及皮膚出現(xiàn)黃色斑點，頭發(fā)發(fā)黃，吐黃色痰液，發(fā)生肺水腫，引起嘔吐甚至死亡。0.01%出現(xiàn)嚴重中毒。主要來源：井下爆破工作。

二氧化氮的中毒程度與濃度的關(guān)系我國某礦1972年在煤層中掘進巷道時，工作面非常干燥，工人們放炮后立即迎著炮煙進入，結(jié)果因吸入炮煙過多，造成二氧化氮中毒，2名工人于次日死亡。4.二氧化硫(SO2)

二氧化硫無色、有強烈的硫磺氣味及酸味，空氣中濃度達到0.0005％即可嗅到。其相對密度為2.22，易溶于水。主要危害：遇水后生成硫酸，對眼睛及呼吸系統(tǒng)粘膜有強烈的刺激作用，可引起喉炎和肺水腫。礦工們將其稱之為“瞎眼氣體”當濃度達到0.002％時，眼及呼吸器官即感到有強烈的刺激；濃度達0.05％時，短時間內(nèi)即有致命危險。主要來源：含硫礦物的氧化與自燃；在含硫礦物中爆破；以及從含硫礦層中涌出。5.氨氣(NH3)

無色、有濃烈臭味的氣體，相對密度為0.596，易溶于水。空氣濃度中達30％時有爆炸危險。主要危害：氨氣對皮膚和呼吸道粘膜有刺激作用，可引起喉頭水腫。主要來源：爆破工作，注凝膠、水滅火等；部分巖層中也有氨氣涌出。

6.氫氣(H2)無色、無味、無毒，相對密度為0.07。氫氣能自燃，其點燃溫度比沼氣低100～200℃，主要危害：當空氣中氫氣濃度為4～74％時有爆炸危險。主要來源：井下蓄電池充電時可放出氫氣；有些中等變質(zhì)的煤層中也有氫氣涌出、或煤氧化。7.煤礦空氣就煤礦而言，井下空氣種類更多，有O2、Ch4、CO2、CO、NO2（或N2O5）、H2S、N2、SO2、NH3、H2、水蒸氣、浮塵共12種。廣義的礦井瓦斯（九種有毒有害氣體）：CO、NO2、H2S、N2、SO2、NH3、H2、浮塵、

Ch4

俠義的礦井瓦斯：Ch4

煤礦井下經(jīng)常出現(xiàn)且數(shù)量較多的氣體是Ch4和CO2，它們是計算礦井所需風(fēng)量的主要根據(jù)。二、礦井空氣中有害氣體的安全濃度標準礦井空氣中有害氣體對井下作業(yè)人員的生命安全危害極大，因此，《規(guī)程》對常見有害氣體的安全標準做了明確的規(guī)定，礦井空氣中有害氣體的最高容許濃度有害氣體名稱符號最高容許濃度/%一氧化碳CO

0.0024氧化氮（折算成二氧化氮）NO20.00025二氧化硫SO20.0005硫化氫H2S

0.00066氨NH30.004采掘工作面和采區(qū)，CH4和CO2體積濃度的最高濃度小于等于1％；礦井總回風(fēng)流中，CH4和CO2體積濃度的最高濃度小于等于0.75％。三、有害氣體的檢測方法

近年來，隨著煤礦安全裝備水平的不斷提高，瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的普遍應(yīng)用，有害氣體的檢測手段也日趨完善，各大、中型礦井已經(jīng)形成了人工定點、定時檢測與自動監(jiān)測相結(jié)合的檢測體系。在人工檢測方法中，除了取樣分析法之外，目前使用最廣泛的還是快速測定法。（一）瓦斯（CH4）的快速檢測方法

煤礦中用于檢測瓦斯的儀器有光學(xué)瓦斯檢定器、瓦斯檢測報警儀、瓦斯斷電儀等。（二）CO、NO2、H2S、SO2、NH3、H2的快速檢測方法普遍采用比長式檢測管法。它是根據(jù)待測氣體同檢測管中的指示粉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后指示粉的變色長度來確定待測氣體濃度。兩邊為封口尖端。圖1-2比長式CO檢測管結(jié)構(gòu)示意圖1—堵塞物；2—活性炭；3—硅膠；4—消除劑；5—玻璃粉；6—指示粉我國煤礦用比長式氣體檢測管主要性能表檢測管名稱型號測量范圍(體積比%)最小分辨率最小檢測濃度顏色變化COⅠⅡⅢ(5~50)×10-6(10~500)×10-6(100~5000)×10-65×10-620×10-6200×10-65×10-610×10-6100×10-6白→棕褐色CO2ⅠⅡ0.2%~3.0%1%~15%0.2%1%0.1%0.5%藍色→白色H2S1(3~100)×10-65×10-63×10-6白→棕色SO21(2.5~100)×10-65×10-62.5×10-6紫→土黃色NO21(1~50)×10-62.5×10-61×10-6白→黃綠色NH31(20~200)×10-620×10-620×10-6桔黃→藍灰色O21%~21%1%0.5%白→茶色H210.5%~3.0%0.5%0.3%白→淡紅與比長式檢測管配套使用的還有圓筒形壓入式手動采樣器。圖1-3圓筒形壓入式手動采樣器結(jié)構(gòu)示意圖1—氣嘴；2—接頭膠管；3—閥門把；4—變換閥；5—墊圈；6—活塞筒；7—拉桿；8—手柄使用時先將閥門把手轉(zhuǎn)到水平位置，在待測地點拉動活塞拉桿往復(fù)抽送氣2～3次，使待測氣體充滿活塞筒，再將把手扳至45°位置；將檢測管兩端用小砂輪片打開，按檢測管上的箭頭指向插入膠管接頭；將把手扳至垂直位置，按檢測管上規(guī)定的送氣時間（一般100s）把氣樣以均勻的速度送入檢測管，然后，拔出檢測管讀數(shù)。

低濃度檢測可以采用增加送氣次數(shù)的方法進行測定。測得的濃度值除以送氣次數(shù)，即為被測對象的實際濃度。

高濃度檢測在優(yōu)先考慮測定人員的防毒措施后，可先將待測氣體稀釋后再進行測定，但測定結(jié)果要根據(jù)稀釋的倍數(shù)進行換算。四、防止有害氣體危害的措施1、加強通風(fēng)。2、加強對有害氣體的檢查。3、瓦斯抽放。4、放炮噴霧或使用水炮泥。5、加強對通風(fēng)不良處和井下盲巷的管理。6、井下人員必須隨身佩帶自救器。7、對缺氧窒息或中毒人員及時進行急救。一般是先將傷員移到新鮮風(fēng)流中，根據(jù)具體情況采取人工呼吸（NO2、H2S中毒除外）或其它急救措施。第三節(jié)礦井氣候礦井氣候：礦井空氣的溫度、濕度和流速三個參數(shù)的綜合作用。這三個參數(shù)也稱為礦井氣候條件的三要素。一、礦井氣候?qū)θ梭w熱平衡的影響新陳代謝是人類生命活動的基本過程之一。人體散熱主要是通過人體皮膚表面與外界的對流、輻射和汗液蒸發(fā)這三種基本形式進行的。對流散熱取決于周圍空氣的溫度和流速；輻射散熱主要取決于環(huán)境溫度；蒸發(fā)散熱取決于周圍