1、緒論第一章礦井空氣修改學(xué)會(huì)自我管理在學(xué)校，老師會(huì)幫助你學(xué)習(xí)，到公司卻不會(huì)。如果你認(rèn)為學(xué)校的老師要求你很?chē)?yán)格，那是你還沒(méi)有進(jìn)入公司打工。因?yàn)椋绻緦?duì)你不嚴(yán)厲，你就要失業(yè)了。我眼中的煤炭形勢(shì)煤炭資源在中國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的地位 從1949年到1994年，原煤產(chǎn)量由3200萬(wàn)噸增至11.8億噸。近幾年來(lái)，由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)煤、電、氣等能源的強(qiáng)勁需求，出現(xiàn)了少見(jiàn)的煤炭供應(yīng)緊張的局面，致使煤炭產(chǎn)量連年上升。2002年13.93億噸2003年17.36億噸超過(guò)原先規(guī)劃中2010年的水平（16億噸）2004年19.5億噸近年21億噸我國(guó)煤炭生產(chǎn)的現(xiàn)狀 中國(guó)6000年以上用煤史，煤炭事故的最早記載是萬(wàn)歷十九年(

2、公元1591年)春三月發(fā)生在甘肅靖遠(yuǎn)的一起煤井火災(zāi)事故，當(dāng)場(chǎng)就燒死三人，造成“手足俱碎”的慘狀。 我國(guó)煤炭工業(yè)目前仍屬勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，而且員工文化技術(shù)素質(zhì)偏低，國(guó)有重點(diǎn)煤礦高中文化以上的比例為39%，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦中文盲過(guò)半 煤炭開(kāi)采是高危險(xiǎn)行業(yè) 煤礦安全由于受煤礦生產(chǎn)條件所限，煤炭生產(chǎn)存在水、火、瓦斯、礦壓等災(zāi)害，使得井下作業(yè)屬于高危行業(yè)。我們要解決的問(wèn)題我們需要什么樣的空氣？需要多少風(fēng)量？如何產(chǎn)生這些風(fēng)量？如何使這些風(fēng)量合理分配到各用風(fēng)地點(diǎn)？一通三防的理解風(fēng)供給井下人員呼吸，保障井下作業(yè)人員的身體健康和生命安全； “9.7”重大高氮缺氧窒息事故： 1982年平頂山該礦（壓入式通風(fēng)）戊8-179綜

3、采面(下行通風(fēng))正在安裝，且為無(wú)煤柱開(kāi)采。因主要通風(fēng)機(jī)軸承發(fā)熱，停風(fēng)13min后，上區(qū)段采空區(qū)從小絞車(chē)窩涌出的高氮?dú)怏w，使工作面23人其中9人窒息死亡，14人經(jīng)搶救得救。 一通三防的理解風(fēng)稀釋和排除井下各種有害氣體和礦塵，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境； 工人日?qǐng)?bào)：“全國(guó)煤礦有265萬(wàn)接塵人員，據(jù)測(cè)算，每年有5.7萬(wàn)人患上塵肺病，因塵肺病死亡的則有6000余人，是安全生產(chǎn)事故死亡人數(shù)的兩倍?！?010年全國(guó)煤礦職業(yè)安全健康經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)暨全國(guó)煤礦塵肺病防治現(xiàn)場(chǎng)會(huì)。據(jù)國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局、中華全國(guó)總工會(huì)、中國(guó)職業(yè)安全健康協(xié)會(huì)一項(xiàng)調(diào)研顯示，多數(shù)煤礦井下粉塵濃度嚴(yán)重超標(biāo)，自1983年至2008年，煤塵最高濃度范圍19

4、83420毫克/立方米，超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)49.5855倍，每年有大量職工患上塵肺病。截至2007年底，全國(guó)煤礦企業(yè)累計(jì)塵肺病患者31.2萬(wàn)例(不包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦)，塵肺病檢出率高達(dá)7.2%。一通三防的理解風(fēng)防止瓦斯、煤塵爆炸； 義馬某礦“1.25”特大瓦斯爆炸: 低沼礦，97.1.25, 11101綜采工作面正在進(jìn)行維修電焊作業(yè)，東風(fēng)井突然停電（8min）停風(fēng)，來(lái)電后，送電送風(fēng)時(shí)發(fā)生瓦斯爆炸，造成該工作面的31人全部遇難。 平頂山韓莊某礦“8.25”特大瓦斯爆炸: 99.8.25,該礦因欠電費(fèi)供電局所屬變電站拉閘，全礦停電11min，來(lái)電送風(fēng)后（1min左右）井下發(fā)生瓦斯爆炸，死亡55人. 風(fēng)以風(fēng)治火

5、，防治自燃火災(zāi)；災(zāi)變時(shí)控制風(fēng)流，防止事故擴(kuò)大，搶救遇險(xiǎn)遇難人員。 76.8.13，鄭煤集團(tuán)（原新密礦務(wù)局）某煤礦下山采區(qū)51031煤巷掘進(jìn)工作面8點(diǎn)班上班后，一工人拿起煤電鉆打眼，當(dāng)拉動(dòng)電鉆電纜時(shí)，因電纜明接頭引起短路著火。工人一見(jiàn)著火，惟恐瓦斯爆炸，根本沒(méi)有滅火意識(shí)，紛紛逃命。從而使小電纜引燃大電纜（開(kāi)關(guān)無(wú)短路保護(hù)），而后引燃了支架，濃煙向上通過(guò)繞巷風(fēng)門(mén)（因運(yùn)料打開(kāi)未關(guān)）進(jìn)入上山運(yùn)輸巷及上山采區(qū)上部采煤工作面以及大巷北石門(mén)巖巷掘進(jìn)頭，共有129人受到傷害，93人死亡，36人嚴(yán)重受傷或致殘。風(fēng)治理煤礦瓦斯、煤塵、火災(zāi)的基礎(chǔ) 排除全礦井瓦斯量的80%90%； 排除回采工作面瓦斯量的70%80%；

6、 排除裝有抑塵裝置回采面的粉塵量：20%30%； 排除深井回采工作面熱量的60%70%； 供給礦井的新鮮空氣的質(zhì)量約為礦井采煤量的5 18倍。 由此可見(jiàn)，礦井通風(fēng)在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的地位，是礦井不可缺少的重要環(huán)節(jié)。風(fēng)是煤礦井工開(kāi)采的命脈，礦井通風(fēng)技術(shù)是解決煤炭工業(yè)安全生產(chǎn)問(wèn)題的基本措施之一。目前礦井通風(fēng)專(zhuān)業(yè)的現(xiàn)狀礦井通風(fēng)專(zhuān)業(yè)人才的需求 開(kāi)辦礦井通風(fēng)專(zhuān)業(yè)的院校及專(zhuān)業(yè)煤礦安全專(zhuān)家會(huì)診內(nèi)容 礦井通風(fēng)系統(tǒng)煤礦急需礦井通風(fēng)專(zhuān)業(yè)的本科生（與專(zhuān)科生的差別？）礦井通風(fēng)與安全一、學(xué)習(xí)該課程的目的二、該課程的學(xué)習(xí)方法(聽(tīng)課+復(fù)習(xí)+作業(yè)+實(shí)驗(yàn)+實(shí)踐)三、該課程的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn) 空氣流動(dòng)基本理論、通風(fēng)阻力和動(dòng)力、礦井瓦

7、斯、火災(zāi)、粉塵四、成績(jī)?cè)u(píng)定平時(shí)成績(jī)占20%，考試占80%五、主要參考資料1. 書(shū)籍：張國(guó)樞主編通風(fēng)安全學(xué)(修訂版) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社礦井通風(fēng)與安全吳中立 主編 中國(guó)礦大出版社煤礦安全規(guī)程2010版王省身 張國(guó)樞編著，礦井火災(zāi)防治，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版 1989年9月俞啟香 編著，礦井瓦斯防治，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 1990年4月2. 精品網(wǎng)站：河南理工大學(xué)-礦井通風(fēng)與安全中國(guó)礦業(yè)大學(xué)-礦井通風(fēng)與安全安徽理工大學(xué)-礦井通風(fēng)與安全雞西大學(xué)-礦井通風(fēng)與安全江西應(yīng)用工程職業(yè)學(xué)院礦井通風(fēng)- 山西煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院平職學(xué)院礦井瓦斯防治技術(shù) 重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院-煤礦安全技術(shù)六、目 錄 及 學(xué) 時(shí) 分 配章 節(jié)課

8、時(shí)分配（60+4）第一章 概述、礦井空氣3第二章 礦井空氣流動(dòng)基本理論5第三章 井巷通風(fēng)阻力4第四章 通風(fēng)動(dòng)力8第五章 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)4第六章 局部通風(fēng)6第七章 通風(fēng)系統(tǒng)與通風(fēng)設(shè)計(jì)6第八章 礦井空調(diào)技術(shù)概論0第九章 礦井瓦斯10第十章 火災(zāi)防治8第十一章 礦塵防治2第十二章 礦山防水2第十三章 礦山救護(hù)2提問(wèn)與思考提問(wèn)：談?wù)勀銓?duì)礦井通風(fēng)的認(rèn)識(shí)。思考：從哪些角度和方面，如何保障井下作業(yè)人員的身體健康和生命安全？礦井通風(fēng)如何解決這些問(wèn)題？ 維持生命的基本需求：呼吸O2、中毒、窒息 良好工作環(huán)境的需求：T、v、 事故與安全：瓦斯、火災(zāi)、水災(zāi)、頂板。第一章 礦井空氣需解決之問(wèn)題：需要什么

9、樣的空氣？礦井中有些氣體有害？從何處來(lái)？控制要求是什么？如何評(píng)價(jià)礦井氣候條件?本章重點(diǎn)：1、空氣成分；2、礦井有害氣體、來(lái)源及最高允許濃度；3、礦井氣候條件礦井通風(fēng)的定義與任務(wù) 利用機(jī)械或自然通風(fēng)動(dòng)力，使地面空氣進(jìn)入井下，并在井巷中作定向和定量地流動(dòng)，最后排出礦井的全過(guò)程稱為礦井通風(fēng)。目的、主要任務(wù)保證礦井空氣的質(zhì)量符合要求。第一章 礦井空氣第一 節(jié) 礦井空氣成份什么叫礦井空氣？一、地面空氣的組成干空氣的組成成分比較穩(wěn)定。 二、礦井空氣的主要成分及基本性質(zhì)地面空氣進(jìn)入井下時(shí)，由于受到污染，其成分和性質(zhì)要發(fā)生變化。固有新鮮空氣和污濁空所之分。 新鮮空氣污濁空氣礦井空氣污濁的程度依賴于：有機(jī)礦物和

10、圍巖的瓦斯含量巷道內(nèi)的風(fēng)速巷道的長(zhǎng)度有機(jī)礦物和巖石吸氧與氧化的程度生產(chǎn)過(guò)程的性質(zhì) 1氧氣(O2) 維持人體正常生理機(jī)能所需要的氣體,其所需的氧氣量，取決于人的體質(zhì)、精神狀態(tài)和勞動(dòng)強(qiáng)度等。 人體輸氧量與勞動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)系 勞動(dòng)強(qiáng)度 呼吸空氣量（L/min） 氧氣消耗量（L/min） 休 息 6-15 0.20.4 輕 勞 動(dòng) 20-25 0.6-1.0 中度勞動(dòng) 30-40 1.2-2.6 重 勞 動(dòng) 40-60 1.8-2.4 極重勞動(dòng) 40-80 2.5-3.0 O2，不良生理反應(yīng)，不舒適，缺氧死亡。氧濃度降低的主要原因：人員呼吸；煤巖和其他有機(jī)物的緩慢氧化；煤炭自燃；瓦斯、煤塵爆炸；此外，煤巖

11、和生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各種有害氣體。2二氧化碳(CO2) 不助燃，不供人呼吸，略帶酸臭味。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。 人工輸氧需加CO2。 主要來(lái)源是：煤和有機(jī)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?dú)?N2)惰性氣體，無(wú)毒、不助燃，也不供呼吸。但含氮量升高，則氧含量相對(duì)降低，窒息性傷害。 惰性井下防滅火和防止瓦斯爆炸。 主要來(lái)源是：井下爆破和生物的腐爛，有些煤巖層中也有氮?dú)庥砍?滅火人為注氮。案例平頂山某礦“9.7”重大高氮缺氧窒息事故 1982年該礦（壓入式通風(fēng)）戊8-17

12、9綜采面(下行通風(fēng))正在安裝，且為無(wú)煤柱開(kāi)采。因主要通風(fēng)機(jī)軸承發(fā)熱，停風(fēng)13min后，上區(qū)段采空區(qū)從小絞車(chē)窩涌出的高氮?dú)怏w，使工作面23人其中9人窒息死亡，14人經(jīng)搶救得救。三、礦井空氣主要成分的質(zhì)量（濃度）標(biāo)準(zhǔn) 第100條：采掘工作面進(jìn)風(fēng)流中的氧氣濃度不得低于20；二氧化碳濃度不得超過(guò)0.5； 第135條：礦井總回風(fēng)流或一翼回風(fēng)巷中瓦斯或CO2超過(guò)0.75時(shí)，必須立即查明原因進(jìn)行處理； 第136條：采區(qū)回風(fēng)巷、采掘工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯?jié)舛瘸^(guò)1.0或CO2濃度達(dá)到1.5時(shí)，必須停止工作，撤出人員，采取措施，進(jìn)行處理。 例：某礦一采煤工作面CO2的絕對(duì)涌出量為7.56 m3/min，當(dāng)供風(fēng)量

13、為850m3/min時(shí)，問(wèn)該工作面回風(fēng)流中CO2濃度為多少?能否進(jìn)行正常工作。思考補(bǔ)充：每人每分鐘供給風(fēng)量需要多少？采掘工作面強(qiáng)度大的工人， 每人的耗氧量可按3L/min計(jì)算，吸入新鮮空氣的氧氣濃度為20.96%，假設(shè)吸入的氧氣全部變成二氧化碳（呼吸系數(shù)=1），則維持呼吸需要空氣 如果要保持工作地點(diǎn)的氧氣濃度為20%，當(dāng)廢氣量為14.31L/min時(shí)， 對(duì)該地區(qū)每人每分鐘所需供給的風(fēng)量為：20.96%20.0%3L/人因?yàn)槿说暮粑徽荚摰貐^(qū)全部物質(zhì)的總耗氧量的一小部分， 設(shè)人耗氧量占該地區(qū)全部物質(zhì)的總耗氧量的7.8%，則為了滿足該地區(qū)全部物質(zhì)耗氧量的要求， 還必須計(jì)算滿足此要求的以人數(shù)為計(jì)算單

14、位的風(fēng)量D（即為需要供給的每人風(fēng)量）說(shuō)明：以人數(shù)為計(jì)算單位的風(fēng)量， 是和人耗氧量占該地區(qū)全部物質(zhì)的總耗氧量的百分?jǐn)?shù)有關(guān)。 但不是所有工作地點(diǎn)都是7.8%。機(jī)械化程度高， 產(chǎn)量越大， 人越少， 這個(gè)百分?jǐn)?shù)就越少，D值就越大。第二節(jié) 礦井空氣中的有害氣體空氣中常見(jiàn)有害氣體：CO、NO2、SO2 、NH3 、H2 。一、基本性性質(zhì)、CO (24ppm)無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體。相對(duì)密度為0.97，微溶于水，能與空氣均勻地混合。能燃燒，濃度在1375范圍內(nèi)時(shí)有爆炸危險(xiǎn)。 危害：與人體血液中血紅素的親合力比氧大250300倍，血液缺氧“窒息”。 來(lái)源：爆破；礦井火災(zāi)；煤炭自燃以及煤塵瓦斯爆炸事故等。思考：

15、多大濃度CO的危害有多大？礦井要求最大為多大好？常見(jiàn)CO來(lái)源如何防治？若空氣中CO濃度達(dá)0.048%時(shí)，1小時(shí)內(nèi)才會(huì)出現(xiàn)輕微的中毒癥狀，取安全系數(shù)0.05，得安全濃度為24ppm。、H2S (6.6ppm) 無(wú)色、微甜、有濃烈的臭雞蛋味，當(dāng)濃度達(dá)到0.0001即可嗅到，但當(dāng)濃度較高時(shí)，因嗅覺(jué)神經(jīng)中毒麻痹，反而嗅不到。硫化氫相對(duì)密度為1.19，易溶于水，常溫常壓下一體積水可溶解2.5體積的H2S，可能積存于舊巷的積水中。H2S能燃燒，4.345.5時(shí)有爆炸危險(xiǎn)。 主要危害：劇毒，有強(qiáng)烈的刺激作用；能阻礙生物氧化過(guò)程，使人體缺氧。當(dāng)空氣中硫化氫濃度較低時(shí)主要以腐蝕刺激作用為主，濃度較高時(shí)能引起人體

16、迅速昏迷或死亡。0.0050.01%，12小時(shí)后出現(xiàn)眼及呼吸道刺激，0.0150.02% 主要來(lái)源：有機(jī)物腐爛；含硫礦物的水解；礦物氧化和燃燒；老空區(qū)和舊巷積水中放出。、NO2 (2.5ppm) 褐紅色，強(qiáng)烈刺激氣味，相對(duì)密度為1.59，易溶于水。 主要危害：溶于水后生成腐蝕性很強(qiáng)的硝酸，對(duì)眼睛、呼吸道粘膜和肺部有強(qiáng)烈的刺激及腐蝕作用， NO2中毒有潛伏期，中毒者指頭出現(xiàn)黃色斑點(diǎn)。0.01%出現(xiàn)嚴(yán)重中毒。主要來(lái)源：井下爆破工作。4. SO2 (5ppm) 無(wú)色、有強(qiáng)烈的硫磺氣味及酸味，0.0005即可嗅到。其相對(duì)密度為2.22，易溶于水。主要危害：遇水后生成硫酸，對(duì)眼睛及呼吸系統(tǒng)粘膜有強(qiáng)烈的刺

17、激作用，可引起喉炎和肺水腫。當(dāng)濃度達(dá)到 0.002時(shí)，眼及呼吸器官即感到有強(qiáng)烈的刺激；濃度達(dá)0.05時(shí)，短時(shí)間內(nèi)即有致命危險(xiǎn)。主要來(lái)源：含硫礦物氧化與自燃；在含硫礦物中爆破；含硫礦層中涌出。5.NH3 (0，則體溫升高； qch0時(shí)，熱平衡舒適。環(huán)境溫度濕度風(fēng)速對(duì)流散熱輻射散熱蒸發(fā)散熱冬天干燥寒冷 冬風(fēng)刺骨夏天潮濕悶熱 夏風(fēng)涼爽二、衡量礦井氣候條件的指標(biāo)1.干球溫度反映T2.濕球溫度反映T和3.等效溫度4.同感溫度（有效溫度)反映T、和 憑受試者對(duì)環(huán)境的感覺(jué)而得出的同感溫度計(jì)算圖。5.卡他度卡他計(jì) 干卡他度反映T和 K d=41.868F/ W/m2 濕卡他度（Kw）反映T、和 模擬人體散熱效

18、果三、礦井氣候條件的安全標(biāo)準(zhǔn) 我國(guó)現(xiàn)行評(píng)價(jià)礦井氣候條件的指標(biāo)是干球溫度。 第102條：進(jìn)風(fēng)井口以下的空氣溫度必須在2以上。 生產(chǎn)礦井采掘工作面空氣溫度不得超過(guò)26，機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度不得超過(guò)30；當(dāng)空氣溫度超過(guò)時(shí)，必須縮短超溫地點(diǎn)工作人員的工作時(shí)間，并給予高溫保健待遇。 采掘工作面的空氣溫度超過(guò)30、機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度超過(guò)34時(shí)，必須停止作業(yè)。 新建、改擴(kuò)建礦井設(shè)計(jì)時(shí)，必須進(jìn)行礦井風(fēng)溫預(yù)測(cè)計(jì)算，超溫地點(diǎn)必須有制冷降溫設(shè)計(jì)，配齊降溫設(shè)施。 為什么要規(guī)定各種井巷中的最低和最高風(fēng)速？為什么要規(guī)定各種井巷中的最低和最高風(fēng)速？ 最低風(fēng)速防止瓦斯局部積聚和邊界層瓦斯積存?？紤]了使巷道中的風(fēng)流完全呈紊流狀態(tài)流動(dòng)，這樣流入井巷中的新鮮風(fēng)流就能較有效地稀釋礦層和生產(chǎn)過(guò)程中逸出的有害氣體，并隨風(fēng)流流向回風(fēng)流。有瓦斯涌出的架線電機(jī)車(chē)大巷，最低