矿井通风和安全课件第一章矿内空气
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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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2
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1.ppt
复杂 风网
6.3 风量分配基本规律
风流在通风网络内流动时，除服从能量守恒方程（伯 努利方程）外，还遵守以下规律：
风量平衡定律 风压平衡定律 阻力定律
6.3.1 风量平衡定律
单位时间内流入一个节点的空气质量＝单位时间内流出 该节点的空气质量。
由于矿井空气不压缩，故可用空气的体积流量(即风量) 来代替空气的质量流量。
6.2 风网的形式与绘制
通风网络联结形式很复杂，基本联结形式分为： 串联通风网络 并联通风网络 角联通风网络 复杂联结通风网络
6.2.1 串联通风网络
由两条或两条以上的分支彼此首尾相联，中间没有分叉 的线路叫做串联风路。
6.2.2 并联通风网络
二条或二条以上的分支自 风流能量相同的节点分开到 能量相同的节点汇合，形成 一个或几个网孔的总回路叫 做并联风网。如右图所示。
h1 R1Q1 '2 0.852 20Pa h2 R2Q2 '2 1.2 252 750Pa 为保证按需供风，必须使两分支的风压平衡。为此， 需在1分支的回风段设置一调节风门，使它产生一局部 阻力hev=h2－h1＝＝730Pa。
调节风门的形式如右图所示，在风门或风墙的上部开
一个面积可调的矩形窗口，通过改变调节风门的开口面
串联通风网路 并联通风网路 简单角联通风网路 复杂风网
6.4.1 串联网路
1、风量关系式：Q0=Q1=Q2=Q3=·······=Qn 上式表明：串联风路的总风量等于各条分支的风量。
2、风压关系式：h0=h1+h2+h3+·······+hn 上式表明：串联风路的总风压等于其中各条分支的风压之 和。
6.3.2 风压平衡定律
在任一闭合回路中，无扇风机工作时，各巷道风压降的 代数和为零。即顺时针的风压降等于反时针的风压降。有扇 风机工作时，各巷道风压降的代数和等于扇风机风压与自然 风压之和。
《矿井通风与安全》课件
通风管理不善
通风管理不善也是导致事故的重要原因之一，如未定期检 查通风设施、通风设施损坏未及时修复等，都可能造成风 流不稳定，增加事故风险。
作业人员安全意识淡薄
作业人员缺乏安全意识，不遵守安全操作规程，也是导致 通风事故的重要原因之一。
矿井通风事故预防措施
加强通风系统管理
建立完善的通风管理制度，定期检查通风设施，确保通风系统正 常运行。
通风设备选型
根据矿井通风需求，选择合适的 通风设备，如扇风机、局部通风 机等，确保风流能够达到要求的 风量、风压等参数。
通风网络设计
合理规划通风网络，包括风道、 风口、调节设施等，确保风流能 够均匀地流向各个作业点。
矿井通风设备与设施
扇风机
扇风机是矿井通风的主要设备，用于提供风流的动力。根据矿 井通风需求，选择合适的扇风机，并确保其正常运行和维护。
《矿井通风与安全》PPT课件
目 录
• 矿井通风系统概述 • 矿井通风技术 • 矿井通风安全保障措施 • 矿井通风事故预防与处理 • 案例分析
01
矿井通风系统概述
矿井通风的定义与重要性
矿井通风定义
矿井通风是指将空气引入矿井内，供 给井下人员呼吸，并稀释和排出有害 气体和矿尘，创造良好的工作环境。
02
对矿井通风状况进行实时监测，及时发现和解决通风问题。
对矿井通风安全进行定期评估，分析通风系统存在的问题和不
03
足，提出改进措施和建议。
04
矿井通风事故预防与处理
矿井通风事故原因分析
通风系统不完善
矿井通风系统是保障矿井安全的重要设施，如果通风系统 不完善，会导致风流短路、风量不足等问题，从而引发事 故。
解决方案
采用新型通风设备、优化 通风网络布局、加强气体 监测等措施，提高矿井通 风效果和安全性。
通风管理不善也是导致事故的重要原因之一，如未定期检 查通风设施、通风设施损坏未及时修复等，都可能造成风 流不稳定，增加事故风险。
作业人员安全意识淡薄
作业人员缺乏安全意识，不遵守安全操作规程，也是导致 通风事故的重要原因之一。
矿井通风事故预防措施
加强通风系统管理
建立完善的通风管理制度，定期检查通风设施，确保通风系统正 常运行。
通风设备选型
根据矿井通风需求，选择合适的 通风设备，如扇风机、局部通风 机等，确保风流能够达到要求的 风量、风压等参数。
通风网络设计
合理规划通风网络，包括风道、 风口、调节设施等，确保风流能 够均匀地流向各个作业点。
矿井通风设备与设施
扇风机
扇风机是矿井通风的主要设备，用于提供风流的动力。根据矿 井通风需求，选择合适的扇风机，并确保其正常运行和维护。
《矿井通风与安全》PPT课件
目 录
• 矿井通风系统概述 • 矿井通风技术 • 矿井通风安全保障措施 • 矿井通风事故预防与处理 • 案例分析
01
矿井通风系统概述
矿井通风的定义与重要性
矿井通风定义
矿井通风是指将空气引入矿井内，供 给井下人员呼吸，并稀释和排出有害 气体和矿尘，创造良好的工作环境。
02
对矿井通风状况进行实时监测，及时发现和解决通风问题。
对矿井通风安全进行定期评估，分析通风系统存在的问题和不
03
足，提出改进措施和建议。
04
矿井通风事故预防与处理
矿井通风事故原因分析
通风系统不完善
矿井通风系统是保障矿井安全的重要设施，如果通风系统 不完善，会导致风流短路、风量不足等问题，从而引发事 故。
解决方案
采用新型通风设备、优化 通风网络布局、加强气体 监测等措施，提高矿井通 风效果和安全性。
《矿井通风系统》课件
功能
提供井下氧气，稀释并排出瓦斯 、一氧化碳等有毒有害气体，降 低粉尘浓度，保持井下适宜的气 温、湿度等。
矿井通风系统的重要性
保障井下作业人员的生命安全
01
良好的通风系统可以降低瓦斯爆炸、煤尘爆炸等事故的风险，
保障作业人员的生命安全。
提高生产效率
02
良好的通风条件可以降低设备磨损和故障率，提高生产效率。
实践
通过对实际矿井通风系统的监测和分析，找出存在的问题和瓶颈，采取针对性的改进措施。
效果
改进后的矿井通风系统在通风效果、能耗和安全性等方面均得到显著提升，为矿山的可持续发展提供有力保障。
05
矿井通风系统的安全与管 理
矿井通风系统安全管理的意义与任务
意义
矿井通风系统是保障矿井安全生产的重要设施之一，其安全运行对于预防矿井事故、保障人员生命安 全具有重要意义。
任务
确保矿井通风系统正常运行，及时发现和处理通风系统中的隐患，提高通风系统的可靠性和稳定性， 为矿井安全生产提供有力保障。
矿井通风系统安全管理的措施与要求
措施
建立完善的通风管理制度，加强通风设备的维护保养，定期进行通风系统检测和评估， 确保通风设施的完好和正常运行。
要求
严格执行通风安全规程，加强通风安全管理人员的培训和教育，提高通风安全管理水平 和技术水平。
明确矿井通风系统的功能需求。
2. 收集资料
收集地质、气象、矿井布局等相 关资料。
3. 通风计算
进行风量、风压等参数的计算。 Nhomakorabea方法
采用数值模拟、经验公式等方法 进行通风计算和设计。
5. 评估与优化
对设计进行评估，根据实际情况 进行优化。
4. 设计通风网络
提供井下氧气，稀释并排出瓦斯 、一氧化碳等有毒有害气体，降 低粉尘浓度，保持井下适宜的气 温、湿度等。
矿井通风系统的重要性
保障井下作业人员的生命安全
01
良好的通风系统可以降低瓦斯爆炸、煤尘爆炸等事故的风险，
保障作业人员的生命安全。
提高生产效率
02
良好的通风条件可以降低设备磨损和故障率，提高生产效率。
实践
通过对实际矿井通风系统的监测和分析，找出存在的问题和瓶颈，采取针对性的改进措施。
效果
改进后的矿井通风系统在通风效果、能耗和安全性等方面均得到显著提升，为矿山的可持续发展提供有力保障。
05
矿井通风系统的安全与管 理
矿井通风系统安全管理的意义与任务
意义
矿井通风系统是保障矿井安全生产的重要设施之一，其安全运行对于预防矿井事故、保障人员生命安 全具有重要意义。
任务
确保矿井通风系统正常运行，及时发现和处理通风系统中的隐患，提高通风系统的可靠性和稳定性， 为矿井安全生产提供有力保障。
矿井通风系统安全管理的措施与要求
措施
建立完善的通风管理制度，加强通风设备的维护保养，定期进行通风系统检测和评估， 确保通风设施的完好和正常运行。
要求
严格执行通风安全规程，加强通风安全管理人员的培训和教育，提高通风安全管理水平 和技术水平。
明确矿井通风系统的功能需求。
2. 收集资料
收集地质、气象、矿井布局等相 关资料。
3. 通风计算
进行风量、风压等参数的计算。 Nhomakorabea方法
采用数值模拟、经验公式等方法 进行通风计算和设计。
5. 评估与优化
对设计进行评估，根据实际情况 进行优化。
4. 设计通风网络
《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)
15
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)
矿井通风基本知识
煤矿安全培训教材
矿井通风基本知识
长沁公司2012年11月
2019/2/28 1
矿井通风的基本任务
向井下各工作场所连续不断地供给适宜的新鲜 空气，供给井下人员呼吸。 把有毒有害气体和矿尘稀释到安全浓度以下， 并排出矿井之外。 提供适宜的气候条件，创造良好的生产环境， 以保障职工的身体健康和生命安全及机械设备 正常运转，进而提高劳动生产率 增强矿井的防灾、抗灾能力，实现矿井的安全 生产。
2019/2/28
5
主要有毒有害气体
硫化氢
– 性质：无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋气味的 气体。相对密度1.19，易溶于水，能够燃烧 与爆炸。剧毒，有强烈的刺激作用。 – 主要来源：有机物腐烂分解、含硫矿物质的 水解、矿物质的氧化和燃烧、采空区或老巷 中积水涌出等。
2019/2/28
6
主要有毒有害气体
2019/2/28
21
压入式通风示意图
2019/2/28
22
抽出式通风示意图
2019/2/28
23
混合式通风示意图A
2019/2/28
24
混合式通风示意图B
2019/2/28
25
混合式通风示意图C
2019/2/28
26
局部通风机通风方式的优缺点
①压人式通风。压人式通风是利用局部通风机将新鲜空气经风筒压人工作面， 而污风则由巷道排出，压人式通风的风流从风筒末端以自由射流状态射向工 作击，其风流的有效射程较长，一般可达7～8m，易于排出工作面的污风、矿 尘，通风效果好，局部通风机和启动设备应安装在距掘进巷道l0m以外的进风 侧。 ②抽出式通风。抽出式通风与压人式相反，新鲜空气由巷道进入工作面，污 风经风筒由局部通风机抽出。抽出式通风，由于污风经风筒排出，保持巷道 中为新鲜空气，故劳动卫生条件较好。风流的有效吸程较短，一般为3～4m， 如风筒末端距工作面的距离较长，有效吸程以外的风流，将形成涡流停滞区， 通风效果不良。 ③混合式通风，就是把上述两种通风方式同时混合使用。新风是利用压人式 局部通风机和风筒压人工作面，而污风则由抽出式局部通风机和风筒排出。 混合式通风既有压人式有效射程长，通风效果好的优点，又有抽出式巷道空 气不受污染的优点。但这种通风方式也有严重的缺点，即有瓦斯、煤尘爆炸 事故的危险，管理也较复杂。
矿井通风基本知识
长沁公司2012年11月
2019/2/28 1
矿井通风的基本任务
向井下各工作场所连续不断地供给适宜的新鲜 空气，供给井下人员呼吸。 把有毒有害气体和矿尘稀释到安全浓度以下， 并排出矿井之外。 提供适宜的气候条件，创造良好的生产环境， 以保障职工的身体健康和生命安全及机械设备 正常运转，进而提高劳动生产率 增强矿井的防灾、抗灾能力，实现矿井的安全 生产。
2019/2/28
5
主要有毒有害气体
硫化氢
– 性质：无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋气味的 气体。相对密度1.19，易溶于水，能够燃烧 与爆炸。剧毒，有强烈的刺激作用。 – 主要来源：有机物腐烂分解、含硫矿物质的 水解、矿物质的氧化和燃烧、采空区或老巷 中积水涌出等。
2019/2/28
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主要有毒有害气体
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压入式通风示意图
2019/2/28
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抽出式通风示意图
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混合式通风示意图A
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混合式通风示意图B
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混合式通风示意图C
2019/2/28
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局部通风机通风方式的优缺点
①压人式通风。压人式通风是利用局部通风机将新鲜空气经风筒压人工作面， 而污风则由巷道排出，压人式通风的风流从风筒末端以自由射流状态射向工 作击，其风流的有效射程较长，一般可达7～8m，易于排出工作面的污风、矿 尘，通风效果好，局部通风机和启动设备应安装在距掘进巷道l0m以外的进风 侧。 ②抽出式通风。抽出式通风与压人式相反，新鲜空气由巷道进入工作面，污 风经风筒由局部通风机抽出。抽出式通风，由于污风经风筒排出，保持巷道 中为新鲜空气，故劳动卫生条件较好。风流的有效吸程较短，一般为3～4m， 如风筒末端距工作面的距离较长，有效吸程以外的风流，将形成涡流停滞区， 通风效果不良。 ③混合式通风，就是把上述两种通风方式同时混合使用。新风是利用压人式 局部通风机和风筒压人工作面，而污风则由抽出式局部通风机和风筒排出。 混合式通风既有压人式有效射程长，通风效果好的优点，又有抽出式巷道空 气不受污染的优点。但这种通风方式也有严重的缺点，即有瓦斯、煤尘爆炸 事故的危险，管理也较复杂。
矿井通风与安全(培训) ppt课件
3.矿内空气常见的有毒气体：
一氧化碳（CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫
(SO2)、硫化氢(H2S)四种气体的特性。
ppt课件
9
4.有害气体检测：
检测方法分两大类：一是取样到化验室分 析。二是用便携式仪器在现场快速测试。
《规程》规定；采掘工作面风流中二氧化碳 浓度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员查 明原因,制定措施,进行处理.
矿井通风压力可以由通风机造成，也可以由自然因素造
成。前者称为靠自然风压进行通风。
自然风压的特点：它使冷而重的气体向下流动。自然风压的 大小和方向主要受地面气温的影响。
ppt课件
29
二、矿井通风动力：
2、机械通风 矿井主扇风机按其服务任务地位可分为三种： （1）、主要扇风机（主扇）服务于全矿井或矿井的一翼
26
思考题
1.矿井通风设施、通风构筑物的作用？
2.井下有哪些有毒有害气体？ 3.一通三防具体指什么？ 一通：矿井通风， 三防：防瓦斯，防煤尘，
防火 。
4.矿井通风的定义： 把地面新鲜空气源源不断地送入井下的过程。
5.矿井通风的十二字方针： 先抽后采，监测监控，以风定产
ppt课件
27
第二部分 矿井通风系统
20.96％。氮（N2),占79%。二氧化（CO2）占
0.04%。
ppt课件
5
四、矿内气候条件：
主要指矿井空气的温度、湿度和风速三者 的关系。
温度高、湿度大、风速小。人体感觉中暑、 闷热。
温度低、湿度低、风速大。人体感觉发冷、 易感冒。
因此《规程规定》：进风井温度不得低于 2℃，采掘工作面气温不得超过26℃，机电硐 室不得超过30℃。
一氧化碳（CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫
(SO2)、硫化氢(H2S)四种气体的特性。
ppt课件
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4.有害气体检测：
检测方法分两大类：一是取样到化验室分 析。二是用便携式仪器在现场快速测试。
《规程》规定；采掘工作面风流中二氧化碳 浓度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员查 明原因,制定措施,进行处理.
矿井通风压力可以由通风机造成，也可以由自然因素造
成。前者称为靠自然风压进行通风。
自然风压的特点：它使冷而重的气体向下流动。自然风压的 大小和方向主要受地面气温的影响。
ppt课件
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二、矿井通风动力：
2、机械通风 矿井主扇风机按其服务任务地位可分为三种： （1）、主要扇风机（主扇）服务于全矿井或矿井的一翼
26
思考题
1.矿井通风设施、通风构筑物的作用？
2.井下有哪些有毒有害气体？ 3.一通三防具体指什么？ 一通：矿井通风， 三防：防瓦斯，防煤尘，
防火 。
4.矿井通风的定义： 把地面新鲜空气源源不断地送入井下的过程。
5.矿井通风的十二字方针： 先抽后采，监测监控，以风定产
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第二部分 矿井通风系统
20.96％。氮（N2),占79%。二氧化（CO2）占
0.04%。
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四、矿内气候条件：
主要指矿井空气的温度、湿度和风速三者 的关系。
温度高、湿度大、风速小。人体感觉中暑、 闷热。
温度低、湿度低、风速大。人体感觉发冷、 易感冒。
因此《规程规定》：进风井温度不得低于 2℃，采掘工作面气温不得超过26℃，机电硐 室不得超过30℃。
矿井通风与安全课件
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，水蒸气的浓度随地域和季节而变化，其平均的体积浓度约为1%；此外还含有尘埃和烟雾等杂质，有时能污染局部地域的地面空气。
新鲜空气无色，无味和无臭，是维持生命所必需的，并能助燃。
.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。
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必然的差别。
在上述成分中，氧是井下人员呼吸所必需的，必需保持足够的浓度，其余九种(水蒸气除外)气体和浮尘，超过必然浓度时，对人体都是有害的，必需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超过必然浓度时，还能使人体中毒。
故称这九种气体为有害有毒气体，别名为广义的矿井瓦斯，而狭义的矿井瓦斯那么专指CH4。
CH4是煤矿井下昔遍存在的气体，在必然浓度范围内，具有爆炸性。
所以，CH4是煤矿井下最危险的气体。
煤矿井下经常呈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按照。
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。
大都矿井有沼气涌呈现象,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。
固体混入：井下各种作业所发生的微小的岩尘、煤尘和其他杂尘浮游在井下空气之中。
矿井通风与安全 教材(煤矿岗位技能培训辅导讲义)
第一篇矿井通风第一章矿井空气煤层地下开采必须进行矿井通风。
矿井通风的基本任务是采用安全经济的通风方法，供给井下足够的新鲜空气；冲淡并排除有害气体和矿尘；造成适宜的气候条件，为工人的劳动生产及机械设备的正常运转创造一个良好的工作场所，以保证矿井空气的清洁程度以及矿井气候条件等有关内容，对搞好矿井通风，保证安全生产和矿工的身体健康具有重大意义。
第一节矿井空气的主要成分井下空气来源于地面空气。
一般地说，地面空气的成分是一定的，它是由氧、氮和二氧化碳三种气体所组成。
按体积百分数计：氧为20.96%；氮为79%；二氧化碳为0.04%。
此外，还含有数量不定的水蒸汽、微生物及灰尘等。
地面空气进入矿井后，在成分和性质上将发生下列变化：（1）氧含量减少；（2）混入各种有害气体；（3）混入矿尘；（4）空气的温度、湿度和压力也有变化。
这种在成分上发生了变化的空气叫矿井空气。
变化程度不大的叫新鲜风流，变化程度较大的叫污浊风流。
尽管矿井空气与地面空气不完全相同，但其主要成分仍然是氧、氮和二氧化碳。
一、氧（O2）（一）性质氧是一种无色、无味、无臭、化学性质很活泼的气体，易使其它物质氧化，对空气的相对密度为1.11，是人与动物呼吸和物质燃烧不可缺少的气体。
（二）对人体的影响人的生存主要是靠吃进食物及吸入的氧气在体内进行新陈代谢作用来维持的。
因此人离开新鲜空气就好比鱼儿离开水一样是无法生成的。
人对氧的需要量是随人的体质强弱、精神状态好坏和劳动强度大小而定的。
休息时，每分钟所需氧气量不少于0.25升，行走和劳动时为1~3升/分钟。
空气中的含氧量如果降低至17%时，人在工作时就会引起喘气和呼吸困难，当含量降低至10~12%时，人即失去理智，时间稍长，即有生命危险。
因此，井下工作地区必须要不断地供给新鲜空气。
《煤矿安全规程》（以后简称《规程》）第一百条规定：在采掘工作面进风流中，按体积计算，氧气浓度不得低于20%。
（三）矿井空气中，氧含量减少的主要原因是：1.人员呼吸；2.煤岩和其他有机物的缓慢氧化；3.井下火灾、瓦斯或煤尘爆炸；4.煤岩和生产过程中各种气体的放出而相对地降低了氧的含量。
矿井通风
三、采区上下山的布置 1、上山采区通风系统： 一个采区布置两条上山，一条为运煤上山，另一条为 轨道上山。 采区通风系统有两种形式： （1）输运机上山进风，轨道上山回风。 （2）轨道上山进风，输送机上山回风。 2、上下山采区通风系统： 下山采区通风系统具有通风路线长，阻力大的缺点。 为克服此缺点，可采取巷道扩大断面，降低风阻；调整 通风系统，使采区下山构成独立的通风系统；缩短通风 路线，采区上山与采区下山的通风分别由两台通风机负 担，构成联全运转系统。
思考题：
1、什么时倾斜分段走向连续式采区通风系统？
2、工作面上行风与下行风的优缺点是什么？
第三节：避部通风机安装与风筒联接 目的：了解局部通风基础知识，掌握局部通风质量标准。 重点：通风机的安装要求。 课时：45分钟
一、局部通风基础知识 1、局部通风机的种类： 有轴流式和离心式两种。 （1）轴流式避部通风机具有体积小，安装方便和易于管 理等优点是噪音大。 （2）对旋式通风机的特点是： 1）通风机叶轮可更换，性能多样化，部件通用化维护方 便。 2）效率风压比旧式通风机高，效率提高10%风压提高 10%—20%。
当风流方向改变后，主要通风机的供给风量不应小于正 常风量的40%。 1、矿井反风的方式 （1）全矿性反风 （2）局部性反风 2、反风方法： （1）利用反风道反风 （2）利用通风机反转反风 3、哪能些性况下需要反风 （1）井风井，井底车场和进风大巷内发生火灾。 （2）发生煤与瓦斯突出或瓦斯喷发。
（3）某区域进风巷发生火灾。 4、反风设施 反风设施是引导正常风流，反方向流动的装置，它是 由反风道，各种子选手反风门，滑轮组和风门绞车等组 成。 5、反风设施要求： （1）、必须在10分钟内改变风流方向 （2）不少于正常风量的40%。 （3）每季至少检查1次。 （4）每年进行一次反风演习。
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。
(一通三防)复工复产培训课件2024
• 通风网路包括：串联网路，并联网路和角联网路。
什么叫进风巷，回风巷和盲巷？盲巷 有何危害？
• 进风风流所经过的巷道叫做进风巷。 • 回风风流所经过的巷道叫做回风巷。 • 凡长度超 过6米而又不能通风或通风不良的独头
巷道，统称为盲巷。
• 危害：盲巷内往往积存大量高浓度瓦斯和其他有 害气体，是导致人员窒息、瓦斯燃爆事故的重大 隐患。
什么叫回采工作面的通风系统？主要有哪 风种形式？
• 由回采工作面及其进、回风巷 构成的通风系统叫 做回采工作面的通风系统。
• 主要包括：U型 通风系统、Y型 通风系统、W型 通风系统、Z型通风系统、双Z型通风系统、H型 通风系统。我国大部分采用U型 通风系统。
什么叫局部通风？它有哪几 种形式？
• 利用矿井总风压或局部通风机，将新鲜风 流送入掘进工作面或巷道内，同时将掘进 工作面或巷道中的污浊空气排出，实现对 局部用风地点供风的通风方法叫局部通风。
A、具定一定的温度和足有量的 热源。B、存在一定的可燃物。C、具有新鲜空气。
发生外因火灾的原因有哪些？
A、存在明火。B、出现电火；C、有炮火；D、瓦 斯、煤尘爆炸引 起火灾；E、机械 摩擦及物体碰撞引燃可燃物，进而引起火灾。
矿井火灾的危害？
• （1）产生大量的有害气体； • （2）引起瓦斯和粉尘爆炸； • （3）毁坏设备和资源。
煤矿“一通三防”基础知识
2024.3
“一通三防”
• 一通：通风 • 三防：防瓦斯、防煤尘、防灭火
第一章
矿井通风基础知识
第一节：矿内空气
1、概念：矿内空气是指煤矿井巷内空气的总称。 2、地面空气与井下空气的区别： A、氧浓度减少；B、混入了各种有害和爆炸性气体； C、混入了煤尘，岩尘等固体微粒。D、空气的温度、湿度和 压力发生了变化。 3、矿井通风的基本任务： A、向井下各工作场所连续不断供给适宜的新鲜空气，供人呼 吸； B、把有毒有 害的气体和矿尘稀释到安全浓度以下，并排出矿 井之外； C、提供适宜的气候条件，创造良好的生产环境； D、增强矿井防灾抗灾的能力，实现矿井的安全生产。
什么叫进风巷，回风巷和盲巷？盲巷 有何危害？
• 进风风流所经过的巷道叫做进风巷。 • 回风风流所经过的巷道叫做回风巷。 • 凡长度超 过6米而又不能通风或通风不良的独头
巷道，统称为盲巷。
• 危害：盲巷内往往积存大量高浓度瓦斯和其他有 害气体，是导致人员窒息、瓦斯燃爆事故的重大 隐患。
什么叫回采工作面的通风系统？主要有哪 风种形式？
• 由回采工作面及其进、回风巷 构成的通风系统叫 做回采工作面的通风系统。
• 主要包括：U型 通风系统、Y型 通风系统、W型 通风系统、Z型通风系统、双Z型通风系统、H型 通风系统。我国大部分采用U型 通风系统。
什么叫局部通风？它有哪几 种形式？
• 利用矿井总风压或局部通风机，将新鲜风 流送入掘进工作面或巷道内，同时将掘进 工作面或巷道中的污浊空气排出，实现对 局部用风地点供风的通风方法叫局部通风。
A、具定一定的温度和足有量的 热源。B、存在一定的可燃物。C、具有新鲜空气。
发生外因火灾的原因有哪些？
A、存在明火。B、出现电火；C、有炮火；D、瓦 斯、煤尘爆炸引 起火灾；E、机械 摩擦及物体碰撞引燃可燃物，进而引起火灾。
矿井火灾的危害？
• （1）产生大量的有害气体； • （2）引起瓦斯和粉尘爆炸； • （3）毁坏设备和资源。
煤矿“一通三防”基础知识
2024.3
“一通三防”
• 一通：通风 • 三防：防瓦斯、防煤尘、防灭火
第一章
矿井通风基础知识
第一节：矿内空气
1、概念：矿内空气是指煤矿井巷内空气的总称。 2、地面空气与井下空气的区别： A、氧浓度减少；B、混入了各种有害和爆炸性气体； C、混入了煤尘，岩尘等固体微粒。D、空气的温度、湿度和 压力发生了变化。 3、矿井通风的基本任务： A、向井下各工作场所连续不断供给适宜的新鲜空气，供人呼 吸； B、把有毒有 害的气体和矿尘稀释到安全浓度以下，并排出矿 井之外； C、提供适宜的气候条件，创造良好的生产环境； D、增强矿井防灾抗灾的能力，实现矿井的安全生产。
矿井通风与安全
矿井通风与安全矿井通风与安全第一章矿井空气成分 .................................................. 第二章矿井通风阻力 .................................................. 第三章矿井通风动力 .................................................. 第四章矿井通风网络 .................................................. 第五章采区通风.......................................................... 第六章掘进通风.......................................................... 第七章矿井通风系统设计 .......................................... 第八章矿井通风相关计算 ..........................................第一章矿井空气成分1煤矿中空气的主要成分有O2、CH4、CO2、CO、H2S、SO2、N2、NO2、H2、NH3、水蒸气和浮尘12种。
2、物理变化：固体混入；气体混入；气象变化3、化学变化：井下物质的缓慢氧化、爆破工作、火区氧化和人员呼吸等4、气体基本性质：NH3（剧臭），SO2（强烈硫磺臭），H2S（臭鸡蛋味浓度为0.0001%，便可嗅出来），CO2（微酸臭）；有色气体只有一种，即NO2（浅红褐色）。
有害气体名称最高容许浓度%一氧化碳（CO）二氧化氮（NO2）二氧化硫（SO2）硫化氢（H2S）氨（NH3）0.0024 0.00025 0.0005 0.00066 0.0045、矿井空气主要物理参数：空气密度（VM/=ρ）和空气比容又名容积度即容积V和质量M之比（ρ/1/==MVv）；空气的温度；空气的粘性；空气的湿度；空气的焓（焓是一个合状态参数，它是气体的内动能和压力功之和）。
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
矿井通风技术PPT课件
第一章 井下空气
（二）、氮气（N2） 1、特征：“三无”，相对密度为，微溶于水，不助燃，无毒，但当氮气浓度升高时，氧气浓度相对减少，可引起缺氧窒息，是井下有害气体的一种，空气中约占79% 。 2、主要来源：煤中固有，坑木腐烂，井下大小便。 注：《规程》无具体规定，必须加强防范。
第一章 井下空气
（三）、二氧化碳（CO2） 1、特征:无色，略有酸味，相对密度1.52，不助燃烧，易溶于水，对人的呼吸有刺激作用空气中约占0·04% 。 2、对人的作用浓度：1%，呼吸急促；5-8%，呼吸加快1倍以上，10%以上有窒息危险(窒息特征略）。 3、主要来源：工作人员呼吸，煤中固有，煤氧化、坑木腐烂，爆炸、火灾，井下大小便。 4、《规程》规定：在采掘工作面进风流不得超过％，在采掘工作面和采区的回风流中，不得超过％，在矿井和一翼的总回风不得超过％。
保证煤矿通风是煤矿安全生产的首要任务，通风不保证，井下工作人员随时有死亡危险。通风不保证，不但能直接引发事故，而且往往是“祸不单行”。不但能引发窒息、中毒、瓦斯煤尘爆炸事故，而且在火灾、顶板、水灾等事故中引发其他事故。如：2004·3·29，湖南涟源香花台煤矿发生瓦斯爆炸，截止31日16：30分，井下共有14人，8人死亡、2人受伤、4人失踪。该矿2002·8被水淹，目前一直在排水，尚未恢复生产。又如：2003·12·5，沙湾苇子沟煤矿，靠自然通风，乱采滥挖，井下局扇安装在回风中，又使用普通电气设备，引发瓦斯煤尘爆炸，造成5人死亡。又如：下页
第一章 井下空气
第三节 井下气候条件 培训要求 1、应该了解内容： 矿井常用的热应力指标。 2、必须掌握内容： （1）矿井通风的目的； （2）气候因素； （3）《规程》102条 温度规定。
第一章 井下空气
第三节 井下气候条件 一、热应力指标 人体在静止状态下产热量大约70～100W，在水平巷道中行走能量消耗约290W。 人体主要散热方式：对流换热、辐射、汗液蒸发 决定人体表面散热速度的因素主要有：空气温度、湿度、风速、平均辐射温度。 井下气候标准：生产矿井采掘工作面气温不得超过26℃，机电硐室不得超过30℃ 。
（二）、氮气（N2） 1、特征：“三无”，相对密度为，微溶于水，不助燃，无毒，但当氮气浓度升高时，氧气浓度相对减少，可引起缺氧窒息，是井下有害气体的一种，空气中约占79% 。 2、主要来源：煤中固有，坑木腐烂，井下大小便。 注：《规程》无具体规定，必须加强防范。
第一章 井下空气
（三）、二氧化碳（CO2） 1、特征:无色，略有酸味，相对密度1.52，不助燃烧，易溶于水，对人的呼吸有刺激作用空气中约占0·04% 。 2、对人的作用浓度：1%，呼吸急促；5-8%，呼吸加快1倍以上，10%以上有窒息危险(窒息特征略）。 3、主要来源：工作人员呼吸，煤中固有，煤氧化、坑木腐烂，爆炸、火灾，井下大小便。 4、《规程》规定：在采掘工作面进风流不得超过％，在采掘工作面和采区的回风流中，不得超过％，在矿井和一翼的总回风不得超过％。
保证煤矿通风是煤矿安全生产的首要任务，通风不保证，井下工作人员随时有死亡危险。通风不保证，不但能直接引发事故，而且往往是“祸不单行”。不但能引发窒息、中毒、瓦斯煤尘爆炸事故，而且在火灾、顶板、水灾等事故中引发其他事故。如：2004·3·29，湖南涟源香花台煤矿发生瓦斯爆炸，截止31日16：30分，井下共有14人，8人死亡、2人受伤、4人失踪。该矿2002·8被水淹，目前一直在排水，尚未恢复生产。又如：2003·12·5，沙湾苇子沟煤矿，靠自然通风，乱采滥挖，井下局扇安装在回风中，又使用普通电气设备，引发瓦斯煤尘爆炸，造成5人死亡。又如：下页
第一章 井下空气
第三节 井下气候条件 培训要求 1、应该了解内容： 矿井常用的热应力指标。 2、必须掌握内容： （1）矿井通风的目的； （2）气候因素； （3）《规程》102条 温度规定。
第一章 井下空气
第三节 井下气候条件 一、热应力指标 人体在静止状态下产热量大约70～100W，在水平巷道中行走能量消耗约290W。 人体主要散热方式：对流换热、辐射、汗液蒸发 决定人体表面散热速度的因素主要有：空气温度、湿度、风速、平均辐射温度。 井下气候标准：生产矿井采掘工作面气温不得超过26℃，机电硐室不得超过30℃ 。
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
二氧化碳对人呼吸的影响
n 在抢救遇难者进行人工输氧时，往往要在氧气中加入5% 的二氧化碳，以刺激遇难者的呼吸机能。
n 当空气中二氧化碳的浓度过高时，也将使空气中的氧浓 度相对降低，轻则使人呼吸加快，呼吸量增加，严重时 也可能造成人员中毒或窒息。
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劳动强度
呼吸空气量/L·min-1 氧气消耗量/L·min-1
休息 轻劳动 中度劳动 重劳动 极重劳动
６～１５ ２０～２５ ３０～４０ ４０～６０ ４０～８０
0.2～0.4 0.6～１.0 1.2～１.6 1.8～2.4 2.5～3.0
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
人体缺氧症状与氧浓度的关系
矿井通风和安全课件第一章矿内空气
二氧化氮的来源与允许浓度
n 矿内空气中二氧化氮的主要来源：井下爆破工作。 n 《规程》规定氮氧化合物不得超过0.00025%。
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
1.1.7 硫化氢（H2S）
n 硫化氢无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋味，当空气中浓度 达到0.0001%即可嗅到。硫化氢相对密度为1.19，易溶于 水，在常温、常压下一个体积的水可溶解2.5个体积的硫 化氢，可能积存于旧巷积水中。空气中硫化氢浓度为 4.3%～45.5%时有爆炸危险。
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
CO中毒症状与浓度的关系
CO（ % ）
主要症状
0.02
2～3小时内可能引起轻微头痛
40分钟内出现头痛,眩晕和恶心。2小时内发生体温和血
0.08
压下降，脉搏微弱，出冷汗，可能出现昏迷
5～10分钟内出现头痛，眩晕。半小时内可能出现昏迷
0.32
并有死亡危险。
矿井通风和安全课件第 一章矿内空气
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2020/11/30
矿井通风和安全课件第一章矿内空气
课程体系与学习方法
一、教学参考书 1.张国枢《通风安全学》 2.王德明 《矿井通风与安全》 3.黄元平《矿井通风》 4.赵以蕙 《矿井通风与空气调节》 5.俞启香《矿井瓦斯防治》 6.《中国矿井通风工程图集》
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
1.1.4 一氧化碳（CO）
n 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。CO能燃烧，浓度在 13～75%时有爆炸的危险；CO与人体血液中血红素的亲 合力比氧大150～300倍（血红素是人体血液中携带氧气和 排出二氧化碳的细胞）。一旦CO进入人体后，首先就与血 液中的血红素相结合，因而减少了血红素与氧结合的机会， 使血红素失去输氧的功能，从而造成人体血液“窒息”。
《规程》规定：空气中二氧化硫含量不得超过 0.0005%。
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
1.1.6 二氧化氮(NO2)
n 二氧化氮是一种褐红色的气体，有强烈的刺激气味，相 对密度为1.59，易溶于水。
n 二氧化氮溶于水后生成腐蚀性很强的硝酸，对眼睛、呼 吸道粘膜和肺部组织有强烈的刺激及腐蚀作用，严重时 可引起肺水肿。二氧化氮中毒有潜伏期，有的在严重中 毒时尚无明显感觉，还可坚持工作。但经过6～24小时 后发作，中毒者指头出现黄色斑点，并出现严重的咳嗽、 头痛、呕吐甚至死亡。
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
1.1.1 氧气（O2）
n
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。
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
人体需氧量与劳动强度的关系
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•现代化的主要通风机
矿井通风和安全课件第一章矿内空气
第一章 矿内空气
n 矿井通风目的：为井下各工作地点提供足够的新鲜空气， 使其中有毒有害气体、粉尘不超过规定值，并有适宜的 气候条件。
n 矿井通风系统：主要通风机、通风网络巷道和通风构筑 物组成。
n 矿井通风系统矿井的心脏与动脉，是保障矿井安全的最 主要技术手段之一。
n 本章重点阐述矿内空气的主要成分、井下常见的有害气 体、矿井的气候条件。
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
•通风 •设施
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•通风 机
•巷 道 •网 络
矿井通风和安全课件第一章矿内空气
1.1 矿内空气成分及其基本性质
•地面空气主要成分
气体成份（分子式）
体积百分比（%）
矿井通风和安全课件第一章矿内空气
二氧化碳中毒症状与浓度的关系
二氧化碳浓度（体 积）/%
主要症状
1
呼吸加深，但对工作效率无明显影响
3
呼吸急促，心跳加快，头痛，人体很快疲劳
2
呼吸困难，头痛，恶心，呕吐，耳鸣
6
严重喘息，极度虚弱无力
7～9
动作不协调，大约十分钟可发生昏迷
9～11
数分钟内可导致死亡
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
二氧化氮中毒症状与浓度的关系
二氧化氮 （体积）/%
0.004 0.006
0.01
0.025
主要症状
2～4小时内可出现咳嗽症状。 短时间内感到喉咙刺激，咳嗽，胸疼。 短时间内出现严重中毒症状，神经麻痹，严惩咳嗽， 恶心，呕吐。 短时间内可能出现死亡。
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•踏板
•风箱
•管 道
•早期的通风装置：人踩风箱鼓风
矿井通风和安全课件第一章矿内空气
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•早期的通风装置：马踩轮子通风
矿井通风和安全课件第一章矿内空气
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• 早期的通风装置：马转圈通风
矿井通风和安全课件第一章矿内空气
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•现代化的局部通风机
矿井通风和安全课件第一章矿内空气
n 一般来说，将井巷中经过用风地点以前、受污染程度较轻 的进风巷道内的空气称为新鲜空气（新风）；经过用风地 点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气，称为污浊 空气（乏风）。
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
有毒有害气体成分
n 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是氧、氮和二氧化碳。 在污浊空气中含有大量有毒有害气体：一氧化碳（CO）、 二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2）、硫化氢（H2S）等。
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
课程体系与学习方法
二、学习方法 课程教学与实验结合 课程设计与现场实习结合 三、基础课程（流体力学、传热学） 四、考试要求 评定成绩：期末考试成绩为准 考试范围：平时的复习思考题
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
矿井通风科学技术的发展
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
1.1.2 氮气（N2）
n 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。但空气中若氮气浓度升 高，则势必造成氧浓度相对降低，从而也可能导致人员 的窒息性伤害。正因为氮气为惰性气体，因此又可将其 用于井下防灭火和防止瓦斯爆炸。
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
毒理和临床表现
（2）急性中毒临床表现 主要为中枢神经、心血管以及血液系统方面症状，如剧
烈头痛、头昏、恶心、呕吐；短暂昏厥、不同程度意识障碍 或昏迷，皮肤粘膜呈樱桃红色。
重者并发脑水肿、休克或严重心肌损害、呼吸衰竭。出 现以锥体系或锥体外系症状精神意识障碍为主要表现的CO 神经精神后发症或迟发脑病。
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
1.1.5 二氧化硫(SO2)
SO2是一种无色,有强烈硫磺味的气体，易溶于水，在 风速较小时，易积聚于巷道的底部。对眼睛有强烈刺激作 用。
SO2与水后生成都市硫酸,对呼吸器官有腐蚀作用，使 用喉咙和支气管发炎，呼吸麻痹,严重时引起肺病水肿，当 空气中含二氧化硫为0.0005%时，嗅觉器官能闻到刺激味。 0.002%时，有强烈的刺激，可引起头痛和喉痛。0.05%时， 引起急性支气管炎和肺水肿，短期间内即死亡。
n 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。
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1.1.3 二氧化碳（CO2）
n 二氧化碳是无色，略带酸臭味的气体，比重为1.52，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。二氧化碳不助然也不能供人呼吸， 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。
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
毒理和临床表现
一氧化碳（CO） CO + Hb → HbCO
亲和力 HbCO ﹥HbO2 300倍 解离速度 HbCO ﹤HbO2 3600倍
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
二氧化碳对人呼吸的影响
n 在抢救遇难者进行人工输氧时，往往要在氧气中加入5% 的二氧化碳，以刺激遇难者的呼吸机能。
n 当空气中二氧化碳的浓度过高时，也将使空气中的氧浓 度相对降低，轻则使人呼吸加快，呼吸量增加，严重时 也可能造成人员中毒或窒息。
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劳动强度
呼吸空气量/L·min-1 氧气消耗量/L·min-1
休息 轻劳动 中度劳动 重劳动 极重劳动
６～１５ ２０～２５ ３０～４０ ４０～６０ ４０～８０
0.2～0.4 0.6～１.0 1.2～１.6 1.8～2.4 2.5～3.0
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
人体缺氧症状与氧浓度的关系
矿井通风和安全课件第一章矿内空气
二氧化氮的来源与允许浓度
n 矿内空气中二氧化氮的主要来源：井下爆破工作。 n 《规程》规定氮氧化合物不得超过0.00025%。
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1.1.7 硫化氢（H2S）
n 硫化氢无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋味，当空气中浓度 达到0.0001%即可嗅到。硫化氢相对密度为1.19，易溶于 水，在常温、常压下一个体积的水可溶解2.5个体积的硫 化氢，可能积存于旧巷积水中。空气中硫化氢浓度为 4.3%～45.5%时有爆炸危险。
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CO中毒症状与浓度的关系
CO（ % ）
主要症状
0.02
2～3小时内可能引起轻微头痛
40分钟内出现头痛,眩晕和恶心。2小时内发生体温和血
0.08
压下降，脉搏微弱，出冷汗，可能出现昏迷
5～10分钟内出现头痛，眩晕。半小时内可能出现昏迷
0.32
并有死亡危险。
矿井通风和安全课件第 一章矿内空气
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2020/11/30
矿井通风和安全课件第一章矿内空气
课程体系与学习方法
一、教学参考书 1.张国枢《通风安全学》 2.王德明 《矿井通风与安全》 3.黄元平《矿井通风》 4.赵以蕙 《矿井通风与空气调节》 5.俞启香《矿井瓦斯防治》 6.《中国矿井通风工程图集》
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1.1.4 一氧化碳（CO）
n 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。CO能燃烧，浓度在 13～75%时有爆炸的危险；CO与人体血液中血红素的亲 合力比氧大150～300倍（血红素是人体血液中携带氧气和 排出二氧化碳的细胞）。一旦CO进入人体后，首先就与血 液中的血红素相结合，因而减少了血红素与氧结合的机会， 使血红素失去输氧的功能，从而造成人体血液“窒息”。
《规程》规定：空气中二氧化硫含量不得超过 0.0005%。
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1.1.6 二氧化氮(NO2)
n 二氧化氮是一种褐红色的气体，有强烈的刺激气味，相 对密度为1.59，易溶于水。
n 二氧化氮溶于水后生成腐蚀性很强的硝酸，对眼睛、呼 吸道粘膜和肺部组织有强烈的刺激及腐蚀作用，严重时 可引起肺水肿。二氧化氮中毒有潜伏期，有的在严重中 毒时尚无明显感觉，还可坚持工作。但经过6～24小时 后发作，中毒者指头出现黄色斑点，并出现严重的咳嗽、 头痛、呕吐甚至死亡。
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1.1.1 氧气（O2）
n
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。
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人体需氧量与劳动强度的关系
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•现代化的主要通风机
矿井通风和安全课件第一章矿内空气
第一章 矿内空气
n 矿井通风目的：为井下各工作地点提供足够的新鲜空气， 使其中有毒有害气体、粉尘不超过规定值，并有适宜的 气候条件。
n 矿井通风系统：主要通风机、通风网络巷道和通风构筑 物组成。
n 矿井通风系统矿井的心脏与动脉，是保障矿井安全的最 主要技术手段之一。
n 本章重点阐述矿内空气的主要成分、井下常见的有害气 体、矿井的气候条件。
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•通风 •设施
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•通风 机
•巷 道 •网 络
矿井通风和安全课件第一章矿内空气
1.1 矿内空气成分及其基本性质
•地面空气主要成分
气体成份（分子式）
体积百分比（%）
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二氧化碳中毒症状与浓度的关系
二氧化碳浓度（体 积）/%
主要症状
1
呼吸加深，但对工作效率无明显影响
3
呼吸急促，心跳加快，头痛，人体很快疲劳
2
呼吸困难，头痛，恶心，呕吐，耳鸣
6
严重喘息，极度虚弱无力
7～9
动作不协调，大约十分钟可发生昏迷
9～11
数分钟内可导致死亡
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
二氧化氮中毒症状与浓度的关系
二氧化氮 （体积）/%
0.004 0.006
0.01
0.025
主要症状
2～4小时内可出现咳嗽症状。 短时间内感到喉咙刺激，咳嗽，胸疼。 短时间内出现严重中毒症状，神经麻痹，严惩咳嗽， 恶心，呕吐。 短时间内可能出现死亡。
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•踏板
•风箱
•管 道
•早期的通风装置：人踩风箱鼓风
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•早期的通风装置：马踩轮子通风
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• 早期的通风装置：马转圈通风
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•现代化的局部通风机
矿井通风和安全课件第一章矿内空气
n 一般来说，将井巷中经过用风地点以前、受污染程度较轻 的进风巷道内的空气称为新鲜空气（新风）；经过用风地 点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气，称为污浊 空气（乏风）。
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有毒有害气体成分
n 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是氧、氮和二氧化碳。 在污浊空气中含有大量有毒有害气体：一氧化碳（CO）、 二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2）、硫化氢（H2S）等。
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课程体系与学习方法
二、学习方法 课程教学与实验结合 课程设计与现场实习结合 三、基础课程（流体力学、传热学） 四、考试要求 评定成绩：期末考试成绩为准 考试范围：平时的复习思考题
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矿井通风科学技术的发展
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1.1.2 氮气（N2）
n 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。但空气中若氮气浓度升 高，则势必造成氧浓度相对降低，从而也可能导致人员 的窒息性伤害。正因为氮气为惰性气体，因此又可将其 用于井下防灭火和防止瓦斯爆炸。
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毒理和临床表现
（2）急性中毒临床表现 主要为中枢神经、心血管以及血液系统方面症状，如剧
烈头痛、头昏、恶心、呕吐；短暂昏厥、不同程度意识障碍 或昏迷，皮肤粘膜呈樱桃红色。
重者并发脑水肿、休克或严重心肌损害、呼吸衰竭。出 现以锥体系或锥体外系症状精神意识障碍为主要表现的CO 神经精神后发症或迟发脑病。
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1.1.5 二氧化硫(SO2)
SO2是一种无色,有强烈硫磺味的气体，易溶于水，在 风速较小时，易积聚于巷道的底部。对眼睛有强烈刺激作 用。
SO2与水后生成都市硫酸,对呼吸器官有腐蚀作用，使 用喉咙和支气管发炎，呼吸麻痹,严重时引起肺病水肿，当 空气中含二氧化硫为0.0005%时，嗅觉器官能闻到刺激味。 0.002%时，有强烈的刺激，可引起头痛和喉痛。0.05%时， 引起急性支气管炎和肺水肿，短期间内即死亡。
n 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。
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1.1.3 二氧化碳（CO2）
n 二氧化碳是无色，略带酸臭味的气体，比重为1.52，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。二氧化碳不助然也不能供人呼吸， 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。
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矿井通风和安全课件第一章矿内空气
毒理和临床表现
一氧化碳（CO） CO + Hb → HbCO
亲和力 HbCO ﹥HbO2 300倍 解离速度 HbCO ﹤HbO2 3600倍
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