中国矿井通风与五大自然灾害

矿井通风与五大自然灾害

一、矿井通风

煤矿通风就是换气。具体地讲，是用通风机把地面的新鲜空气送到井下，再把井下的污浊空气换到地面上来。通风机不停地运转，地面的新鲜空气受通风压力的作用也不断地流人片下。风流同水流一样，总是从压力大的地点流向压力小的地点，以求得压力平衡。井下风流流经各个工作地点的同时，必将混人大量的有害气体和矿尘，这些气体和矿尘变成了污浊的空气，沿井巷不断地流至地表面，如此循环，创造适宜于井下矿工工作的良好气候条件

(一)通风的主要任务

(1)供给井下工作人员呼吸;

cz)冲淡和排除井下有害气体和矿尘;

(3)降低井下工作地点的温度和湿度，保证人体健康，创造良好的工作条件。

(二)煤矿并下主要有害气体

煤矿在生产付程过中常遇到的有害气休有:甲烷、一氧化碳、二氧化硫，二氧化硫、二氧化氮、硫化氢、氢气和氨气等。这些有害气体从成分和性质上可以分为:

(1)窒息性气体:如甲烷(Ca)、二氧化碳(Cot)和氮气(N2)等

(2)爆炸性气体:如甲烷(CM) I氢气(H2) I硫化氢(H2S)、一氧化碳(CO).氨气(NH,)等

(3)有毒气体:如一氧化碳(CO)、二氧化碳(C02)、二氧化氮(NOz )、二氧化硫(，!)、硫化氢(H2S)和氮气(NH)等

有些气体存在多方面的危害，应根据它在煤矿井下生成量的大小，抓住它的主危害，采取有效措施，加以防治，以保证人体健康

(三)煤矿并下气候条件

煤矿井下气候条件是指矿井内空气的温度、湿度和风速三者综合作用刊人体的影响。人不论在工作或休息时，身体都在不断地产生热量和散失热量，以保持热平衡，使体温保持

在36.5 3v-37℃

如果失去这种平衡刀人体就会感到不适，这种热平衡直接受井下气候条件的影响。因此，气候条件对人体的健康和劳动生产率起着重要的作用

1煤矿井下空气的温度

煤矿片下空气温度是影响井下气候条件的重要因素。气温过高或过低，对人体都有不良影响，最适宜的井下空气温度是15--20℃影响煤矿井下空气温度的主要因素有;地面空气的温度、岩石温度、空气的压缩与膨胀、氧化生热及吸热过程、通风强度等。

2.煤矿井下空气湿度

空气的湿度是指矿井空气中所含水蒸气量的多少。湿度通常是指相对湿度，一般认为相对湿度以50%-60%为适宜。

3.风速

当井下空气的温度、相对湿度一定时，增大风速可以提高散热效果。而井巷中的风速过高或过低又都会影响人体的健康。风速过低汗水不易蒸发人会感到闷热;风速过高，煤尘飞扬，人易感冒。

二、五大自然灾害

(一)矿井瓦斯

矿井瓦斯是指井下有害气体的总称。主要成分有甲烷、二氧化碳和数量不等的氢、氮、重烃和稀有气休。由于甲烷是瓦斯中的主要成分(一般占矿井瓦斯总量的80%-90%以上)，对煤矿安全和生产具有特殊的重要性，因此过去又狭义地将甲烷称之为瓦斯。

1.瓦斯的生成

在远古时代，大量的植物遗体被泥砂覆盖，经过地壳的多欢变化被深深地埋在地下，与空气隔绝。在高温、高压作用下植物内部发生一系列复杂的化学和物理变化，最终生成了褐煤、烟煤和无烟煤等。在这漫长的地质年代中，始终都有大量的瓦斯产生。因此，瓦斯是随煤的生成而生成的，是煤的伴生产物。

2.瓦斯的爆炸性

瓦斯爆炸必须同时具备三个条件:一定的瓦斯浓度;足够的氧气含量和一定温度的引火源。三者缺一都不会发爆炸。

瓦斯的爆炸浓度为5%-16%。瓦斯的引火温度一般为650℃-750℃

3.预防瓦斯爆炸的措施

1)防止瓦斯积聚的措施

(1)加强通风;

(2)加强瓦斯检查;

(3)抽放瓦斯。

2)防止瓦斯引燃的措施

(1)防止明火;

(2)防止电火花;

(3)防止炮引燃瓦斯;

(4)防止产生摩擦火花。

(二)矿尘

1矿尘的产生及危害

矿尘是指矿井在建设和生产过程中所产生的各种微粒的总称。对煤矿来说，指的是煤尘和岩尘。

矿尘按其存在状态不同包括浮尘和落尘两种，悬浮于空气中的称浮尘，沉降下来的称落尘。悬浮时间的长短取决于矿尘的粒度、质量、形状以及空气的温度‘湿度和风速等条件。外界条件变化时，浮尘和落尘可以相互转化。

2.矿尘的产生

矿尘主要是在生产过程中由于煤体和岩体的破碎而产生的。从产生的地点来看，以采掘工作面为主，其次是运输系统的各个转载点

(如井下煤仓、溜煤眼、运输机机头等)，因煤和岩石的进一步破碎，也产生一定量的矿尘

在采掘工作面中，矿尘的主要来源是打眼放炮工作。此外，如装运、放顶等工序产生的矿尘量也很大。据某矿在岩巷掘进面测定结果：干式打眼占77.9%；爆破占 8.8%；装运占 14.3%

影响矿尘产生量的因素很多，如顶板管理方法，采煤机械化程度、通风状况等。制订防尘、灭尘措施应充分考虑到以上因素。

3.矿尘的危害

矿尘的危害主要表现在两个方面

1)对人体的危害

不论是煤尘还是岩尘都是有害物质，当人体的肺部长期吸人这些矿尘后，轻者会弓{起呼吸道的炎症，重者将引起尘肺病。尘肺病是人在生产过程中因长期吸人大量粉尘引起的以纤维组织增生为主要特征的肺部疾病。在煤矿中，主要有硅肺病、煤硅肺病和煤肺病三种，这是严重的矿工职业病。

矿尘可以直接刺激皮肤，引起皮肤发炎，刺激眼膜，引起角膜炎，造成视力降低，等等。井下作业地点矿尘浓度过高，还会影响人的视线，不利于及时发现事故隐患，从而增加机械性人身事故的机会。

2)煤尘爆炸

具有爆炸危险性，当条了具备时能发生激烈的爆炸，不仅破坏矿井，给国家造成严重损失还会使人员大量伤亡，危害性极大。

4.煤尘爆炸的原因及过程

井下煤尘应具备三个条件才能爆炸即煤尘本身具有爆炸性;煤尘悬浮在空气中并达到一定浓度;有引爆火源。

煤尘之所以能发生爆炸，主要是因为:

(1)煤本身是可燃物质当它以粉末状态存在时，与空气的接触面积大为增加，加速了氧化进程;