














第一章 矿井空气
利用机械或自然通风动力,使地面空气进入井下,并在井巷中做定向或定量地流动,最后排出矿井的全过程称为矿井通风。
目的、主要任务——保证矿井空气的质量符合要求。
第一节 矿井通风成分
定义:地面空气进入矿井以后即称为矿井空气。
一、地面空气的组成
地面空气是由干空气和水蒸汽组成的混合气体,亦称为湿空气。
干空气是指完全不含有水蒸汽的空气,由氧、氮、二氧化碳、氩、氖和其他一些微量气体所组成的混合气体。干空气的组成成分比较稳定,其主要成分如下。湿空气中含有水蒸气,但其含量的变化会引起湿空气的物理性质和状态变化。
| 气体成分 | 按体积计/% | 按质量计/% | 备 注 |
| 氧气(O2) | 20.96 | 23.32 | 惰性稀有气体氦、氮气 |
| 氮气(N2) | 79.0 | 76.71 | 氖、氩、氪、 |
| 二氧化碳(CO2) | 0.04 | 0.06 | 氙等计在氮气中 |
二、矿井空气的主要成分及基本性质
新鲜空气:井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气,
污浊空气:通过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气
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。
当空气中的氧浓度降低时,人体就可能产生不良的生理反应,出现种种不舒适的症状,严重时可能导致缺氧死亡。
矿井空气中氧浓度降低的主要原因有:人员呼吸;煤岩和其他有机物的缓慢氧化;煤炭自燃;瓦斯、煤尘爆炸;此外,煤岩和生产过程中产生的各种有害气体,也使空气中的氧浓度相对降低。
2.二氧化碳(CO2)
二氧化碳不助燃,也不能供人呼吸,略带酸臭味。二氧化碳比空气重(其比重为1.52),在风速较小的巷道中底板附近浓度较大;在风速较大的巷道中,一般能与空气均匀地混合。
矿井空气中二氧化碳的主要来源是:煤和有机物的氧化;人员呼吸;碳酸性岩石分解;炸药爆破;煤炭自燃;瓦斯、煤尘爆炸等。
3.氮气(N2)
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。但空气中含氮量升高,则势必造成氧含量相对降低,从而也可能造成人员的窒息性伤害。正因为氮气具有的惰性,因此可将其用于井下防灭火和防止瓦斯爆炸。
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,灭火人为注氮。
三、矿井空气主要成分的质量(浓度)标准
采掘工作面进风流中的氧气浓度不得低于20%;二氧化碳浓度不得超过0.5%;总回风流中不得超过0.75%;当采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%或采区、采掘工作面回风道风流中二氧化碳浓度超过1.5%时,必须停工处理。

