甘肃煤炭工业学校矿井通风技术（煤炭工业版）教案：第一章 矿井空气02.docVIP

第三节 矿井气候条件 矿井气候是指矿井空气的温度、湿度和流速这三个参数的综合作用状态。这三个参数的不同组合，便构成了不同的矿井气候条件。矿井气候条件对井下作业人员的身体健康和劳动安全有着重要的影响。 一、影响气候条件的因素 (一)矿井空气的温度 矿井空气的温度是影响气候条件的主要因素，温度过高或过低时，都会使人感到不舒适。最适宜的井下空气温度是15～20℃。 1．影响矿井空气温度的因素 矿井空气温度影响受地面空气温度、岩层温度、有机物氧化生热、水分蒸发吸热、空气的压缩与膨胀、地下水、通风强度、机械设备运转散热及人体散热等因素的影响，有的因素起升温作用，有的起降温作用，在不同矿井、不同地点，影响因素和大小各不相同。一般升温作用大于降温作用，随着井下通风线路的延长，空气湿度逐渐升高。 2．矿井空气温度的变化规律 矿井温度受着多种因素的影响，其中有升温作用的，也有降温作用的。但从许多矿井的实践看，一般升温作用都大于降温作用。其变化规律是： (1)在进风路线上(在地面气温影响范围内)，气温随四季而变，和地表气温相比，有冬暖夏凉的现象。在冬季，地面冷空气进入井下后，冷空气与地温进行热交换，风流吸热，地温散热，因地温随深度增加，且风流下行受压缩，故沿线空气温度逐渐升高；夏季与冬季的情况大致相反，沿线空气温度逐渐降低，故进风路线有冬暖夏凉的现象。 (2)在整个风流路线上，回采工作面一般是气温最高的区段。地面气温的影响范围(注：指进风风流流经路线长度或称距离)一般为1000～2000m，超过此距离，不论冬季还是夏季，随着进风路线的延长，矿井空气温度会逐渐升高。至回采工作面时，温度一般达到最高。这是因为回采工作面除有煤、岩氧化外，还有人体散热和机械运转、爆破等因素的影响。 开采深度大，进风路线长且超过一定距离时，回采工作面的温度常年保持不变；开采深度不大，进风路线短时，回采工作面的空气温度将随地面气温的变化而变化。 (3)在回风路线上，因通风强度较大、风速高，水分蒸发吸热，加之气流向上流动而膨胀降温，使气温略有下降，但基本上常年变化不大。 (二)矿井空气的湿度 1．湿度的概念 空气的湿度是指空气中所含水蒸气数的量，表示湿度的方法有2种： 1)绝对湿度 绝对湿度是指每l m3或每1 kg空气中所含水蒸气的克数，用f表示，单位是g／m3或g／kg。 2)相对湿度 相对湿度是指某一体积空气中实际含有的水蒸气量f与同温度下饱和水蒸气量(F饱)的百分比，用公式表示如下： =×100％ (1—1) 式中 — 相对湿度，％； f—空气中所含水蒸气量(即绝对湿度)，g／m3； F饱一同温度下的空气饱和水蒸气量，g／m3。 空气的饱和水蒸气量的大小取决于空气的温度，不同温度下空气的饱和水蒸气量见表1—9。 2.井下相对湿度的测定方法 矿井空气的相对湿度可用手摇湿度计或风扇湿度计测定。这里仅就手摇湿度计测定法介绍如下：手摇湿度计(图1—5)是将两支构造相同的普通温度计装在一个金属框架上，为了加以区分，我们把其中一个称为干温度计，另一个称为湿温度计(即在温度计水银球 表1—9 空气的饱和水蒸气量(大气压力为0.1 MPa) 温度℃ 质量浓度(g·m－3) 质量比 (g．kg－1) 水蒸气压力 温度 ℃ 质量浓度(g·m－3) 质量比 (g．kg－1) 水蒸气压力 mmHg Pa mmHg Pa －20 －15 －10 －3 O 1 2 3 4 5 1.1 1.6 2.3 3.4 4.9 5.2 5.6 6.O 6.4 6.8 0.8 1.1 1.7 2.6 3.8 4.1 4.3 4.7 5.O 5.4 0.96 1.45 2.16 3.17 4.58 4.92 5.29 5.68 6.04 6.53 128 193 288 422 610 655 705 757 811 870 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 12．O 12.8 13.6 14.4 15.3 16.2 17.2 18.2 19.3 20.4 9.8 10.5 11.2 11.9 12.7 13.5 14.4 15.3 16.3 17.3 11.99 12.79 13.64 14.50 15.50 16.50 17.50 18.70 19.80 21.10 1597 1704 1817 1932 2065 2198 2331 2491 2638 2811 6 7 8 9 10 11 12 13 7.3 7.7 8.3 8.8 9.4 9.9 10.0 11.3 5.7 6.1 6.6 7.0 7.5 8.0 8.6 9.2 7.OO 7.49 8.02 8.58 9.21 9.84 10.52 11.23 933 998 1068 1143 1227 1