项目一 空气成分与风量计算.pptVIP

教学时数：17（周）×10（节/周）=170学时 教学地点：矿井瓦斯防治仿真实训室 教学模式：集“教、学、做”于一体 考核模式：分项目考核，综合评定成绩（情感态度20%、项目技能 50%、答辩与报告30%） 考评方式：项目任务过程考核 （二）矿井空气分析 1.井下空气变化的主要因素 （1）物理性变化因素： ◆ 气体变化：矿井生产过程中的气体和固体（粉尘）混入，空气质量、成分等发生显著变。 ◆ 气象变化：地面空气流经矿井后，温度、湿度和压力发生变化。 （2）化学性变化因素： 矿物氧化致使空气中的O2下降，燃烧和爆炸性等增加。 2.矿井空气变化对人体的影响 矿井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。 3.矿井供给新鲜空气量的确定 （1）劳动强度与人体耗氧量的关系 （2）井下工作所需供风量Q（m3/min）： ◆ 重体力劳动人体耗氧量为2.4L/min： 因为：1L/h=0.0167L/min； 1L/min=(1/0.0167) ×10-3=0.0599m3/min 2.4×0.0599=0.144m3/min ◆ 重体力劳动人体呼吸所需空气量为60L/min： 60×0.0599=3.6m3/min 因井下矿物氧化作用和人体呼吸共同消耗空气中的O2，一般矿井多属于中度体力劳动。 因此，《煤矿安全规程》规定“每人每分钟供风量不得少于4m3”。 4.矿井空气质量（浓度）安全规定标准 （1）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%；回风流 CH4浓度不得超过1%，CO2浓度不得超过1.5%。 （2）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。 （3）矿井总回风流中不得超过CH4浓度0.75%，CO2浓度不得超过0.75%。 （三） 矿井主要有害气体分析 主要有害气体：CH4、CO2、CO、H2S、SO2、NO2、N2等。 1.有害气体的基本特性 （1）甲烷（CH4）： 一般性：无色、无味、无臭；难溶于水；较空气轻，易于积聚巷道顶部通风不良处。 灾害性：易引发燃烧（浓度小于5%）、爆炸（浓度5%～15%）、窒息（浓度大于40%）灾害事故。 主要来源：采掘工作面作业破煤及煤层释放。 （2）二氧化碳（CO2 ）： 一般性：略带酸臭味；比空气重，易积聚在风速较小的巷道底板附近。 灾害性：相对降低矿井空气中的氧浓度，引发窒息事故。 主要来源：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）一氧化碳（CO）： 一般性：无色、无味、无臭；微溶于水；较空气轻，易于积聚巷道顶部通风不良处。 灾害性：剧毒（浓度0.01%人体血液出现窒息性中毒）、爆炸（浓度达30%）灾害。 主要来源：爆破、矿井火灾、煤炭自燃以及煤尘瓦斯爆炸等产生大量CO。 （4）硫化氢（H2S ）： 一般性：无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋味 ；易溶于水；比空气重，易积聚巷道底部。 灾害性：刺激作用（浓度0.0005%—0.002%刺激眼及呼吸系统）；剧毒（浓度0.005%中毒肺水肿）；燃烧爆炸 （浓度4.3%—46%） 。 主要来源：有机物腐烂；含硫矿物的水解；矿物氧化和燃烧；从老空区和旧巷积水中放出。 （5）二氧化硫（SO2）： 一般性：无色、有强烈的硫磺气味及酸味；易溶于水； 比空气重。 灾害性：刺激作用（浓度0.002%）、极毒（浓度0.05%引发肺水肿）。 主要来源：含硫矿物的氧化与自燃；在含硫矿物中爆破；以及从含硫矿层中涌出。 （6）二氧化氮（NO2）： 一般性：褐红色的气体，有强烈的刺激气味 ；易溶于水； 比空气重。 灾害性：刺激眼和呼吸系统、中毒（引发肺水肿）。 主要来源：采掘生产爆破（爆破生成NO与空气混合转化成NO2）。 （7）氨气（NH3）： 一般性：无色、有浓烈臭味的气体；易溶于水；较空气轻。空气浓度中达30％时有爆炸危险。 危害性：刺激作用（浓度0.008%～0.0093%引起喉头水肿）；强毒（浓度0.047%～0.05%引起肺水肿）；爆炸（浓度中达30％时有爆炸危险）。 主要来源：爆破工作，用水灭火等；部分岩层中也有氨气涌出。 （8）氢气（H2） 一般性：无色、无味、无毒，比空气轻。氢气能自燃，其点燃温度比沼气低100～200℃， 危害性：当空气中氢气浓度为4～74％时有爆炸危险。 主要来源：井下蓄电池充电时可放出氢气；有些中等变质的煤层中也有氢气涌出。 2.