1、矿井通风机械 Ventilation & Mechanism 卢 平 安徽建筑工业学院 Tel. 13965042898 目 录 第一章 矿井通风概述 第二章 矿井主要通风机 第三章 矿井主要通风机运转 第四章 矿井主要通风机附属装置 第七章 矿井主通风机的性能鉴定 第六章 通风机电气控制部分 第五章 矿井主要通风机设备选型与经济运行 第一章 矿井通风概述 第一 节 矿井空气成份 利用机械或自然通风动力，使地面空气进入井下，并在井巷中作定向和定量地流动，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。 定义： 地面空气进入矿井以后即称为 矿井空气 。 一、
2、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（ 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
3、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。 人体输氧量与劳动强度的关系 劳动强度 呼吸空气量（ L/min） 氧气消耗量（ L/min） 休 息 6-15 0.2 0.4 轻 劳 动 20-25 0.6-1.0 中度劳动 30-40 1.2-2.6 重 劳 动 40-60 1.8-2.4 极重劳动 40-80 2.5-3.1 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
4、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
5、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 。 矿井空气中的有害气体
6、 空气中常见有害气体： CO、 NO2、 SO2 、 NH3 、 H2 。 一、基本性性质 、一氧化碳（ CO） 一氧化碳是一种无色、 无味、 无臭的气体。相对密度为 0.97，微溶于水，能与空气均匀地混合。一氧化碳能燃烧，当空气中一氧化碳浓度在 13 75 范围内时有爆炸的危险。 主要危害 ：血红素是人体血液中携带氧气和排出二氧化碳的细胞。一氧化碳与人体血液中血红素的亲合力比氧大 250 300倍。一旦一氧化碳进入人体后，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”。 0 .08%， 40分钟引起头痛眩晕和恶心， 0.32%，
7、510分钟引起头痛、眩晕， 30分钟引起昏迷，死亡。 主要来源 ：爆破；矿井火灾；煤炭自燃以及煤尘瓦斯爆炸事故等。 、硫化氢（ H2S） 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，但当浓度较高时，因嗅觉神经中毒麻痹，反而嗅不到。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，所以它可能积存于旧巷的积水中。硫化氢能燃烧，空气中硫化氢浓度为 4.3 45.5时有爆炸危险。 主要危害 ：硫化氢剧毒，有强烈的刺激作用；能阻碍生物氧化过程，使人体缺氧。当空气中硫化氢浓度较低时主要以腐蚀刺激作用为主，浓度较高时能引起人体迅速昏
8、迷或死亡。 0.0050.01%， 12小时后出现眼及呼吸道刺激。 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。 、二氧化氮（ NO2） 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。 主要危害： 二氧化氮溶于水后生成腐蚀性很强的硝酸，对眼睛、呼吸道粘膜和肺部有强烈的刺激及腐蚀作用，二氧化氮中毒有潜伏期，中毒者指头出现黄色斑点。 0.01%出现严重中毒。 主要来源 ：井下爆破工作。 4.二氧化硫 (SO2) 二氧化硫无色 、 有强烈的硫磺气味及酸味 ， 空气中浓度达到 0.0005 即可嗅到 。其相对密度为 2.22， 易溶
9、于水 。 主要危害 ：遇水后生成硫酸 ， 对眼睛及呼吸系统粘膜有强烈的刺激作用 ， 可引起喉炎和肺水肿 。 当浓度达到 0.002 时 ， 眼及呼吸器官即感到有强烈的刺激；浓度达 0.05 时 ， 短时间内即有致命危险 。 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 。 5.氨气 (NH3) 无色 、 有浓烈臭味的气体 ， 相对密度为 0.596， 易溶于水 ， 。 空气浓度中达 30时有爆炸危险 。 主要危害 ：氨气对皮肤和呼吸道粘膜有刺激作用，可引起喉头水肿。 主要来源 ：爆破工作，注凝胶、水灭火等；部分岩层中也有氨气涌出。 6.氢气 (H2) 无色、无味、无毒，相对密度为 0.07。氢气能自燃，其点燃温度比沼气低 100 200 ， 主要危害 ：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、或煤氧化。 二、矿井空气中有害气体的安全浓度标准 矿井空气中有害气体对井下作业人员的生命安全危害极大 矿井空气中有害气体的最高容许浓度 有害气体名称 符号 最高容许浓度 /% 一氧化碳 CO 0.0024 氧化氮（折算成二氧化氮） NO2 0.00025 二氧化硫 SO2 0.0005 硫化氢 H2S 0.00066 氨 NH3 0.004
