第一章 礦井空氣(第1-4節(jié))

1、礦井通風(fēng)與安全礦井通風(fēng)與安全第一章第一章 礦井空氣礦井空氣第一節(jié)第一節(jié) 礦井空氣成分礦井空氣成分 一、地面空氣與井下空氣一、地面空氣與井下空氣（一）地面空氣的主要成分 1、氧氣:20.96% 2、氮?dú)?79% 3、二氧化碳:0.04% （二）井下空氣與地面空氣的不同（二）井下空氣與地面空氣的不同1、氧氣含量減少；2、有毒有害氣體含量增加；3、粉塵濃度增大；4、空氣的溫度、濕度、壓力等發(fā)生變化。（三）新風(fēng)與污風(fēng)（三）新風(fēng)與污風(fēng)新鮮風(fēng)流（新風(fēng)）：到達(dá)用風(fēng)地點(diǎn)以前的風(fēng)流，空氣成分變化不大。污風(fēng)風(fēng)流（污風(fēng)）：經(jīng)過(guò)用風(fēng)地點(diǎn)以后的風(fēng)流。二、礦井空氣主要成分的基本性質(zhì)二、礦井空氣主要成分的基本性質(zhì) （一）氧

2、氣（02） 無(wú)色、無(wú)嗅、無(wú)味；對(duì)空氣的相對(duì)密度 1.105；能助燃。 氧氣是維持人體正常生理機(jī)能所不可缺少的氣體。人在休息時(shí)的需氧量為0.20.4L/min；在工作時(shí)為13 L/min。 氧氣濃度（體積）/%人體主要癥狀1715101269靜止?fàn)顟B(tài)無(wú)影響，工作時(shí)會(huì)感到喘息、呼吸困難和強(qiáng)烈心跳呼吸及心跳急促，無(wú)力進(jìn)行勞動(dòng)失去知覺，昏迷，有生命危險(xiǎn)短時(shí)間內(nèi)失去知覺，呼吸停止，可能導(dǎo)致死亡表表1-1 1-1 人體缺氧癥狀與空氣中氧氣濃度的關(guān)系人體缺氧癥狀與空氣中氧氣濃度的關(guān)系氧氣濃度降低的主要原因有：人員呼吸；煤巖、坑木和其他有機(jī)物的緩慢氧化；爆破工作；井下火災(zāi)和瓦斯、煤塵爆炸；煤巖和生產(chǎn)中產(chǎn)生其他

3、有害氣體等。 （二）氮?dú)猓ǘ┑獨(dú)猓∟ N2 2）無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的惰性氣體，相對(duì)密度為0.97，微溶于水，不助燃，無(wú)毒，不能供人呼吸。氮?dú)庠谡Ｇ闆r下對(duì)人體無(wú)害，但當(dāng)空氣中的氮?dú)鉂舛仍黾訒r(shí)，會(huì)相應(yīng)降低氧氣濃度，人會(huì)因缺氧而窒息。礦井中的氮?dú)庵饕獊?lái)源于：井下爆破；有機(jī)物的腐爛；天然生成的氮?dú)鈴拿簬r中涌出等。（三）二氧化碳（CO2）無(wú)色、略帶酸臭味的氣體，相對(duì)密度為1.52，不助燃也不能供人呼吸，略帶毒性，易溶于水。當(dāng)空氣中的二氧化碳濃度過(guò)高時(shí)，將使空氣中的氧氣含量相對(duì)降低，輕則使人呼吸加快，呼吸量增加，嚴(yán)重時(shí)也能造成人員中毒或窒息。二氧化碳濃度（體積）/% 人體主要癥狀135101020202

4、5呼吸加深，急促 呼吸急促，心跳加快，頭痛，很快疲勞呼吸困難，頭痛，惡心，耳鳴頭痛，頭昏，呼吸困難，昏迷呼吸停頓，失去知覺，時(shí)間稍長(zhǎng)會(huì)死亡短時(shí)間中毒死亡表表1-2 1-2 空氣中二氧化碳濃度對(duì)人體的影響空氣中二氧化碳濃度對(duì)人體的影響二氧化碳比空氣重，常常積聚在煤礦井下的巷道底板、水倉(cāng)、溜煤眼、下山盡頭、盲巷、采空區(qū)及通風(fēng)不良處。礦井中二氧化碳的主要來(lái)源有：煤和有機(jī)物的氧化；人員呼吸；井下爆破；井下火災(zāi)；瓦斯、煤塵爆炸等。三、礦井空氣主要成分的質(zhì)量（濃度）標(biāo)準(zhǔn)三、礦井空氣主要成分的質(zhì)量（濃度）標(biāo)準(zhǔn)1、采掘工作面進(jìn)風(fēng)流中，按體積計(jì)算，氧氣濃度不低于20%；二氧化碳濃度不超過(guò)0.5%。2、礦井總回風(fēng)

5、巷或一翼回風(fēng)巷風(fēng)流中，二氧化碳超過(guò)0.75%時(shí)，必須立即查明原因，進(jìn)行處理。3、采區(qū)回風(fēng)巷、采掘工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中二氧化碳超過(guò)1.5%時(shí)，采掘工作面風(fēng)流中二氧化碳濃度達(dá)到1.5%時(shí)，都必須停止工作，撤出人員，進(jìn)行處理。 四、礦井空氣主要成分的檢測(cè)方法四、礦井空氣主要成分的檢測(cè)方法礦井空氣主要成分的檢測(cè)方法可分為兩大類：（一）取樣分析法：氣瓶取樣，分析儀器分析（氣相色譜儀）。特點(diǎn)：分析精度高，定性準(zhǔn)確；速度慢；操作復(fù)雜。適用于井下火區(qū)成分檢測(cè)。（二）快速測(cè)定法 ：1、便攜式儀器就地檢測(cè)；2、比長(zhǎng)式鑒定管檢測(cè)。特點(diǎn)：速度快；精確度稍差。礦井空氣中常見的有害氣體主要有：CH4、 CO2 、 CO、H

6、2S、SO2、NO2、NH3、H2等。一、礦井空氣中的有害氣體及其基本性質(zhì)一、礦井空氣中的有害氣體及其基本性質(zhì) （一）甲烷（ CH4 ） “三無(wú)”氣體，對(duì)空氣的密度0.554，微溶于水，滲透性和擴(kuò)散性很強(qiáng)。 本身無(wú)毒，但濃度過(guò)高時(shí)，會(huì)使人缺氧窒息。 具有燃燒性和爆炸性。當(dāng)濃度達(dá)到516%時(shí)，遇火源能發(fā)生劇烈爆炸。 主要來(lái)源：煤層中放出。（二）二氧化碳（CO2） 主要性質(zhì)見第一節(jié)：礦井空氣主要成分。 （三）一氧化碳（CO）一氧化碳是無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體，相對(duì)密度0.97，微溶于水，能燃燒，當(dāng)體積濃度達(dá)到13%75%時(shí)遇火源有爆炸性。一氧化碳有劇毒 。人體吸入含有一氧化碳的空氣時(shí)，血液缺氧引起窒

7、息和中毒。 表表1-3 1-3 一氧化碳的中毒程度與濃度的關(guān)系一氧化碳的中毒程度與濃度的關(guān)系 一氧化碳濃度（體積）/%主 要 癥 狀0.016數(shù)小時(shí)后有頭痛、心跳、耳鳴等輕微中毒癥狀0.0481h可引起輕微中毒癥狀0.1280.51h引起意識(shí)遲鈍、喪失行動(dòng)能力等嚴(yán)重中毒癥狀0.40短時(shí)間失去知覺、抽筋、假死。30min內(nèi)即可死亡一氧化碳中毒最顯著的特征是：中毒者粘膜和皮膚呈櫻桃紅色。礦井中一氧化碳的主要來(lái)源有：爆破工作；礦井火災(zāi)；瓦斯及煤塵爆炸等 。（四）硫化氫（H2S）硫化氫是無(wú)色、微甜、略帶臭雞蛋味的氣體，相對(duì)密度為1.19，易溶于水，當(dāng)濃度達(dá)4.3%46%時(shí)具有爆炸性。硫化氫有劇毒。它不

8、但能使人體血液缺氧中毒，同時(shí)對(duì)眼睛及呼吸道的粘膜具有強(qiáng)烈的刺激作用，能引起鼻炎、氣管炎和肺水腫。表表1-4 1-4 硫化氫的中毒程度與濃度的關(guān)系硫化氫的中毒程度與濃度的關(guān)系 硫化氫濃度（體積）/%主 要 癥 狀0.0001有強(qiáng)烈臭雞蛋味0.01流唾液和清鼻涕、瞳孔放大、呼吸困難0.050.51h嚴(yán)重中毒，失去知覺、抽筋、瞳孔變大，甚至死亡0.1短時(shí)間內(nèi)死亡礦井中硫化氫的主要來(lái)源有：坑木等有機(jī)物腐爛；含硫礦物的水化；從老空區(qū)和舊巷積水中放出。 （五）二氧化硫（SO2）無(wú)色、有強(qiáng)烈硫磺氣味及酸味的氣體，當(dāng)空氣中二氧化硫濃度達(dá)到0.0005%時(shí)即可嗅到刺激氣味。易溶于水，相對(duì)密度為2.32，是井下有

9、害氣體中密度最大的，常常積聚在井下巷道的底部。二氧化硫有劇毒?？諝庵械亩趸蛴鏊笊闪蛩?，對(duì)眼睛有刺激作用，礦工們將其稱之為“瞎眼氣體”。此外，也能對(duì)呼吸道的粘膜產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激作用，引起喉炎和肺水腫。 表表1-5 1-5 二氧化硫的中毒程度與濃度的關(guān)系二氧化硫的中毒程度與濃度的關(guān)系 二氧化硫濃度（體積）/%主 要 癥 狀0.0005嗅到刺激性氣味0.002頭痛、眼睛紅腫、流淚、喉痛0.05引起急性支氣管炎和肺水腫，短時(shí)間內(nèi)有生命危險(xiǎn)礦井中二氧化硫的主要來(lái)源有：含硫礦物的氧化與燃燒；在含硫礦物中爆破；從含硫煤體中涌出。（六）二氧化氮（NO2）二氧化氮是一種紅褐色氣體，有強(qiáng)烈的刺激性氣味，相對(duì)

10、密度1.59，易溶于水。二氧化氮是井下毒性最強(qiáng)的有害氣體。它遇水后生成硝酸，對(duì)眼睛、呼吸道粘膜和肺部組織有強(qiáng)烈的刺激及腐蝕作用，嚴(yán)重時(shí)可引起肺水腫。 表表1-6 1-6 二氧化氮的中毒程度與濃度的關(guān)系二氧化氮的中毒程度與濃度的關(guān)系 二氧化氮濃度（體積）/%主 要 癥 狀0.00424h內(nèi)不致顯著中毒，6h后出現(xiàn)中毒癥狀，咳嗽0.006短時(shí)間內(nèi)喉嚨感到刺激、咳嗽，胸痛0.01強(qiáng)烈刺激呼吸器官，嚴(yán)重咳嗽，嘔吐、腹瀉，神經(jīng)麻木0.025短時(shí)間即可致死礦井中二氧化氮的主要來(lái)源是爆破工作。 （七）氨氣（NH3）氨氣是一種無(wú)色、有濃烈臭味的氣體，相對(duì)密度為0.6，易溶于水。當(dāng)空氣中的氨氣濃度達(dá)到30%時(shí)遇

11、火有爆炸性。氨氣有劇毒。它對(duì)皮膚和呼吸道粘膜有刺激作用，可引起喉頭水腫，嚴(yán)重時(shí)失去知覺，以致死亡。氨氣主要是在礦井發(fā)生火災(zāi)或爆炸事故時(shí)產(chǎn)生。（八）氫氣（H2）氫氣無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒，相對(duì)密度為0.07，是井下最輕的有害氣體?？諝庵袣錃鉂舛冗_(dá)到4%74%時(shí)具有爆炸危險(xiǎn)。井下氫氣的主要來(lái)源是蓄電池充電。此外，礦井發(fā)生火災(zāi)和爆炸事故中也會(huì)產(chǎn)生。 二、礦井空氣中有害氣體的安全濃度標(biāo)準(zhǔn)二、礦井空氣中有害氣體的安全濃度標(biāo)準(zhǔn)表表1-7 1-7 礦井空氣中有害氣體最高允許濃度礦井空氣中有害氣體最高允許濃度 有害氣體名稱符號(hào)最高允許濃度（%）一氧化碳CO0.0024氧化氮（換算成二氧化氮）NO20.00025二氧

12、化硫SO20.0005硫化氫H2S0.00066氨NH30.004氫H20.5三、有害氣體的檢測(cè)方法三、有害氣體的檢測(cè)方法 （一）瓦斯（CH4）的快速檢測(cè)方法煤礦中用于檢測(cè)瓦斯的儀器有光學(xué)瓦斯檢定器、瓦斯檢測(cè)報(bào)警儀、瓦斯斷電儀等 。（二）CO、NO2、H2S、SO2、NH3、H2的快速檢測(cè)方法：普遍采用比長(zhǎng)式檢測(cè)管法。 它是根據(jù)待測(cè)氣體同檢測(cè)管中的指示粉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后指示粉的變色長(zhǎng)度來(lái)確定待測(cè)氣體濃度的。 圖圖1-2 1-2 比長(zhǎng)式比長(zhǎng)式COCO檢測(cè)管結(jié)構(gòu)示意圖檢測(cè)管結(jié)構(gòu)示意圖 圖圖1-3 1-3 圓筒形壓入式手動(dòng)采樣器結(jié)構(gòu)示意圖圓筒形壓入式手動(dòng)采樣器結(jié)構(gòu)示意圖 檢測(cè)管名稱型號(hào)測(cè)量范圍(體積比

13、%)最 小分辨率最小檢測(cè)濃度顏色變化CO(550)10-6(10500)10-6(1005000)10-6510-62010-620010-6510-61010-610010-6白棕褐色CO20.2%3.0%1%15%0.2%1%0.1%0.5%藍(lán)色白色H2S1(3100) 10-6510-6310-6白棕色SO21(2.5100) 10-6510-62.510-6紫土黃色NO21(150) 10-62.510-6110-6白黃綠色NH31(20200) 10-62010-62010-6桔黃藍(lán)灰色O21%21%1%0.5%白茶色H210.5%3.0%0.5%0.3%白淡紅表表1-8 1-8 我

14、國(guó)煤礦用比長(zhǎng)式氣體檢測(cè)管主要性能表我國(guó)煤礦用比長(zhǎng)式氣體檢測(cè)管主要性能表 四、防止有害氣體危害的措施四、防止有害氣體危害的措施1、加強(qiáng)通風(fēng)。2、加強(qiáng)對(duì)有害氣體的檢查。3、瓦斯抽放。4、放炮噴霧或使用水炮泥。5、加強(qiáng)對(duì)通風(fēng)不良處和井下盲巷的管理。6、井下人員必須隨身佩帶自救器。7、對(duì)缺氧窒息或中毒人員及時(shí)進(jìn)行急救。一般是先將傷員移到新鮮風(fēng)流中，根據(jù)具體情況采取人工呼吸（NO2、H2S中毒除外）或其它急救措施。復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題1-1 地面空氣的主要成分是什么？礦井空氣與地面空氣有何不同？1-2 什么是礦井空氣的新鮮風(fēng)流？污風(fēng)風(fēng)流？1-3 氧氣有哪些性質(zhì)？造成礦井空氣中氧氣減少的原因有哪些？1-4

15、 礦井空氣中氧氣和二氧化碳的安全濃度標(biāo)準(zhǔn)分別是多少？1-5 礦井空氣中常見的有害氣體有哪些？它們的來(lái)源和對(duì)人體的影響如何？規(guī)程對(duì)這些有害氣體的最高允許濃度是如何規(guī)定的？1-6用比長(zhǎng)式檢測(cè)管法檢測(cè)有害氣體濃度的原理是什么？可用來(lái)檢測(cè)哪些氣體？1-7 防止有害氣體危害的措施有哪些？習(xí)習(xí) 題題1-1 井下某采煤工作面的回風(fēng)巷道中，已知CO2的絕對(duì)涌出量為6.5m3/min，回風(fēng)量為520 m3/min，問該工作面回風(fēng)流中的CO2濃度是多少？是否符合安全濃度標(biāo)準(zhǔn)？ 礦井氣候：指礦井空氣的礦井氣候：指礦井空氣的溫度、濕度溫度、濕度和和風(fēng)速風(fēng)速等參數(shù)的綜合等參數(shù)的綜合 作用狀態(tài)。作用狀態(tài)。一、一、 礦井氣

16、候?qū)θ梭w熱平衡的綜合影響礦井氣候?qū)θ梭w熱平衡的綜合影響人體的散熱方式人體的散熱方式對(duì)流對(duì)流輻射輻射蒸發(fā)蒸發(fā)周圍空氣的周圍空氣的溫度、風(fēng)速溫度、風(fēng)速周圍物體的周圍物體的表面溫度表面溫度周圍空氣的相周圍空氣的相對(duì)濕度、風(fēng)速對(duì)濕度、風(fēng)速氣候參數(shù)氣候參數(shù)溫度溫度濕度濕度風(fēng)速風(fēng)速空氣溫度低于體溫：對(duì)流、輻射空氣溫度低于體溫：對(duì)流、輻射空氣溫度等于體溫：蒸發(fā)為主空氣溫度等于體溫：蒸發(fā)為主空氣溫度高于體溫：蒸發(fā)空氣溫度高于體溫：蒸發(fā)影響汗液蒸發(fā)的效果影響汗液蒸發(fā)的效果影響對(duì)流、蒸發(fā)效果影響對(duì)流、蒸發(fā)效果氣候參數(shù)對(duì)人體散熱的影響氣候參數(shù)對(duì)人體散熱的影響二、礦井空氣的溫度、濕度和風(fēng)速二、礦井空氣的溫度、濕度和風(fēng)

17、速（一）礦井空氣的溫度（一）礦井空氣的溫度地面溫度影響因素井下圍巖溫度機(jī)電設(shè)備散熱煤炭等有機(jī)物氧化人體散熱水分蒸發(fā)空氣的壓縮或膨脹通風(fēng)強(qiáng)度最適宜的礦井空氣溫度為1520 在不同礦井、不同的通風(fēng)地點(diǎn)，影響因素和影響大小也不盡相同，但總的來(lái)看，升溫作用大于降溫作用，因此，隨著井下通風(fēng)路線的延長(zhǎng)，空氣溫度逐漸升高。 與地面空氣相比，井下空氣有冬暖夏涼冬暖夏涼的感覺。 （二）礦井空氣的濕度（二）礦井空氣的濕度定義：空氣的濕度是指空氣中所含的水蒸氣量或潮濕程度。定義：空氣的濕度是指空氣中所含的水蒸氣量或潮濕程度。（1 1）絕對(duì)濕度絕對(duì)濕度：指單位體積濕空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量：指單位體積濕空氣中所含水蒸氣

18、的質(zhì)量（g/mg/m3 3），用），用f f表示。表示。（2 2）相對(duì)濕度相對(duì)濕度：指空氣中水蒸氣的實(shí)際含量（：指空氣中水蒸氣的實(shí)際含量（f f）與同溫度）與同溫度下飽和水蒸氣量（下飽和水蒸氣量（F F飽）比值的百分?jǐn)?shù)，用公式飽）比值的百分?jǐn)?shù)，用公式表示如下：表示如下：%100飽Ff一般認(rèn)為相對(duì)濕度在一般認(rèn)為相對(duì)濕度在5060%對(duì)人體最為適宜對(duì)人體最為適宜一般情況下，在礦井進(jìn)風(fēng)路線上，空氣的濕度隨季一般情況下，在礦井進(jìn)風(fēng)路線上，空氣的濕度隨季節(jié)變化感覺也不同。節(jié)變化感覺也不同。 有有冬干夏濕冬干夏濕的感覺的感覺（三）井巷中的風(fēng)速（三）井巷中的風(fēng)速 定義：風(fēng)速是指風(fēng)流的流動(dòng)速度。一般用定義：風(fēng)速

19、是指風(fēng)流的流動(dòng)速度。一般用V V表示，單位表示，單位m/sm/s。 表表1-10 1-10 風(fēng)速與溫度之間的合適關(guān)系風(fēng)速與溫度之間的合適關(guān)系 空氣溫度/151520202222242426適宜風(fēng)速/m/s0.51.01.01.52.0風(fēng)速大小直接影響人體的散熱效果，同時(shí)影響井巷中煤塵濃度和風(fēng)量表表1-11 1-11 井巷中的允許風(fēng)流速度井巷中的允許風(fēng)流速度 井巷名稱允許風(fēng)速/（m/s）最低最高無(wú)提升設(shè)備的風(fēng)井和風(fēng)硐15專為升降物料的井筒12風(fēng)橋10升降人員和物料的井筒8主要進(jìn)、回風(fēng)巷8架線電機(jī)車巷道1.08運(yùn)輸機(jī)巷，采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷0.256采煤工作面、掘進(jìn)中的煤巷和半煤巖巷0.254掘進(jìn)中的巖

20、巷0.154其它通風(fēng)人行巷道0.15三、衡量礦井氣候條件的安全標(biāo)準(zhǔn)三、衡量礦井氣候條件的安全標(biāo)準(zhǔn) 我國(guó)現(xiàn)行的評(píng)價(jià)礦井氣候條件的指標(biāo)是干球溫度。規(guī)程規(guī)定：1、進(jìn)風(fēng)井口以下的空氣溫度必須在2以上。2、生產(chǎn)礦井采掘工作面空氣溫度不得超過(guò)26，機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度不得超過(guò)30；當(dāng)空氣溫度超過(guò)時(shí)，必須縮短超溫地點(diǎn)工作人員的工作時(shí)間，并給予高溫保健待遇。3、采掘工作面的空氣溫度超過(guò)30、機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度超過(guò)34時(shí)，必須停止作業(yè)。四、礦井空氣溫度和濕度的測(cè)定四、礦井空氣溫度和濕度的測(cè)定（一）礦井空氣溫度的測(cè)定測(cè)溫儀器可使用最小分度0.5并經(jīng)校正的溫度計(jì)。測(cè)溫時(shí)間一般在8：0016：00h的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行

21、。測(cè)定溫度的地點(diǎn)應(yīng)符合以下要求：1、掘進(jìn)工作面空氣的溫度測(cè)點(diǎn)，應(yīng)設(shè)在工作面距迎頭2m處的回風(fēng)流中。2、長(zhǎng)壁式采煤工作面空氣溫度的測(cè)點(diǎn)，應(yīng)在工作面內(nèi)運(yùn)輸?shù)揽臻g中央距回風(fēng)道口15m處的風(fēng)流中。采煤工作面串聯(lián)通風(fēng)時(shí)，應(yīng)分別測(cè)定。3、機(jī)電硐室空氣溫度的測(cè)點(diǎn)，應(yīng)選在硐室回風(fēng)道口的回風(fēng)流中。此外，測(cè)定氣溫時(shí)應(yīng)將溫度計(jì)放置在一定地點(diǎn)10min后讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)先讀小數(shù)再讀整數(shù)。溫度測(cè)點(diǎn)不應(yīng)靠近人體、發(fā)熱或制冷設(shè)備，至少距離0.5m。 （二）空氣濕度的測(cè)定測(cè)量礦井空氣濕度的儀器主要有風(fēng)扇濕度計(jì)和手搖濕度計(jì)，它們的測(cè)定原理相同 。例例1-21-2 在井下某處用風(fēng)扇濕度計(jì)測(cè)得風(fēng)流的干球溫度為24.2,濕球溫度為20.

22、2。求此處空氣的相對(duì)濕度。解解：t=20.2 t=24.220.2=4 查表1-12得相對(duì)濕度為69%。 五、礦井氣候條件的改善五、礦井氣候條件的改善（一）空氣預(yù)熱（一）空氣預(yù)熱空氣預(yù)熱就是使用蒸汽、水暖或其它設(shè)備，將一部分空氣預(yù)熱到7080，再使其與冷空氣混合，混合后的空氣溫度達(dá)到2以上。（二）降溫措施（二）降溫措施 1、通風(fēng)降溫 2、改革采煤方法和頂板管理 3、減少各種熱源散熱 4、制冷降溫冷熱空氣混合方式冷熱空氣混合方式井筒混合式井筒混合式井口房混合式井口房混合式井筒、井口房混合式井筒、井口房混合式復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題1-7 什么叫礦井氣候條件？氣候條件對(duì)人體熱平衡有何影響？1-8 什么

23、叫空氣的絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度？礦井空氣的濕度一般有何變化規(guī)律？1-9 為什么在礦井的進(jìn)風(fēng)路線中冬暖夏涼、冬干夏濕？1-10 規(guī)程對(duì)礦井氣候條件的安全標(biāo)準(zhǔn)有何規(guī)定？1-11 礦井的預(yù)熱和降溫主要有哪些方面的措施？習(xí)習(xí) 題題1-2 測(cè)得井下某一工作面風(fēng)流的干球溫度為22，濕球溫度為20，其相對(duì)濕度是多少？規(guī)程規(guī)定：礦井必須建立測(cè)風(fēng)制度，每10天進(jìn)行一次全面測(cè)風(fēng)。對(duì)采掘工作面和其它用風(fēng)地點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要隨時(shí)測(cè)風(fēng)，每次測(cè)風(fēng)結(jié)果應(yīng)記錄并寫在測(cè)風(fēng)地點(diǎn)的記錄牌上。 一、井巷斷面上的風(fēng)速分布一、井巷斷面上的風(fēng)速分布平均風(fēng)速v均與最大風(fēng)速v大的比值叫做巷道的風(fēng)速分布系數(shù)。（速度場(chǎng)系數(shù)），用K速表示。砌碹巷道，K

24、速=0.80.86；木棚支護(hù)巷道，K速=0.680.82；無(wú)支護(hù)巷道，K速=0.740.81。 二、測(cè)風(fēng)儀表二、測(cè)風(fēng)儀表測(cè)量井巷風(fēng)速的儀表叫風(fēng)表，又稱風(fēng)速計(jì)。目前，煤礦中常用的風(fēng)表按結(jié)構(gòu)和原理不同可分為機(jī)械式、熱效式、電子葉輪式和超聲波式等幾種。（一）機(jī)械式風(fēng)表 1、構(gòu)造：由葉輪、傳動(dòng)蝸輪、蝸桿、計(jì)數(shù)器、回零壓桿、離合閘板、護(hù)殼等構(gòu)成。 2、種類：高速風(fēng)表（0.825m/s）、中速風(fēng)表（0.510m/s）微（低）速風(fēng)表（0.35m/s）風(fēng)表校正曲線表速（指示風(fēng)速）v表與實(shí)際風(fēng)速（真風(fēng)速）v真的關(guān)系。v真abv表 目前我國(guó)生產(chǎn)和使用的葉輪式風(fēng)表主要有：DFA2型（中速）DFA3型（微速）DFA4

25、型（高速）AFC121（中、高速）EM9（中速） 圖圖1-8 風(fēng)表校正曲線示意圖風(fēng)表校正曲線示意圖 （二）熱效式風(fēng)表 我國(guó)目前生產(chǎn)的主要是熱球式風(fēng)速計(jì)。它的測(cè)風(fēng)原理是：一個(gè)被加熱的物體置于風(fēng)流中，其溫度隨風(fēng)速大小和散熱多少而變化，通過(guò)測(cè)量物體在風(fēng)流中的溫度便可測(cè)量風(fēng)速。由于只能測(cè)瞬時(shí)風(fēng)速，且測(cè)風(fēng)環(huán)境中的灰塵及空氣濕度等對(duì)它也有一定的影響，所以這種風(fēng)表使用不太廣泛，多用于微風(fēng)測(cè)量。（三）電子葉輪式風(fēng)表 電子葉輪式風(fēng)表由機(jī)械結(jié)構(gòu)的葉輪和數(shù)據(jù)處理顯示器組成。它的測(cè)定原理是：葉輪在風(fēng)流的作用下旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比，利用葉輪上安裝的一些附件，根據(jù)光電、電感等原理把葉輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變成電量，利用電子線路實(shí)現(xiàn)

26、風(fēng)速的自動(dòng)記錄和數(shù)字顯示。它的特點(diǎn)是讀數(shù)和攜帶方便，易于實(shí)現(xiàn)遙測(cè)。如MSF1型風(fēng)速計(jì)就是利用電感變換元件的電子葉輪式風(fēng)速計(jì)。（四）超聲波風(fēng)速計(jì)超聲波風(fēng)速計(jì)是利用超聲波技術(shù)，通過(guò)測(cè)量氣流的卡蔓渦街頻率來(lái)測(cè)定風(fēng)速的儀器，目前主要用于集中監(jiān)控系統(tǒng)中的風(fēng)速傳感器。 它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，性能穩(wěn)定，不受風(fēng)流的影響，精度高，風(fēng)速測(cè)量范圍大。三、測(cè)風(fēng)方法及步驟三、測(cè)風(fēng)方法及步驟（一）測(cè)風(fēng)地點(diǎn) （1）應(yīng)在礦井的總進(jìn)風(fēng)、總回風(fēng)，各水平、各翼的總進(jìn)風(fēng)、總回風(fēng)，各采區(qū)和各用風(fēng)地點(diǎn)的進(jìn)、回風(fēng)巷中設(shè)置測(cè)風(fēng)站，但要避免重復(fù)設(shè)置。（2）測(cè)風(fēng)站應(yīng)設(shè)在平直的巷道中，其前后各10m范圍內(nèi)不得有風(fēng)流分叉、斷面變化、障礙物和拐

27、彎等局部阻力。（3）若測(cè)風(fēng)站位于巷道斷面不規(guī)整處，其四壁應(yīng)用其它材料襯壁呈固定形狀斷面，長(zhǎng)度不得小于4m。（4）采煤工作面不設(shè)固定的測(cè)風(fēng)站，但必須隨工作面的推進(jìn)選擇支護(hù)完好、前后無(wú)局部阻力物的斷面上測(cè)風(fēng)。（5）測(cè)風(fēng)站內(nèi)應(yīng)懸掛測(cè)風(fēng)記錄板（牌），記錄板上寫明測(cè)風(fēng)站的斷面積、平均風(fēng)速、風(fēng)量、空氣溫度、大氣壓力、瓦斯和二氧化碳濃度、測(cè)定日期以及測(cè)定人等項(xiàng)目。 （二）測(cè)風(fēng)方法 圖圖1-9 1-9 線路法測(cè)風(fēng)線路法測(cè)風(fēng)圖圖1-10 1-10 定點(diǎn)法測(cè)風(fēng)定點(diǎn)法測(cè)風(fēng) 側(cè)身法側(cè)風(fēng)S40SK.=迎面法側(cè)風(fēng) K=1.14 （三）用機(jī)械式風(fēng)表測(cè)風(fēng)步驟（1）測(cè)風(fēng)員進(jìn)入測(cè)風(fēng)站或待測(cè)巷道中，先估測(cè)風(fēng)速范圍，然后選用相應(yīng)量程

28、的風(fēng)表。（2）取出風(fēng)表和秒表，先將風(fēng)表指針和秒表回零，然后使風(fēng)表葉輪平面迎向風(fēng)流，并與風(fēng)流方向垂直，待葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)正常后（約2030s），同時(shí)打開風(fēng)表的計(jì)數(shù)器開關(guān)和秒表，在1min的時(shí)間內(nèi)，風(fēng)表要均勻地走完測(cè)量路線（或測(cè)量點(diǎn)），然后同時(shí)關(guān)閉秒表和計(jì)數(shù)器開關(guān)，讀取風(fēng)表指針讀數(shù)。 （3）根據(jù)表速查風(fēng)表校正曲線，求出真風(fēng)速v真。 （4）根據(jù)測(cè)風(fēng)員的站立姿勢(shì)，將真風(fēng)速乘以校正系數(shù)K得實(shí)際平均風(fēng)速v均。 （5）根據(jù)測(cè)得的平均風(fēng)速和測(cè)風(fēng)站的斷面積，按下式計(jì)算巷道通過(guò)的風(fēng)量： Q=v均S （四）測(cè)風(fēng)時(shí)應(yīng)注意的問題（1）風(fēng)表的測(cè)量范圍要與所測(cè)風(fēng)速相適應(yīng)，避免風(fēng)速過(guò)高、過(guò)低造成風(fēng)表?yè)p壞或測(cè)量不準(zhǔn)；（2）風(fēng)表不能距離人體和巷道壁太近，否則會(huì)引起較大誤差；（3）風(fēng)表葉輪平面要與風(fēng)流方向垂直，偏角不得超過(guò)10，在傾斜巷道中測(cè)風(fēng)時(shí)尤其要注意