第一章矿井空气教材课件.ppt

1、 Mine Ventilation甘肃煤炭工业学校通风教研组一、教学内容：一、教学内容：1、矿井空气主要成分及其基本性质、质量浓度标准；2、矿井空气主要有害气体及其基本性质、质量浓度标准、检测仪器与方法、防止有害气体危害的措施；3、矿井气候条件及影响气候条件的因素。二、重点难点：二、重点难点：1、矿井空气主要有害气体的质量浓度标准；2、气体检测仪器与检测方法；3、防止有害气体危害的措施；4、矿井气候条件各参数的测定仪表及测定方法。三、教学要求：三、教学要求：1、了解矿井空气各主要成分的基本性质；2、了解矿井气候条件的质量标准及改善办法；3、掌握矿井空气各主要成分的质量浓度标准；4、掌握矿井气候

2、条件各参数的测定仪表及方法。第一节矿井空气成分第一节矿井空气成分第二节矿井空气中的主要有害气体第二节矿井空气中的主要有害气体第三节矿井气候条件第三节矿井气候条件定义：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（N2

3、）79.0 76.71 氖、氩、氪、二氧化碳（CO2）0.04 0.06 氙等计在氮气中地面空气 矿井，由于受到污染，其成分和性质发生了如下变化：（1）氧气的浓度减少.（2）二氧化碳的浓度增加。（3）混入了各种有毒、有害性气体。（4）空气的状态参数(温度、湿度、压力等)发生改变。新风：未经过用风地点；污风：经过用风地点。成份变化大或不大1.氧气（O2）无色、无味、无臭的气体，对空气的相对密度为1.105。很活跃，易使多种元素氧化，能助燃。维持人体正常生理机能所不可缺少的气体。一般情况下，人在休息时的需氧量为0.20.4L/min；在工作时为13 L/min。地面空气进入井下后，氧气浓度降低的主

4、要原因有：人员呼吸；煤岩、坑木和其他有机物的缓慢氧化；爆破工作；井下火灾和瓦斯、煤尘爆炸；煤岩和生产中产生其他有害气体等。在井下盲巷、通风不良的巷道中或发生火灾、爆炸事故后，应特别注意对氧气浓度的检查，以防发生窒息事故。劳动强度呼吸空气量Lmin1氧气消耗量Lmin1休 息轻劳动中度劳动重劳动极重劳动6152025304040604080O.2O.4O.61.O1.21.61.82.42.53.O表表1-1 人体缺氧症状与空气中氧气浓度的关系人体缺氧症状与空气中氧气浓度的关系氧浓度(体积)主 要 症 状1715101269 静止时无影响，工作时能引起喘息和呼吸困难 呼吸及心跳急促，耳鸣目眩，感

5、觉和判断能力降低，失去劳动能力 失去理智，时间稍长有生命危险 失去知觉，呼吸停止，如不及时抢救几分钟内可能导致死亡表13 人体缺氧症状与空气中氧浓度的关系 2.氮气（N2）无色、无味、无臭的惰性气体，相对密度为0.97，微溶于水，不助燃，无毒，不能供人呼吸。正常情况下对人体无害，但浓度增加时，会相应降低氧气浓度，人会因缺氧而窒息。井下废弃旧巷或封闭的采空区中有可能积存氮气。1982年9月7日，我国某矿因矿井主要通风机停风，井下采空区的氮气大量涌出，致使采煤工作面支架安装人员缺氧窒息，造成多人伤亡事故。矿井中的氮气主要来源于：井下爆破；有机物的腐烂；天然生成的氮气从煤岩中涌出等。3.二氧化碳（C

6、O2）无色、略带酸臭味的气体，相对密度为1.52，不助燃也不能供人呼吸，略带毒性，易溶于水。对人体的呼吸有刺激作用，在为中毒或窒息的人员输氧时，常常要在氧气中加入5%的二氧化碳以促使患者加强呼吸。当空气中的二氧化碳浓度过高时，轻则使人呼吸加快，呼吸量增加，严重时也能造成人员中毒或窒息。二氧化碳比空气重，常常积聚在煤矿井下的巷道底板、水仓、溜煤眼、下山尽头、盲巷、采空区及通风不良处。矿井中二氧化碳的主要来源有：煤和有机物的氧化；人员呼吸；井下爆破；井下火灾；瓦斯、煤尘爆炸等。如我国某矿，曾在1975年6月发生过一起二氧化碳和岩石突出事故，突出二氧化碳11000m3。二氧化碳浓度（体积）/%人体主

7、要症状1351010202025呼吸加深，急促 呼吸急促，心跳加快，头痛，很快疲劳呼吸困难，头痛，恶心，耳鸣头痛，头昏，呼吸困难，昏迷呼吸停顿，失去知觉，时间稍长会死亡短时间中毒死亡 煤矿安全规程的规定主要如下：采掘工作面进风流中，按体积计采掘工作面进风流中，按体积计算，氧气浓度不低于算，氧气浓度不低于20%；二氧化碳；二氧化碳浓度不超过浓度不超过0.5%。矿井总回风巷或一翼回风巷风流中，二氧化碳超过0.75%时，必须立即查明原因，进行处理。采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中二氧化碳超过1.5%时，采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%时，都必须停止工作，撤出人员，进行处理。一、矿井空气中的

8、有害气体及其基本性质一、矿井空气中的有害气体及其基本性质 1.一氧化碳（一氧化碳（CO）无色、无味、无臭的气体，相对密度0.97，微溶于水，能燃烧，当体积浓度达到13%75%时遇火有爆炸性。一氧化碳有剧毒。一氧化碳有剧毒。人体血液中的血红素与一氧化碳的亲和力比它与氧气的亲和力大250300倍。矿井中一氧化碳的主要来源有：爆破工作；矿井火灾；瓦斯及煤尘爆炸等。据统计，在煤矿发生的瓦斯爆炸、煤尘爆炸及火灾事故中，约7075%的死亡人员都是因一氧化碳中毒所致。表表1-3 一氧化碳的中毒程度与浓度的关系一氧化碳的中毒程度与浓度的关系一氧化碳浓度(体积)/%主要症状0.020.080.321.2823小

9、时内可能引起轻微头痛40分钟内出现头痛，眩晕和恶心。2小时内发生体温和血压下降，脉搏微弱，出冷汗，可能出现昏迷510分钟内出现头痛、眩晕。半小时内可能出现昏迷并有死亡危险几分钟内出现昏迷和死亡2.硫化氢（H2S）无色、微甜、略带臭鸡蛋味的气体，相对密度为1.19，易溶于水，当浓度达4.3%46%时具有爆炸性。硫化氢有剧毒。它能使人体血液缺氧中毒，对眼睛及呼吸道的粘膜具有强烈的刺激作用，能引起鼻炎、气管炎和肺水肿。当空气中浓度达到0.0001%时可嗅到臭味，但当浓度较高时（0.0050.01%），因嗅觉神经中毒麻痹，臭味“减弱”或“消失”，反而嗅不到。矿井中硫化氢的主要来源有：坑木等有机物腐烂；

10、含硫矿物的水化；从老空区和旧巷积水中放出。1971年，我国某矿一上山掘进工作面曾发生一起老空区透水事故，人员撤出后，矿调度室主任和一名技术员去现场了解透水情况，被涌出的硫化氢熏倒致死。表表1-6 硫化氢的中毒程度与浓度的关系硫化氢的中毒程度与浓度的关系硫化氢浓度(体积)/%主要症状0.00250.0030.0050.010.0150.020.0350.0450.060.07有强烈臭味12小时内出现眼及呼吸道刺激症状，臭味“减弱”或消失出现恶心，呕吐，头晕，四肢无力，反应迟钝。眼及呼吸道有强烈刺激症状0.51小时内出现严重中毒，可发生肺炎、支气管炎及肺水肿，有死亡危险很快昏迷，短时间内死亡3.二

11、氧化硫（SO2）无色、有强烈硫磺气味及酸味的气体，当空气中二氧化硫浓度达到0.0005%时即可嗅到刺激气味。它易溶于水，相对密度为2.32，常常积聚在井下巷道的底部。二氧化硫有剧毒。空气中的二氧化硫遇水后生成硫酸，对眼睛有刺激作用，矿工们将其称之为“瞎眼气体”。此外，也能对呼吸道的粘膜产生强烈的刺激作用，引起喉炎和肺水肿。矿井中二氧化硫的主要来源有：含硫矿物的氧化与燃烧；在含硫矿物中爆破；从含硫煤体中涌出。4.二氧化氮（NO2）红褐色气体，有强烈的刺激性气味，相对密度1.59，易溶于水。井下毒性最强的有害气体。它遇水后生成硝酸，对眼睛、呼吸道粘膜和肺部组织有强烈的刺激及腐蚀作用，严重时可引起肺

12、水肿。二氧化氮的中毒有潜伏期，容易被人忽视。中毒初期仅是眼睛和喉咙有轻微的刺激症状，常不被注意，有的在严重中毒时尚无明显感觉，还可坚持工作，但经过6h甚至更长时间后才出现中毒征兆。主要特征是手指尖及皮肤出现黄色斑点，头发发黄，吐黄色痰液，发生肺水肿，引起呕吐甚至死亡。矿井中二氧化氮的主要来源是爆破工作。我国某矿1972年在煤层中掘进巷道时，工作面非常干燥，工人们放炮后立即迎着炮烟进入，结果因吸入炮烟过多，造成二氧化氮中毒，2名工人于次日死亡。表表1-6 二氧化氮的中毒程度与浓度的关系二氧化氮的中毒程度与浓度的关系 5.氨气（NH3）无色、有浓烈臭味的气体，相对密度为0.6，易溶于水。当空气中的

13、氨气浓度达到30%时遇火有爆炸性。氨气有剧毒。它对皮肤和呼吸道粘膜有刺激作用，可引起喉头水肿，严重时失去知觉，以致死亡。氨气主要是在矿井发生火灾或爆炸事故时产生。二氧化氮浓度(体积)主 要 症 状O.004O.006O.01O.025 24小时内可出现咳嗽症状 短时间内感到喉咙刺激，咳嗽，胸疼 短时间内出现严重中毒症状，神经麻痹，严重咳嗽，恶心，呕吐 短时间内可能出现死亡6.氢气（H2）无色、无味、无毒，相对密度为0.07，是井下最轻的有害气体。空气中氢气浓度达到4%74%时具有爆炸危险。井下氢气的主要来源是蓄电池充电。此外，矿井发生火灾和爆炸事故中也会产生。规程规程规定常见有害气体浓度最高允

14、许浓度值。规定常见有害气体浓度最高允许浓度值。表表1-8 矿井空气中有害气体最高允许浓度矿井空气中有害气体最高允许浓度 此外，规程还规定：井下充电硐室风流中以及局部积聚处的氢气浓度不得超过0.5%。有害气体名称 符号 最高容许浓度 一氧化碳 氧化氮(换算成二氧化氮)二氧化硫 硫化氢 氨 C0 NO2 SO2 H2S NH3 O.0024 O.00025 0.0005 O.00066 O.004二、有害气体的检测方法二、有害气体的检测方法检测矿井空气中有害气体的浓度的目的是为了确定其是否符合规程的规定。若不符合规定要求，则必须采取措施进行处理。另外，检测井下空气中一氧化碳的浓度，还是预测井下自燃

15、火灾及分析火区状况的可靠方法之一。检测矿井有害气体浓度的方式有两种：一种称之为取样化验分析法，即把在井下采取的气样送到地面化验室进行分析。该方式所测得的数据准确度高、范围广(如用色谱仪可分析多种气体成分和浓度)，但需要时间长，不能很快作出判断，不能根据具体情况及时采取有效的处理措施。另一种称之为现场快速检测方式。下面将介绍的检定管检测法便是现场快速检测方法之一。用检定管检测矿井有害气体浓度的仪器由检定管及吸气装置两部分组成。有害气体检测取样分析法快速检测法检定管（CO、H2S、SO2、NO2）吸气装置J1采样器DQJD1多种气体检定器XR1气体检定器(一)检定管结构及检测原理1检查管的结构检查

16、管的结构如图11所示。它由外壳1、堵塞物2、保护胶3、隔离层4、及指示胶5等组成。其中外壳是用中性玻璃管加工而成。堵塞物用玻璃丝布、防声棉或耐酸涤纶，对管内物质起固定作用。保护胶是用硅胶作载体吸附试剂制成，其作用是除去对指示胶有干扰的气体。隔离层一般用有色玻璃粉或其它惰性有色颗粒物质，对指示胶起界限作用。指示胶以活性硅胶为载体吸附化学试剂经加工处理而成。图11比长式比长式CO检测管结构示意图检测管结构示意图1堵塞物；2活性炭；3硅胶；4消除剂；5玻璃粉；6指示粉2检定管的工作原理当含有被检测气体的空气以一定速度通过检定管时，被测气体与指示剂发生化学反应，根据变色的程度或变色的长度来确定其浓度，

17、前者称为比色式，后者称为比长式。普遍采用比长式。以比长式CO检测管为例来说明检测原理。比长式CO检测管是一支4mm6mm，长150 mm的玻璃管，以活性硅胶为载体，吸附化学试剂碘酸钾和发烟硫酸充填于管中，当CO气体通过时，与指示粉发生化学反应，在玻璃上形成棕色环，棕色环随着气体通过向前移动，移动长度与CO浓度成正比，可直接从玻璃管上的刻度读出的CO浓度。其它有害气体的比长式检测管结构及工作原理与CO基本相同，只是检测管内装的指示粉各不相同，颜色变化有差异。圆筒形压入式手动采样器结构示意图圆筒形压入式手动采样器结构示意图1气嘴；2接头胶管；3阀门把；4变换阀；5垫圈；6活塞筒；7拉杆；8手柄 2

18、)测定方法。使用J1型采样器进行有害气体检测方法如下：(1)采样与送气。不同的检定管要求用不同的采样和送气方法。对于很不活泼的气体，如CO、CO2等，一般是先将气体吸入采样器，在此之前应在测定地点将活塞往复抽送23次，使采样器内原有的空气完全被气样(待测气体)所取代。打开检定管两端的封口，把检定管浓度标尺标“O”的一端插入采样器的插孔2中，然后将气样按规定的送气时间均匀地送入检定管。如果是较活泼的气体，如H2S，则应先打开检定管两端封口，把检定管浓度标尺上限的一端插入采样器的人口1中，然后以均匀的速度抽气，使气样先通过检定管后进入采样器。在使用检定管时，不论用送气或抽气方式采样，均应按照检定管

19、使用说明书的要求准确采样。(2)读取浓度值。检定管上印有浓度标尺。浓度标尺零线一端称为下端，测定上限一端称为上端。送气后由变色柱(或变色环)上端所指示的数字，可直接读取被测气体的浓度。(3)高浓度气体检测高浓度检测在优先考虑测定人员的防毒措施后，然后采用下述方法进行测定。稀释被测气体。在井下测定时，先准备一个装有新鲜空气的胶皮囊带到井下，测定时先吸取一定量的待测气体，然后用新鲜空气使之稀释到12110，送入检定管，将测得的结果乘以气体稀释后体积变大的倍数，即得被测气体的浓度值。例如用二型CO检定管进行测定。先吸入气样10 mL，后加入40 mL新鲜空气将其稀释后，在100 s内均匀送入检定管，

20、其示数为004，则被测气体中的CO浓度为：O.04=O.045=O.2 采用缩小送气量和送气时间进行测定。如采样量为50 mL，送气时间为100 s的检定管，测高浓度时使采样量为及送气时间为，这时被测气体的浓度=检定管读数N。对于采样量为100 mL，送气时间为100 s的检定管，N可取2或4；如果要求采样量为50mL，送气时间为100s时，N最好不要大于2，因为N过大，采样量太少，容易产生较大的测定误差。因此，对测定结果要求较高的，最好更换测定上限大的检定管。(4)低浓度气体检测低浓度检测可以采用增加送气次数的方法进行测定。即被测气体的浓度=检定管上读数送气次数例如：用二型CO检定管举行测定

21、，按送气量为50mL，送气时间为100 s的要求，连续送5次气样后，检定管的指示数为0.002，则被气体中CO浓度应为：0.0025=O.0004。2.DQJD一1型多种气体检定器 1)结构。DQJD一1型多种气体检定器，主要由一个橡胶波纹管构成的吸气泵与检定管(C1D型、C1Z型、C1G型，S1D型、S1Z型及C2G型等)配合使用。吸气泵的结构如图12所示。吸气泵一次动作吸气体积为50mL。吸气泵上的支撑环5、弹簧6及链条4是为了保证一次吸气量为50mL而设置的。调整链条的长短可改变吸气量的大小。2)测定方法。使用时将所需测定气体的检定管两端打开，按检定管上所标箭头指向插入吸气泵的插管座1内

22、，手握吸气泵，并将它完全压缩，然后按照所用检定管要求的送气时间均匀地放松，使50mL气样等速地通过检定管，最后根据检定管变色柱(或变色环)的长度直接读出被测气体的浓度。XRl型气体检定器结构示意图型气体检定器结构示意图l一抽气球；2一金属三通；3一检定管 吸气泵结构示意图吸气泵结构示意图 1一插管座；2一上压盖；3一橡胶波纹管；4一链条；5一支撑环；6一弹簧；7一下压盖；8-出气阀门3XR一1型气体检测器1)结构。XR一1型气体检测器的抽气球是一个60mL的医用洗耳球，其使用容积为(502)mL，根据需要可在球嘴上安一个金属三通活塞，以便测定时增加取气次数，其结构如图14所示。2)测定方法。使

23、用该检测器时应先检查其气密性。方法是左手拿抽气球，用右手拇指按压球的底部，排出球内气体后，用左手拇指与食指捏球的左边，退出右手拇指再把球对折，用手握紧。然后将一支完整的检定管插在抽气球的进气口上，放松左手，经10 min左右，如抽气球未鼓起则说明气密性良好。测定时，按气密性检查方法，排出抽气球内气体后，在其进气口处，紧密牢固地插入一支两端打开的检定管，“O”点一端向上，松开抽气球，待测气体便通过检定管进入抽气球。当抽气球全部鼓起后，再停约半分钟，即可从检定管的浓度标尺上直接读出待测气体的浓度。该检测器在使用时，虽然每次的抽气时间不同，速度也不够均匀，但实验证明，只要抽气球与检定管连接处不漏气，

24、每次抽气体积基本上是相同的，其测定结果能保证在规定的误差范围内。它具有体积小，重量轻，便于携带及价格低廉等优点。三、防止有害气体危害的措施三、防止有害气体危害的措施为了防止有害气体的危害，应采取以下措施：(1)加强通风。加强通风。防止有害气体危害的最根本的措施就是加强通风，不断供给井下新鲜空气，将有害气体冲淡到规程规定的安全浓度以下，并排至矿井以外，以保证工作人员的安全与健康。(2)加强有害气体的检查。加强有害气体的检查。应用各种仪器仪表检查、监视井下各种有害气体的发生、发展和积聚情况，是防止有害气体危害的一种重要手段。只有通过检查来掌握情况、发现问题，才可能争取主动，才谈得上去解决问题，防患

25、于未然。(3)喷雾洒水或使用水泡泥。喷雾洒水或使用水泡泥。在生产过程中爆破工作将会生成大量的有害气体，为了减少其生成量，应禁止使用非标准炸药，严格放炮制度和执行规程有关规定，并尽可能使用水炮泥放炮。掘进工作面爆破时，应进行喷雾洒水，以溶解氧化氮等有害气体，并同时消除炮烟和煤尘。有二氧化碳涌出的工作面亦可使用喷雾洒水的办法使其溶于水中。(4)禁入险区。禁入险区。井下通风不良的地方或不通风的旧巷内，往往聚积大量的有害气体，因此，在不通风的旧巷口要设置栅栏，并挂上“禁止入内”的牌子。如果要进入这些巷道，必须先进行检查，当确认巷道中空气对人体无害时才能进入，以避免窒息或中毒死亡事故的发生。(5)及时抢

26、救，减少伤亡。及时抢救，减少伤亡。当有人由于缺氧窒息或呼吸有害气体中毒时，应立刻将窒息或中毒者移到有新鲜空气的巷道或地面，进行急救，最大限度地减少人员伤亡。(6)抽放瓦斯。抽放瓦斯。如果煤、岩层中某种有害气体的储藏量较大，可采取回采前预先抽放的办法。如我国许多矿井将煤岩层中的瓦斯预先抽放出来，送到地面，并加以利用，变害为宝。矿井气候矿井气候是指矿井空气的温度、湿度和风速等参数的综合作用状态。一、影响气候条件的因素一、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。最适宜的矿井空气温度为1520。1影响矿井空气温度的因素矿井空气

27、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

28、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10002000m，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

29、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）绝对湿度：指单位体积湿空气中所含水蒸气的质量（g/m3），用f表示。空气在某一温度下所能容纳的最大水蒸气量称为饱和水蒸气量，用F饱表示。温度越高，空气的饱和水蒸气量越大。F饱与温度之间关系如下表。（2）相对湿度：指空气中水蒸气的实际含量（f）与同温度下饱和水蒸气量（F饱）比值的百分数，用公式表示如下：%100饱Ff 通常所说的湿度指的都是相对湿度，它反映的是空气中所含水蒸气量接近饱和的程度。一般认为相对湿度在5060%对人体最为适宜。

30、一般情况下，在矿井进风路线上，有冬干夏湿之感。在采掘工作面和回风系统，因空气温度较高且常年变化不大，空气湿度也基本稳定，一般都在90%以上，甚至接近100%。温度饱和水蒸气量g/m3饱和水蒸气压力Pa温度饱和水蒸气量g/m3饱和水蒸气压力Pa-201.11281412.01597-151.61931512.81704-102.32881613.61817-53.44221714.4193204.96101815.3206515.26551916.2219825.67052017.2233136.07572118.2249146.48112219.3263856.88702320.4281167

31、.39332421.6298477.79982522.9317188.310682624.2335798.811432725.63557109.412272827.03784119.913112928.540101210.014023030.142361311.314963131.84490空气湿度的测定 测量矿井空气湿度的仪器主要有风扇湿度计和手摇湿度计，它们的测定原理相同。测定相对湿度时，先用仪器附带的吸水管将湿温度计的棉纱布浸湿，然后上紧发条，小风扇转动吸风，空气从两个金属保护管4、5的入口进入，经中间风管7由上部排出。湿球温度计的温度值低于干球温度计的温度值，空气的相对湿度越小，蒸发吸

32、热作用越显著，干湿温度差就越大。根据湿温度计的读数和干、湿度计的读数差值，查表即可查出空气的相对湿度。1干球温度计；2湿球温度计；3湿棉纱布；4、5双层金属保护管；6通风器；7风管3.矿井空气湿度的变化规律(1)矿井空气的湿度是随着地面空气湿度和井下滴水情况不同而变化的。(2)在一般情况下，在矿井进风路线上有冬干夏湿的现象。在冬季，地面空气进入矿井后，因温度升高，空气饱和能力加大(F饱值增大)，使相对湿度降低，所以沿途要吸收水分，使进风井巷显得干燥；夏季地面空气进入矿井后，温度逐渐下降，饱和能力变小，空气中所含的一部分水蒸气凝结成水珠，附着于巷道壁上，使沿途井巷显得潮湿。因此，在进风路线上往往

33、出现“冬干夏湿”现象。但是，进风井巷如果有淋水，即使在冬天，也是潮湿的。（三）井巷风速及测定 风速是指风流单位时间内流过的距离。井巷中的风速过高或过低都会影响工人的身体健康。风速过低时，汗水不易蒸发，人体多余热量不易散失掉，人就会感到闷热不舒服，同时瓦斯也容易积聚；风速过高时，容易使人感冒，矿尘飞扬，对安全生产和工人的身体健康都不利。因此，规程规定了采掘工作面和各类井巷的最低、最高容许风速，见表111。此外，规程还规定，设有梯子间的井筒或修理中的井筒，风速不得超过8m/s；梯子间四周经封闭后，井筒中的最高允许风速可按上表执行。无瓦斯涌出的架线电机车巷道中的最低风速可低于上表的规定值，但不得低于

34、0.5m/s。综合机械化采煤工作面，在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后，其最大风速可高于上表的规定值，但不得超过5m/s。井巷名称允许风速/（m/s）最低最高无提升设备的风井和风硐15专为升降物料的井筒12风桥10升降人员和物料的井筒8主要进、回风巷8架线电机车巷道1.08运输机巷，采区进、回风巷0.256采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷0.254掘进中的岩巷0.154其它通风人行巷道0.151.测风站的位置和要求测风站的位置和要求规程规定，每个矿井都必须建立测风制度，在各主要测风地点都要设置测风站。测风站的设置地点，应能满足测定全矿总进风量和总回风量，以及各翼、各水平及各回采工作面进风

35、量和回风量的要求。测风站位置示意图测风站必须符合下列要求(图16）：（1）测风站应设置在平直的巷道中，其前后10m范围内不得有障碍物和拐弯等局部阻力。（2）测风站位于巷道不规整处时，其四壁应用木板或其他材料衬壁呈固定形状断面，长度不得小于4m，且壁面光滑严密不漏风。（3）测风站应悬挂测风记录牌，记录牌上记明测风站的断面积、平均风速、风量、空气温度、瓦斯和二氧化碳的浓度以及测定日期、测定人等项目。图16测风站2.测风仪表及测风方法测风仪表及测风方法 (1)测风仪表风表分机械翼式、热效式、电子翼式三种，测量范围分为高速、中速、低风表，机械翼式分为杯式和翼式风表。表112，风表分类及性能特点。(2)

36、风表的结构及工作原理 广泛使用机械翼式(看实物)。(3)风表校正由于由于风表本身构造和其它因素的影响(如使用过程中机件的磨损，检修质量等)，翼轮的转速即表速不能反映真实风速，因此必须进行校正。根据风表校正仪得出的数据，将表速与真实风速之间的关系记载于风表的校正图表上。每只风表出厂前或使用一段时间后，须进行校正，并绘出风表校正图表，以备测风速时使用。风硐式风表校正仪。为了测得平均风速，可采用线路法或定点法。根据测风员的站立姿势不同分为迎面法和侧身法两种。迎面法需将测得的真风速乘以1.14的校正系数。侧身法校正系数K由下式计算：K=式中 S测风站的断面积，m2；0.4测风员阻挡风流的面积，m2。S

37、S4.0 为什么用线路法或定点为什么用线路法或定点法测风速？法测风速？空气在井巷中流动时，一般来说，位于巷道轴心部分的风速最大，靠近巷道周壁部分的风速最小。通常所谓巷道内的风速都是指平均风速v均。实际工作中最大风速不一定正好位于井巷的中轴线上，风速分布也不一定具有对称性。巷道中的风速分布巷道中的风速分布用机械式风表测风步骤：（1）先估测风速范围，然后选用相应量程的风表。（2）风表和秒表回零，正迎风流，约2030s后，开始计时，均匀走完测量路线。同一地点测三次，取平均值，并按下式计算表速：式中 v表风表测得的表速，m/s；n风表刻度盘的读数，取三次平均 值，m；t测风时间，一般60s。（3）根据

38、表速查风表校正曲线，求出真风速v真。（4）将真风速乘以校正系数K得实际平均风速v均，即：v均=Kv真，m/s（5）按下式计算巷道通过的风量：Q=v均S式中 Q测风巷道通过的风量，m3/s；S测风站的断面积，m2，tnv表5.测风时应注意的问题测风时应注意的问题（1）风表的测量范围要与所测风速相适应，避免风速过高、过低造成风表损坏或测量不准；（2）风表不能距离人体和巷道壁太近，否则会引起较大误差；（3）风表叶轮平面要与风流方向垂直，偏角不得超过10，在倾斜巷道中测风时尤其要注意；（4）按线路法测风时，路线分布要合理，风表的移动速度要均匀，防止忽快忽慢，造成读数偏差；（5）秒表和风表的开关要同步，

39、确保在1min内测完全线路（或测点）；（6）有车辆或行人时，要等其通过后风流稳定时再测；（7）同一断面测定三次，三次测得的计数器读数之差不应超过5%，然后取其平均值。二、矿井气候条件的改善二、矿井气候条件的改善（一）空气预热空气预热就是使用蒸汽、水暖或其它设备，将一部分空气预热到7080，再使其与冷空气混合，混合后的空气温度达到2以上。（二）降温措施我国南方地区在夏季地面空气温度高达3840，直接影响井下空气温度；此外开采深度大、岩层温度高、井下涌水温度高及机电设备散热等原因，使采掘工作面出现了湿热的气候条件。1、通风降温增加风量、选择合理的通风系统、加强通风管理等。2、减少各种热源散热3、冷水或冰块降温4、制冷降温风表种类优点缺点机械翼式体积小，重量轻，可测平均风速精度低，不能直接指示风速，不能自动化遥测，不能测微风电子翼式接近开关式(感应式)电容式光电式能发展遥测，精确度比机械翼式高精确度比机械翼式高能直接指示瞬时风速叶片有惯性运动，所以测定值偏大；体积和重量比机械式大构造复杂风速过高不能测，风速过低也不能测热效式热线式热球式热敏电阻式没有惯性影响高低风速均可测能发展遥测热敏电阻和热球的测值呈非线性；受湿度和气体成分的影响表1-12 风表的分类及优缺点