煤矿矿井空气及有害气体5.ppt

煤矿粉尘监测第一章

煤矿矿井空气及有害气体第一节
矿井空气一、空气成分氧是人类生存必需的元素。氧的分子式为O2，分子量32.0，密度1.42kg/m3，相对密度1.105。新鲜空气中氧气约占21%，地面空气的氧气含量是稳定的，一般情况下，不会发生减少的现象。在与外界自然环境相对隔离的场所，如无良好的通风，氧气含量可有所降低。如矿井下，由于人的呼吸、矿物氧化、坑木腐烂、爆破、煤自燃等消耗大量氧气，如通风量不足就会造成空气中的氧气含量降低。由于人体有一定的代偿能力，空气中氧气含量轻微降低对人体无明显危害，氧气含量在16%以上时，人还能正常生活。当氧气含量降至7%～8%时，是一个危险界限，此时机体的代偿能力急剧衰退，体温下降，可因缺氧窒息而死亡。二、常用的空气状态参数当温度为0℃时，在纬度45°处海平面上的大气压力为101.325kPa，这一压力值通常称为1个标准大气压。大气压随海拔高度的变化而变化。海拔越高，大气压越低。海拔越低，大气压越高。一般来说，矿井垂深每增加100m，大气压则相应增加1.1kPa左右。
在监测工作中经常需要测量采样地点的大气压，测量现场的气压常用空盒气压计或精密数字气压计。
（二）空气的密度
空气的密度是指单位体积的空气的质量。常用单位为g/L或kg/m3。混合气体静置后，由于各种成分的密度不同，出现密度大的聚积在下层，密度小的聚积上层的分层现象，了解气体的这一物理特性，对于防治有害气体的危害具有重要意义。为了便于比较有害气体与干燥空气两者密度的大小，人们常用相对密度这一概念。相对密度是指在标准状态下，某种气体密度与干燥空气密度(1.293kg/m3)之比。相对密度小于1，说明该种气体比空气轻；反之，则说明比空气重。(三)空气的湿度
1.绝对湿度
绝对湿度是指在一定温度下，单位体积或单位质量的空气中所含水分的质量，单位常以g/m3，g/kg表示。
2饱和湿度
饱和湿度是指在一定温度下，单位体积空气中所能容纳水蒸气的最大值。可从有关资料中查出某一气温下所对应的饱和湿度，例如气温20℃时饱和湿度为17.16g/m3，30℃时为30.14g/m3。相对湿度是指空气中实际含水蒸气量与同一温度下饱和水蒸气量之比的百分数，即绝对湿度与同一温度下饱和湿度之比的百分数。相对湿度可从干湿球温度计或温湿度表上查得。相对湿度高于80%称为高气温，低于30%称为低气温，人适宜的相对湿度为60%左右。(四)空气的温度《煤矿安全规程》规定，进风口以下的空气温度必须在2℃以上。生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃，机电设备硐室的空气温度不得超过30℃；当空气温度超过时，必须缩短超温地点工作人员的工作时间，并给予高温保健待遇。采掘工作面的空气温度超过30℃，机电设备硐室的空气温度超过34℃时，必须停止作业。煤矿常见有害气体及其危害2有害气体浓度表示法之间的换算
(1)由ppm换算成mg/m3。
M×ppm
mg/m3=(1—2)
22.4
式中M—被测物质的分子量。
(2)由体积百分数浓度换算成mg/m3。先将体积百分数浓度值乘以1000000变成ppm，再用式(1—2)换算成mg/m3。对二氧化碳(CO2)允许浓度的规定：采掘工作面的进风流中，CO2浓度不超过0.5%；矿井总回风巷中CO2浓度超过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CO2浓度超过1.5%时，必须停止工作，撤出人员，采取措施进行处理。
对瓦斯允许浓度的规定：在采掘工作面进风流的瓦斯浓度不得超过0.5%；在采掘工作面和采区的回风流中，瓦斯浓度不得超过1%；在矿井和一翼的总回风流中，瓦斯浓度不得超过0.75%。《煤矿安全规程》还对瓦斯超限时的处理作了严格的规定。
对氢气(H2)允许浓度的规定：井下充电室风流中以及局部积聚处的氢气浓度，不得超过0.5%。工作场所空气中一氧化碳等六种有害气体的职业接触限值mg/m3三、常见有害气体及其危害1、一氧化碳一氧化碳(CO)与血红蛋白(Hb)的结合力比氧气(O2)与血红蛋白(Hb)的结合力大240～300倍，一氧化碳(CO)中毒机理就是一氧化碳(CO)竞争性地抑制了氧气(O2)与血红蛋白(Hb)的结合能力，一氧化碳(CO)取代氧气(O2)与血红蛋白(Hb)结合，使氧气(O2)的运送和组织利用氧气(O2)的功能发生障碍。引起中毒。人在一氧化碳(CO)浓度为115mg/m3(92ppm)环境中，至多2小时(h)即可发生中毒；空气中的一氧化碳浓度为1%时(10000ppm)，人呼吸数次后就会昏迷，1～2分钟(min)便可死亡。2、二氧化碳二氧化碳(CO2)主要经呼吸道吸入人体内，高密度时有显著毒性作用，主要是对呼吸中枢的毒性作用。低浓度时呼吸中枢兴奋，如浓度达到3%时，呼吸加深；高密度时抑制呼吸中枢，