矿井空气成分及有毒有害气体的检测
第一章矿井空气
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、检测仪器与方法；
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、矿井气候条件标准、改善方法，
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：
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、检测仪表及方法；
4、掌握矿井气候条件各参数的测定仪表及方法。
第一节矿井空气成分
地面空气又称为大气，是混合气体，大气中除了水蒸气的比例随地区和季节变化较大以外，其余化学组成成分相对稳定。一般将不含水蒸汽的空气称为干空气，它的组成成分和体积百分比分别为氧气（20.96%）、氮气(79%)和二氧化碳(0.04%).
地面空气从井筒进入井下就成了矿井空气，将发生一系列变化。主要有：氧气含量减少；有毒有害气体含量增加；粉尘浓度增大；空气的温度、湿度、压力等物理状态变化等。
在矿井通风中，习惯上把风流分作新鲜风流（新风）和污风风流（污风或乏风）。
一、矿井空气的主要成分及其基本性质
（一）氧气（O2）
氧气是一种无色、无味、无臭的气体，对空气的相对密度为1.105。氧气很活跃，易使多种元素氧化，能助燃。
氧气是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0.2~0.4L/min；在工作时为1~3L/min。
人体缺氧症状与空气中氧气浓度的关系如表1-1所示。
表1-1 人体缺氧症状与空气中氧气浓度的关系
氧气浓度（体积）/% 人体主要症状
17
15
10~12
6~9 静止状态无影响，工作时会感到喘息、呼吸困难和强烈心跳
呼吸及心跳急促，无力进行劳动
失去知觉，昏迷，有生命危险
短时间内失去知觉，呼吸停止，可能导致死亡
地面空气进入井下后，氧气浓度要有所降低，氧气浓度降低的主要原因有：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。
在正常通风的井巷和工作面中，氧气浓度与地面相比一般变化不大，不会对人体造成太大影响。但在井下盲巷、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。
（二）氮气（N2）
氮气是无色、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。
氮气在正常情况下对人体无害，但当空气中的氮气浓度增加时，会相应降低氧气浓度，人会因缺氧而窒息。在井下废弃旧巷或封闭的采空区中，有可能积存氮气。如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。
（三）二氧化碳（CO2）
二氧化碳是无色、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。
二氧化碳对人体的呼吸有刺激作用，所以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。空气中二氧化碳浓度对人体的危害程度如表1-2所示。
表1-2 空气中二氧化碳浓度对人体的影响
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。有时也能从煤岩中大量涌出，甚至与煤或岩石一起突然喷出，给安全生产造成重大影响。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。
二氧化碳窒息同缺氧窒息一样，都是造成矿井人员伤亡的重要原因之一。
二、矿井空气主要成分的质量（浓度）标准
矿井空气的主要成分中，由于氧气和二氧化碳对人员身体健康和安全生产影响很大，所以《煤
矿安全规程》（以下简称《规程》）对其浓度标准做了明确规定。主要如下：
采掘工作面进风流中，按体积计算，氧气浓度不低于20%；二氧化碳浓度不超过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。
三、矿井空气主要成分的检测方法
矿井空气主要成分的检测方法可分为两大类：一是取样分析法，二是快速测定法。
（一）取样分析法
利用取样瓶或吸气球等容器提取井下空气式样，送往地面化验室进行分析。分析仪器多用气相色谱仪，分析精度高，定性准确，分析速度快，一次进样可以同时完成多种气体的分析；但所需时间长，操作复杂，技术要求高。一般用于井下火区成分检测或需精确测定空气成分的场合。
（二）快速测定法
利用便携式仪器在井下就地检测，快速测定出主要气体成分，是目前普遍采用的测定方法。
1、氧气浓度的快速测定方法
（1）利用氧气检测仪检测
检测井下氧气的便携式仪器种类较多，主要有AY—1B型、JJY—1型（可测O2、CH4两种气体）等。其中AY—1B型是普遍使用的氧气检测仪，本质安全型。
AY—1B型氧气检测仪采用的是电化学“隔膜式伽伐尼电池”原理。氧气传感元件（隔膜式伽伐尼电池）分别由铂、铅两种不同金属做阴极和阳极，碱性溶液做电解液，通过聚四氯乙烯薄膜将其封闭构成，如图1-1a所示。当氧气透过隔膜在电极上发生电化学反应时，在两个电极间将形成同氧气浓度成正比的电流值，通过测定电极间的电流值即可实现对氧气浓度的测定。图1-1b为AY—1B型氧气检测仪的外部结构图。
（a）
（b）
图1-1 AY—1B型氧气检测仪
（a）隔膜式伽伐尼电池结构示意图（b）AY—1B型氧气检测仪的外部结构图
1—氧气浓度显示器；2—仪器铭牌；3—示值调准电位器旋钮；
4—氧气扩散孔；5—提手；6—密封盖；7—开关
（2）利用比长式氧气检测管检测
这种方法与矿井中主要有害气体的检测基本相同（详见本章第二节）
2、二氧化碳浓度的快速检测方法
矿井空气中二氧化碳的测定主要使用光学瓦斯鉴定器，检查方法详见《煤矿安全》教材。
第二节矿井空气中的有害气体及其检测
一、矿井空气中的有害气体及其基本性质
（一）一氧化碳（CO）
一氧化碳是无色、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%时遇火源有爆炸性。
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250~300倍。一氧化碳的中毒程度与中毒浓度、中毒时间、呼吸频率和深度及人的体质有关。与中毒浓度和中毒时间的关系如表1-3所示。
表1-3 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
0.016 数小时后有头痛、心跳、耳鸣等轻微中毒症状
0.048 1h可引起轻微中毒症状
0.128 0.5~1h引起意识迟钝、丧失行动能力等严重中毒症状
0.40 短时间失去知觉、抽筋、假死。30min内即可死亡
一氧化碳中毒除上述症状外，最显著的特征是中毒者粘膜和皮肤呈樱桃红色。
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70～75%的死亡人员都是因一氧化碳中毒所致。
（二）硫化氢（H2S）
硫化氢是无色、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（0.005~0.01%），因嗅觉神经中毒麻痹，臭味“减弱”或“消失”，反而嗅不到。硫化氢的中毒程度与浓度的关系如表1-4所示。
表1-4 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
0.0001 有强烈臭鸡蛋味
0.01 流唾液和清鼻涕、瞳孔放大、呼吸困难
0.05 0.5~1h严重中毒，失去知觉、抽筋、瞳孔变大，甚至死亡
0.1 短时间内死亡
矿井中硫化氢的主要来源有：坑木等有机物腐烂；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。有些矿区的煤层中也有硫化氢涌出。
（三）二氧化硫（SO2）
二氧化硫是无色、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，是井下有害气体中密度最大的，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。二氧化硫的中毒程度与浓度的关系如表1-5所示。
表1-5 二氧化硫的中毒程度与浓度的关系
二氧化硫浓度（体积）/% 主要症状
0.0005 嗅到刺激性气味
0.002 头痛、眼睛红肿、流泪、喉痛
0.05 引起急性支气管炎和肺水肿，短时间内有生命危险
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。
（四）二氧化氮（NO2）
二氧化氮是一种红褐色气体，有强烈的刺激性气味，相对密度1.59，易溶于水。
二氧化氮是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。二氧化氮的中毒程度与浓度的关系如表1-6所示。
表1-6 二氧化氮的中毒程度与浓度的关系
二氧化氮浓度（体积）/% 主要症状
0.004 2~4h内不致显著中毒，6h后出现中毒症状，咳嗽
0.006 短时间内喉咙感到刺激、咳嗽，胸痛
0.01 强烈刺激呼吸器官，严重咳嗽，呕吐、腹泻，神经麻木
0.025 短时间即可致死
矿井中二氧化氮的主要来源是爆破工作。炸药爆破时会产生一系列氮氧化物，如一氧化氮（遇空气即转化为二氧化氮）、二氧化氮等，是炮烟的主要成分。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。因此在爆破工作中，一定要加强通风，防止炮烟熏人事故。
（五）氨气（NH3）
氨气是一种无色、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。
（六）氢气（H2）
氢气无色、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。
除了上述有害气体之外，矿井空气中最主要的有害气体是甲烷（CH4），又称沼气。它是一种具有窒息性和爆炸性的气体，对煤矿安全生产的威胁最大，关于它的主要性质、危害和预防措施等将在《煤矿安全》教材中详细介绍，本节不再重复。
在煤矿生产中，通常把以甲烷为主的这些有毒有害气体总称为瓦斯。
二、矿井空气中有害气体的安全浓度标准
为了防止有害气体对人体和安全生产造成危害，《规程》中对其安全浓度（允许浓度）标准做了明确规定，其中主要有毒气体的浓度标准如表1-7所示。
表1-7 矿井空气中有害气体最高允许浓度
有害气体名称符号最高允许浓度（%）
一氧化碳 CO 0.0024
氧化氮（换算成二氧化氮） NO2 0.00025
二氧化硫 SO2 0.0005
硫化氢 H2S 0.00066
氨 NH3 0.004
此外，《规程》还规定：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%。
对矿井中涌出量较大的甲烷（瓦斯）气体，《规程》对其安全浓度和超限后的措施都有更为详尽的规定，具体见《煤矿安全》教材。
通过上述有害气体的安全浓度标准可以看出，最高允许浓度的制定都留有较大的安全系数，只要在矿井生产中严格遵守《规程》规定，不违章作业，人身安全是完全有保障的。
三、有害气体的检测方法
近年来，随着煤矿安全装备水平的不断提高，瓦斯监控系统的普遍应用，有害气体的检测手段也日趋完善，各大、中型矿井已经形成了人工定点、定时检测与自动监测相结合的检测体系。在人工检测方法中，除了取样分析法之外，目前使用最广泛的还是快速测定法。
（一）瓦斯（CH4）的快速检测方法
煤矿中用于检测瓦斯的仪器有光学瓦斯检定器、瓦斯检测报警仪、瓦斯断电仪等。其构造原理及使用方法将在《煤矿安全》教材中介绍。
（二）CO、NO2、H2S、SO2、NH3、H2的快速检测方法
煤矿井下空气中CO、NO2、H2S、SO2、NH3和H2等有害气体的浓度测定，普遍采用比长式检测管法。它是根据待测气体同检测管中的指示粉发生化学反应后指示粉的变色长度来确定待测气体浓度的。下面以比长式CO检测管为例说明检测原理及检测方法。
图1-2 比长式CO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
如图1-2所示，比长式CO检测管是一支￠4～6mm，长150mm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，与指示粉起反应，在玻璃管壁上形成一个棕色环，棕色环随着气体通过向前移动，移动的长度与气样中所含CO 浓度成正比。因此，可以根据玻璃管上的刻度直接读出CO的浓度值。
其他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，颜色变化各有差异。表1-8是我国煤矿用比长式气体检测管主要性能表。
表1-8 我国煤矿用比长式气体检测管主要性能表
检测管名称型号测量范围
(体积比%) 最小
分辨率最小检
测浓度颜色变化
CO Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ (5~50)×10-6
(10~500)×10-6
(100~5000)×10-6 5×10-6
20×10-6
200×10-6 5×10-6
10×10-6
100×10-6
白→棕褐色
CO2 Ⅰ
Ⅱ 0.2%~3.0%
1%~15% 0.2%
1% 0.1%
0.5% 蓝色→白色
H2S 1 (3~100) ×10-6 5×10-6 3×10-6 白→棕色
SO2 1 (2.5~100)×10-6 5×10-6 2.5×10-6 紫→土黄色
NO2 1 (1~50)×10-6 2.5×10-6 1×10-6 白→黄绿色
NH3 1 (20~200)×10-6 20×10-6 20×10-6 桔黄→蓝灰色
O2 1%~21% 1% 0.5% 白→茶色
H2 1 0.5%~3.0% 0.5% 0.3% 白→淡红
与比长式检测管配套使用的还有圆筒形压入式手动采样器。主要结构如图1-3所示。
图1-3 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
采样器由变换阀和活塞筒等部分组成。活塞筒6用来抽取气样，变换阀4则可以改变气样流动方向或切断气流。当阀门把手3处于垂直位置时，活塞筒与接头胶管2相通；当阀门把手顺时针方向旋转水平位置时，活塞筒与气嘴1相通；阀门把手处于45°位置时，变换阀将活塞筒与外界气体隔断。在活塞拉杆7上刻有标尺，可以表示出手柄拉动到某一位置时吸入活塞筒的气样体积（ml）。
使用时先将阀门把手转到水平位置，在待测地点拉动活塞拉杆往复抽送气2～3次，使待测气体充满活塞筒，再将把手扳至45°位置；将检测管两端用小砂轮片打开，按检测管上的箭头指向插入胶管接头；将把手扳至垂直位置，按检测管上规定的送气时间（一般100s）把气样以均匀的速度送入检测管，然后，拔出检测管读数。
如果被测环境空气中有害气体的浓度很低，用低浓度检测管也不易测出，可以采用增加送气次数的方法进行测定。测得的浓度值除以送气次数，即为被测对象的实际浓度。
若被测环境气体浓度大于检测管的上限（即气样未送完检测管已全部变色），在优先考虑测定人员的防毒措施后，可先将待测气体稀释后再进行测定，但测定结果要根据稀释的倍数进行换算。
四、防止有害气体危害的措施
1、加强通风。用通风的方法将各种有害气体浓度冲淡到《规程》规定的安全标准以下，这是目前防止有害气体危害的主要措施之一。
2、加强对有害气体的检查。按照规定的检查制度，采用合理的检查方法和手段，及时发现存在的隐患和问题，采取有效措施进行处理。
3、瓦斯抽放。对煤层或围岩中存在的大量高浓度瓦斯，可以采用抽放的方法加以解决，既可以减少井下瓦斯涌出，减轻通风压力，抽到地面的瓦斯还能加以利用。
4、放炮喷雾或使用水炮泥。喷雾器和水炮泥爆破后产生的水雾能溶解炮烟中的二氧化氮、
二氧化碳等有害气体，降低其浓度，方法简单有效。
5、加强对通风不良处和井下盲巷的管理。工作面采空区应及时封闭；临时通风的巷道要设置栅栏，揭示警标，需要进入时必须首先进行有害气体检查，确认无害时方可进入。
6、井下人员必须随身佩带自救器。一旦矿井发生火灾、瓦斯煤尘爆炸事故，人员可迅速使用自救器撤离危险区。
7、对缺氧窒息或中毒人员及时进行急救。一般是先将伤员移到新鲜风流中，根据具体情况采取人工呼吸（NO2、H2S中毒除外）或其它急救措施。
第三节矿井气候条件及改善
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。这三个参数的不同组合，便构成了不同的矿井气候条件。矿井气候条件同人体的热平衡状态有密切联系，直接影响着井下作业人员的身体健康和劳动生产率的提高。
一、矿井气候对人体热平衡的影响
人体无论在静止状态下还是在运动状态下，都要进行新陈代谢。
人体散热的方式主要通过皮肤表面与外界的对流、辐射和汗液蒸发三种基本形式进行。对流散热主要取决于周围空气的温度和风速；辐射散热主要取决于周围物体的表面温度；蒸发散热则取决于周围空气的相对湿度和风速。
各种气候参数中，空气温度对人体散热起着主要作用。空气湿度影响人体蒸发散热的效果。风速影响着人体的对流散热和蒸发的效果。
总之，矿井气候条件对人体热平衡的影响是一种综合作用，各参数之间相互联系、相互影响。
二、矿井空气的温度、湿度和风速
（一）矿井空气的温度
空气的温度是影响矿井气候的重要因素。最适宜的矿井空气温度为15~20℃。
矿井空气的温度受地面气温、井下围岩温度、机电设备散热、煤炭等有机物的氧化、人体散热、水分蒸发、空气的压缩或膨胀、通风强度等多种因素的影响。随着井下通风路线的延长，空气温度逐渐升高。
在进风路线上，矿井空气的温度主要受地面气温和围岩温度的影响，有冬暖夏凉之感。
工作面温度基本上不受地面季节气温的影响，且常年变化不大。
在回风路线上，因通风强度较大，加上水分蒸发和风流上升膨胀吸热等因素影响，温度有所下降，常年基本稳定。
（二）矿井空气的湿度
空气的湿度是指空气中所含的水蒸气量或潮湿程度。有两种表示方法：
（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。在标准大气压下，不同温度时的饱和水蒸气量如表1-9所示。
表1-9 在标准大气压下不同温度时的饱和水蒸气量、饱和水蒸气压力
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
-20 1.1 128 14 12.0 1597
-15 1.6 193 15 12.8 1704
-10 2.3 288 16 13.6 1817
-5 3.4 422 17 14.4 1932
0 4.9 610 18 15.3 2065
1 5.
2 655 19 16.2 2198
2 5.6 705 20 17.2 2331
3 6.0 757 21 18.2 2491
4 6.4 811 22 19.3 2638
5 6.8 870 23 20.4 2811
6 7.3 933 24 21.6 2984
7 7.7 998 25 22.9 3171
8 8.3 1068 26 24.2 3357
9 8.8 1143 27 25.6 3557
10 9.4 1227 28 27.0 3784
11 9.9 1311 29 28.5 4010
12 10.0 1402 30 30.1 4236
13 11.3 1496 31 31.8 4490
（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（）比值的百分数，用公式表示如下：
（1-1）
式中——相对湿度，% ；
——空气中水蒸气的实际含量（即绝对湿度），g/m3；
——在同一温度下空气的饱和水蒸气量，g/m3
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50~60%对人体最为适宜。
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%。
矿井空气的湿度还与地面空气的湿度、井下涌水大小及井下生产用水状况等因素有关。
（三）井巷中的风速
风速是指风流的流动速度。风速过低过高，对安全生产和人体健康也不利，因此，井下工作地点和通风井巷中都要有一个合理的风速范围。表1-10给出了井下不同温度下适宜的风速范围。表1-11则是《规程》规定的不同井巷中的允许风速标准。
表1-10 风速与温度之间的合适关系
空气温度/℃＜15 15~20 20~22 22~24 24~26
适宜风速/m/s ＜0.5 ＜1.0 ＞1.0 ＞1.5 ＞2.0
表1-11 井巷中的允许风流速度
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 1.0 8
运输机巷，采区进、回风巷 0.25 6
采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷 0.25 4
掘进中的岩巷 0.15 4
其它通风人行巷道 0.15
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。
三、衡量矿井气候条件的指标和安全标准
（一）衡量矿井气候条件的指标
干球温度是我国现行的最简单的评价矿井气候条件指标之一，但它只反映了温度对矿井气候条件的影响，不太全面，其它评价指标也都有一定的局限性。
等效温度是1923年由美国采暖通风工程师协会提出的。这个指标是通过实验，凭受试者对环境的感觉而得出的。实验时，先把三个受试者置于某一温度、湿度、风速的已知环境中，并记下自己的感受；然后，再将他们换到另一个相对湿度为100%、风速为0、温度可调的环境中，通过调节此时的温度，找到与原来的环境相同的感觉，此时的温度值就称为原环境的有效温度。这个指标可以反映出温度、湿度和风速对人体热平衡的综合作用，显然，等效温度越高，人体舒适感就越差。但这种方法在矿井的高温高湿条件下，湿度与风速对气候条件的影响反映不足，也没有考虑辐射换热的效果，所以同样存在着局限性。
井下某一地点等效温度的测算方法是：用干湿球温度计（如风扇湿度计）测出空气的干球温度和湿球温度，再用风表测出该地点风流的风速，然后从图1-4所示的等效温度计算图上查得相应的等效温度值。
图1-4 等效温度计算图
例1-1 测得井下某一工作面风流的干球温度为17℃，湿球温度为16℃，风速为0.8m/s，求其等效温度。
解：在图1-4的左、右标尺上分别找到17℃和16℃两点m、n,并连成虚线，此虚线与风速为0.8m/s的风速曲线相交，根据交点位置可在等效温度标尺上查出等效温度为10℃。
（二）矿井气候条件的安全标准
我国现行的评价矿井气候条件的指标是干球温度。《规程》规定：
进风井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。
四、矿井空气温度和湿度的测定
（一）矿井空气温度的测定
测温仪器可使用最小分度0.5℃并经校正的温度计。测温时间一般在8：00—16：00h的时间内进行。测定温度的地点应符合以下要求：
1、掘进工作面空气的温度测点，应设在工作面距迎头2m处的回风流中。
2、长壁式采煤工作面空气温度的测点，应在工作面内运输道空间中央距回风道口15m处的风流中。采煤工作面串联通风时，应分别测定。
3、机电硐室空气温度的测点，应选在硐室回风道口的回风流中。
此外，测定气温时应将温度计放置在一定地点10min后读数，读数时先读小数再读整数。温度测点不应靠近人体、发热或制冷设备，至少距离0.5m。
（二）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。常用的是风扇湿度计（又称通风干湿表），如图1-5所示，它主要由两支相同的温度计1、2和一个通风器6组成，其中一只温度计的水银液球上包有湿纱布，称为湿温度计，另一只温度计称为干温度计，两只温度计的外面均罩着内外表面光亮的双层金属保护管4、5，以防热辐射的影响；通风器6内装有风扇和发条，上紧发条，风扇转动，使风管7内产生稳定的气流，干、湿温度计的水银球处在同一风速下。
图1-5 风扇湿度计
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
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（△，℃），由表1-12即可查出空气的相对湿度（）。
表1-12 由风扇湿度计读数值查相对湿度
湿球示度/℃干湿温度计示度度差/℃
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0
相对湿度/%
0 100 91 83 75 67 61 54 48 42 37 31 27 22 18 14
1 100 91 83 76 69 6
2 56 50 44 39 34 30 25 21 17
2 100 92 84 77 70 64 58 52 47 42 37 3
3 28 2
4 21
3 100 92 85 78 72 65 60 5
4 49 44 39 3
5 31 27 23
4 100 93 86 79 73 67 61 56 51 46 42 37 33 30 26
5 100 93 8
6 80 74 68 63 5
7 53 4
8 44 40 36 32 29
6 100 93 8
7 81 75 69 64 59 54 50 46 42 3
8 34 31
7 100 93 87 81 76 70 65 60 56 52 48 44 40 37 33
8 100 94 88 82 76 71 66 62 57 53 49 46 42 39 35
9 100 94 88 82 77 72 68 63 59 55 51 47 44 40 37
10 100 94 88 83 78 73 69 64 60 56 52 49 45 42 39
11 100 94 89 84 79 74 69 65 61 57 54 50 47 44 41
12 100 94 89 84 79 75 70 66 62 59 55 52 48 45 42
13 100 95 90 85 80 76 71 67 63 60 56 53 50 47 44
14 100 95 90 85 81 76 72 68 64 61 57 54 51 48 45
15 100 95 90 85 81 77 73 69 65 62 59 55 52 50 47
16 100 95 90 86 82 78 74 70 66 63 60 57 54 51 48
17 100 95 91 86 82 78 74 71 67 64 61 58 55 52 49
18 100 95 91 87 83 79 75 71 68 65 62 59 56 53 50
19 100 95 91 87 83 79 76 72 69 65 62 59 57 54 51
20 100 96 91 87 83 80 76 73 69 66 63 60 58 55 52
21 100 96 92 88 84 80 77 73 70 67 64 61 58 56 53
22 100 96 92 88 84 81 77 74 71 68 65 62 59 57 54
23 100 96 92 88 84 81 78 74 71 68 65 63 60 58 55
24 100 96 92 88 85 81 78 75 72 69 66 63 61 58 56
25 100 96 92 89 85 82 78 75 72 69 67 64 62 59 57
26 100 96 92 89 85 82 79 76 73 70 67 65 62 60 57
27 100 96 93 89 86 82 79 76 73 71 68 65 63 60 58
28 100 96 93 89 86 83 80 77 74 71 68 66 63 61 59
29 100 96 93 89 86 83 80 77 74 72 69 66 64 62 60
30 100 96 93 90 86 83 80 77 75 72 69 67 65 62 60
31 100 96 93 90 87 84 81 78 75 73 70 68 65 63 61
32 100 97 93 90 87 84 81 78 76 73 71 68 66 63 61
例1-2 在井下某处用风扇湿度计测得风流的干球温度为24.2℃,湿球温度为20.2℃。求此处空气的相对湿度。
解：∵′=20.2℃△=24.2－20.2=4℃
∴查表1-12得相对湿度为69%。
五、矿井气候条件的改善
改善矿井气候主要是从调节空气温度和调整风速入手。其中，常用的调节温度措施简述如下：
（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70℃～80℃，再使其与冷空气混合，混合后的空气温度达到2℃以上。按冷热空气混合方式的不同，预热方式有井筒混合式；井口房混合式；井筒、井口房混合式三种。
1、井筒混合式。这种布置方式是将被加热的空气通过专用通风机和热风道送入井口以下2m 以下，在井筒内进行热风和冷风的混合。
2、井口房混合式。这种布置方式是将热风直接送入井口房内进行混合，使混合后的空气温度达到2℃以上后再进入井筒。
3、井口房、井筒混合式。这种布置方式是前两种方式的结合，它将大部分热风送入井筒内混合，将小部分热风送入井口房内混合，再送入井下。
（二）降温措施
1、通风降温
（1）增加风量。当热害不太严重时，用提高通风强度即增大风量的方法来降温是行之有效
的降温措施。
（2）选择合理的通风系统。矿井通风系统或采区通风系统中应尽量缩短进风风流的路线长度，并使进风巷道位于热源温度较低的层位中，以减少风流被加热的机会；采煤工作面通风时，可选择下行通风方式，将机电设备、煤炭运输地点等选择在回风风流中，以降低这些局部热源对工作面的影响。
（3）改革采煤工作面通风方式。传统的采煤工作面通风方式为一进一出的U型通风，如果视情况改为E型、W型通风（详见第七章），既缩短了工作面的风路长度，又增大了风量，还能使工作面的气温降低。
2、改革采煤方法和顶板管理
（1）后退式采煤法与前进式相比，风阻小，风量大，有利于降温。
（2）倾斜长壁式采煤法的通风路线短，风阻小，风量大，工作面入口风流温度相应较低，对改善工作面的气候有利。
（3）采用充填法管理顶板，避免或减少了全部跨落法管理顶板所造成的采空区冒落岩石的散热和采空区热风的散热，可降低工作面风流的温度。
3、减少各种热源散热
如减少煤炭在井下的暴露时间；在高温岩壁与巷道支架之间充填隔热材料；井下大型机电设备硐室设置单独的通风道；对温度较高的压气管路和排热水管用绝热材料包裹；及时封堵或合理排除井下热水等。
4、制冷降温
当采用通常的降温措施不能有效地解决采掘工作面等局部地点的高温问题时，就必须采用机械制冷设备强制制冷，即矿井空调技术。目前机械制冷方法有三种：地面集中制冷机制冷；井下集中制冷机制冷；井下移动冷冻机制冷。
第四节井巷中风速与风量的测定
单位时间内通过井巷断面的空气体积叫做风量，它等于井巷的断面积与通过井巷的平均风速的乘积。因此，测量风量时必然测定风速。风速和风量测定是矿井通风测定技术中的重要组成部分，也是矿井通风管理中的基础性工作。
《规程》规定：矿井必须建立测风制度，每10天进行一次全面测风。对采掘工作面和其它用风地点，应根据实际需要随时测风，每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上。
矿井应根据测风结果采取措施，进行风量调节。
一、井巷断面上的风速分布
空气在井巷中流动时，风速在巷道断面上的分布是不均匀的。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，如图1-6所示，通常所谓巷道内的风速都是指平均风速v均。平均风速v均与最大风速v大的比值叫做巷道的风速分布系数（速度场系数），用K速表示，其值与井巷粗糙程度有关，巷道周壁越光滑，K速就越大，即断面上的风速分布越均匀。据调查，对于砌碹巷道，K速=0.8~0.86；木棚支护巷道，K速=0.68~0.82；无支护巷道，K速=0.74~0.81。
图1-6 巷道中的风速分布
需要注意的是，由于受到井巷断面形状、支护形式、直线程度及障碍物的影响，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。
二、测风仪表
测量井巷风速的仪表叫风表，又称风速计。目前，煤矿中常用的风表按结构和原理不同可分为机械式、热效式、电子叶轮式和超声波式等几种。
（一）机械式风表
机械式风表是目前煤矿使用最广泛的风表。它全部采用机械结构，多用于测量平均风速，也可以用于点风速的测定。按其感受风力部件的形状不同，又分为叶轮式和杯式两种，其中，杯式主要用于气象部门，也可用于煤矿井下；叶轮式在煤矿中应用广泛，是本节介绍的重点。机械叶轮式风表由叶轮、传动蜗轮、蜗杆、计数器、回零压杆、离合闸板、护壳等构成，如图1-7所示。
图1-7 机械叶轮式风表
1—叶轮；2—蜗杆轴；3—计数器；4—离合闸板；5—回零压杆；6—护壳
风表的叶轮由8个铝合金叶片组成，叶片与转轴的垂直平面成一定的角度，当风流吹动叶轮时，通过传动机构将运动传给计数器3，指示出叶轮的转速。离合闸板4的作用是使计数器与叶轮轴联结或分开，用来开关计数器。回零压杆5的作用是能够使风表的表针回零。
风表按风速的测量范围不同分为高速风表（0.8~25m/s）、中速风表（0.5~10m/s）和微（低）速风表（0.3~5m/s）三种。三种风表的结构大致相同，只是叶片的厚度不同，起动风速有差异。
由于风表结构和使用中机件磨损、腐蚀等影响，通常风表的计数器所指示的风速并不是实际风速，表速（指示风速）v表与实际风速（真风速）v真的关系可用风表校正曲线来表示。风表出厂时都附有该风表的校正曲线，风表使用一段时间后，还必须按规定重新进行检修和校正，得出新的风表校正曲线。图1-8为风表校正曲线示意图。
图1-8 风表校正曲线示意图
风表的校正曲线还可用下面的表达式来表示：
v真＝a＋bv表（1-2）
式中v真——真风速，m/s；
a——表明风表启动初速的常数，决定于风表转动部件的惯性和摩擦力；
b——校正常数，决定于风表的构造尺寸；
v表——风表的指示风速，m/s。
目前我国生产和使用的叶轮式风表主要有：DFA—2型（中速）、DFA—3型（微速）、DFA—4型（高速）、AFC—121（中、高速）、EM9（中速）等。机械叶轮式风表的特点是体积小，重量轻，重复性好，使用及携带方便，测定结果不受气体环境影响；缺点是精度低，读数不直观，不能满足自动化遥测的需要。
（二）热效式风表
我国目前生产的主要是热球式风速计。它的测风原理是，一个被加热的物体置于风流中，其温度随风速大小和散热多少而变化，通过测量物体在风流中的温度便可测量风速。由于只能测瞬时风速，且测风环境中的灰尘及空气湿度等对它也有一定的影响，所以这种风表使用不太广泛，多用于微风测量。
（三）电子叶轮式风表
电子叶轮式风表由机械结构的叶轮和数据处理显示器组成。它的测定原理是，叶轮在风流的作用下旋转，转速与风速成正比，利用叶轮上安装的一些附件，根据光电、电感等原理把叶轮的转速转变成电量，利用电子线路实现风速的自动记录和数字显示。它的特点是读数和携带方便，易于实现遥测。如MSF—1型风速计就是利用电感变换元件的电子叶轮式风速计。（四）超声波风速计
超声波风速计是利用超声波技术，通过测量气流的卡蔓涡街频率来测定风速的仪器，目前主
要用于集中监控系统中的风速传感器。它的特点是结构简单，寿命长，性能稳定，不受风流的影响，精度高，风速测量范围大。
三、测风方法及步骤
（一）测风地点
井下测风要在测风站内进行，为了准确、全面的测定风速、风量，每个矿井都必须建立完善的测风制度和分布合理的固定测风站。对测风站的要求如下：
（1）应在矿井的总进风、总回风，各水平、各翼的总进风、总回风，各采区和各用风地点的进、回风巷中设置测风站，但要避免重复设置。
（2）测风站应设在平直的巷道中，其前后各10m范围内不得有风流分叉、断面变化、障碍物和拐弯等局部阻力。
（3）若测风站位于巷道断面不规整处，其四壁应用其它材料衬壁呈固定形状断面，长度不得小于4m。
（4）采煤工作面不设固定的测风站，但必须随工作面的推进选择支护完好、前后无局部阻力物的断面上测风。
（5）测风站内应悬挂测风记录板（牌），记录板上写明测风站的断面积、平均风速、风量、空气温度、大气压力、瓦斯和二氧化碳浓度、测定日期以及测定人等项目。
（二）测风方法
为了测得平均风速，可采用线路法或定点法。线路法是风表按一定的线路均匀移动，如图1-9所示；定点法是将巷道断面分为若干格，风表在每一个格内停留相等的时间进行测定，如图1-10所示，根据断面大小，常用的有9点法、12点法等。
图1-9 线路法测风
图1-10 定点法测风
测风时，根据测风员的站立姿势不同又分为迎面法和侧身法两种。
迎面法是测风员面向风流，将手臂伸向前方测风。由于测风断面位于人体前方，且人体阻挡了风流，使风表的读数值偏小，为了消除人体的影响，需将测得的真风速乘以1.14的校正系数，才能得到实际风速。
侧身法是测风员背向巷道壁站立，手持风表将手臂向风流垂直方向伸直，然后在巷道断面内作均匀移动。由于测风员立于测风断面内减少了通风面积，从而增大了风速，测量结果较实际风速偏大，故需对测得的真风速进行校正。校正系数K由下式计算：
（1-3）
式中S——测风站的断面积，m2；
0.4——测风员阻挡风流的面积，m2。
（三）用机械式风表测风步骤
（1）测风员进入测风站或待测巷道中，先估测风速范围，然后选用相应量程的风表。（2）取出风表和秒表，先将风表指针和秒表回零，然后使风表叶轮平面迎向风流，并与风流方向垂直，待叶轮转动正常后（约20~30s），同时打开风表的计数器开关和秒表，在1min 的时间内，风表要均匀地走完测量路线（或测量点），然后同时关闭秒表和计数器开关，读取风表指针读数。为保证测定准确，一般在同一地点要测三次，取平均值，并按下式计算表速：
（1-4）
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）根据表速查风表校正曲线，求出真风速v真。
（4）根据测风员的站立姿势，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 （1-5）
（5）根据测得的平均风速和测风站的断面积，按下式计算巷道通过的风量：
Q=v均S （1-6）
式中Q——测风巷道通过的风量，m3/s；
S——测风站的断面积，m2，按下列公式测算：
矩形和梯形巷道：S=H?B （1-7）
三心拱巷道： S=B（H－0.07B） (1-8)
半圆拱巷道： S=B（H－0.11B）（1-9）
H——巷道静高，m；
B——梯形巷道为半高处宽度，拱形巷道为净宽，m。
（四）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，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。
例1-3 在某矿井井下的测风站内测风，测风站的断面积是8.4m2，用侧身法测得的三次读数分别为325、338、340，每次测风时间均是1min。求算该测风站的风速和通过测风站的风量各是多少？（风表校正曲线如图1-8所示）
解：（1）检验三次测量结果的最大误差是否超过5%
E=（最大读数－最小读数）/最小读数×100%
=（340－325）/325×100%
=4.62%＜5%
三次测量结果的最大误差小于5%，测量数据精度符合要求。
(2)计算风表的表速
n =（n1+n2+n3）/3 =（325+328+340）/3 =334m/min
v表=n/t=334/60=5.57m/s
（3）查风表校正曲线，求真风速
根据v表= 5.57m/s，查图1-8可得真风速为5.2m/s。
（4）求平均风速
v均=Kv真
其中K=（S－0.4）/S=（8.4－0.4）/8.4=0.95
v均=0.95×5.2=4.94m/s
（5）计算通过测风站的风量
Q= v均S=4.95×8.4=41.58m3/s
经计算得知，测风站内的风速为4.94 m/s，通过的风量为41.58m3/s。
四、微风测量
当风速很小（低于0.1～0.2m/s）时，可以采用烟雾、气味或者粉末作为风流的传递物进行风速测定。用下式计算巷道内的平均风速：
（1-10）
式中v——巷道断面内的平均风速，m/s；
L——风流流经的巷道距离，m；
t——风流流经巷道所用的时间，s。
四、本章小结：
本章重点阐述了矿井空气的主要成分、井下常见的有害气体、空气成分和有害气体的安全标准及测定方法、矿井的气候条件参数测定等主要内容，为进一步学习矿井通风理论奠定基础。
五、复习思考题
思考题
1-1 地面空气的主要成分是什么？矿井空气与地面空气有何不同？
1-2 什么是矿井空气的新鲜风流？污风风流？
1-3 氧气有哪些性质？造成矿井空气中氧气减少的原因有哪些？
1-4 矿井空气中常见的有害气体有哪些？它们的来源和对人体的影响如何？《规程》对这些有害气体的最高允许浓度是如何规定的？
1-5 用比长式检测管法检测有害气体浓度的原理是什么？可用来检测哪些气体？
1-6 防止有害气体危害的措施有哪些？
1-7 什么叫矿井气候条件？气候条件对人体热平衡有何影响？
1-8 什么叫空气的绝对湿度和相对湿度？矿井空气的湿度一般有何变化规律？
1-9 为什么在矿井的进风路线中冬暖夏凉、冬干夏湿？
1-10 《规程》对矿井气候条件的安全标准有何规定？
1-11 矿井的预热和降温主要有哪些方面的措施？
1-12 风表按原理和测风范围分为几类？机械叶轮式风表的优缺点各是什么？
1-13 风表测风时为什么要校正其读数？迎面法与侧身法测风的校正系数为何不同？
1-14 风表校正曲线的含义是什么？为什么风表要定期校正？
1-15 对测风站有哪些要求？
1-16 测风的步骤有哪些？应注意哪些问题？
煤矿井下有毒有害气体管理规定 第一章总则 第一条本规定适用于公司所属煤矿井下所有采掘活动区域。 第二条井下有毒有害气体是指甲烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、氨气、氢气等有害气体的总称。 第三条甲烷、二氧化碳等气体的检查标准执行《矿井瓦斯检查标准》（Q/JM J 1.0014-2013）、《矿井瓦斯检查地点设置标准》（Q/JM J 1.0015-2013）和《矿井瓦斯检查地点检查范围划分及检测点设置标准》（Q/JM J 1.0016-2013）。其它有毒有害气体（一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、氨气、氢气等）检查标准执行本规定。 第二章一般规定 第四条《规程》规定的井下有毒有害气体最高允许浓度，矿井中所有气体的浓度均按体积百分比计算。 《规程》还规定：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%。 第五条采掘活动区域内有毒有害气体检查的检查方式有比长式检测管测定法和便携式检测仪测定法。可用便携式检测
仪检测的有毒有害气体，应使用便携仪检查。 可用比长式检测管法检测的有毒有害气体有CO、NO2、H2S、SO2、NH3和H2等。 可用便携式检测仪检测的有毒有害气体有CO、H2S和H2等。 井下气体的采样执行《煤矿井下气体人工采样规范》（Q/JM J 1.0176-2015）。自然发火矿井监测人员无法到达的区域（如回采工作面采空区、火区密闭内等地点）的气体检查执行《煤矿自然发火束管监测技术标准》（Q/JM J 1.0179-2015）。 第三章检查范围、方式和周期要求 第六条自然发火矿井一氧化碳的检查标准执行《晋煤集团“一通三防”管理规定》“防灭火”章节的有关要求。其他矿井一氧化碳的检查要求： （一）检查范围：主要回风巷、盘区回风巷及综掘、综采工作面的回风风流、回采工作面上隅角、采空区密闭墙前、揭不明巷道或空巷工作面、压风自救供风装置、采空区穿层或高位钻孔施工地点下风侧、瓦斯抽采管路等地点。 （二）检查方式：密闭采空区、瓦斯抽采管路等地点采用井下气体取样和色谱仪分析气体成分，气体采样符合《煤矿井下气体人工采样规范Q/JM J1.0176-2015》要求；压风自救供风装置、采空区穿层或高位钻孔施工地点下风侧等其余地点采用比长式检测管或便携式检测仪直接测定。 （三）检查周期：抽采管路每周至少检查1次。要求检查的其他地点每班至少应检测一次。 第七条进行采空区穿层钻孔或探放水钻孔施工时，施工钻孔地点下风侧0.5m-1m处应每班检查CO和H2S气体，且在钻孔下风侧0.5m-1m处悬挂CO、H2S便携仪实时检测。 第八条NO2、SO2、H2S和NH3等气体的检查要求： （一）检查范围：综采工作面回风流和上隅角、掘进工作面
XX煤矿作业场所职业危害因素辨识开展情况 根据《职业病危害因素分类目录》及国家职业卫生标准中的职业接触限值和检测方法的危害因素，我矿积极开展了作业场所职业危害因素辨识工作。 煤矿作业场所职业危害因素是指对从事职业活动的劳动者可能导致职业病的各种危害因素（或者是在职业活动中生产或存在的、对职业人群的健康、安全和作业能力可能造成不良影响的要素和条件）。主要包括:职业活动中存在的各种有害的化学、物理、生物等因素以及在作业场所过程中产生的其他职业有害因素。 作业场所职业危害因素辨识的内容:确定职业病危害因素的种类、来源、存在形式、存在浓度、危害程度等。 辨识的方法：现场调查、检测法、专业分析法。 XX煤矿职业危害主要指以下职业危害因素： 粉尘：煤尘、岩尘、水泥尘等； 化学物质：氮氧化物、碳氧化物、硫化物等； 物理因素：噪声、高温、振动、电磁辐射等。 放射性物质：氡及子体 目前我矿正处于基建一期工程，主要施工的场所有主平硐、副平硐、进回风立井及地面土建工程。结合我矿实际情况及整个矿井生产系统，就现在作业场所存在职业危害因素做简要的辨识分析。
一、粉尘 生产性粉尘是煤矿的主要职业危害因素，可产生于煤炭生产的全过程，如岩尘、煤尘、水泥尘和混合性粉尘等。可引起矽肺病、煤工尘肺病和水泥尘肺病。 1.粉尘来源及形式 生产性粉尘：在矿井生产的各个环节，如打眼、爆破、综掘、支护、施工水沟、运输、提升、喷浆砌喧和地面排渣等生产过程产生大量的矽尘。 掘进机掘进巷道的作业过程是一个产尘过程，掘进工作面粉尘有以下几部分组成： 1.1掘进机掘进过程中岩石破碎产生的粉尘，即原生粉尘，包括岩石受截齿的压碎和摩擦作用产生的粉尘占机掘工作面粉尘的80%。 1.2岩块塌落后与机器和地面的碰撞，装载机运输皮带溜子转载造成的摩擦破碎产生的粉尘。 1.3随风流带入工作面的尘粒可控制在最小 1.4工作面上沉积的粉尘在综掘作业过程中或巷道通风产生二次扬尘。 掘进的主要危害因素： 工种职业病危害因素产生环节工序
矿井空气中的有害气体检测及防治 第一节矿井空气中的有害气体及检测 矿井空气中常见的有害气体，主要有二氧化碳、氮气、一氧化氮、硫化氢、氧化硫、二氧化氮、氨气、氢气、甲烷等。本节将重点介绍其中的部分气体性质、危害、浓度标准和检测方法。 一、矿井空气中的有害气体及其基本性质 （一）一氧化碳（CO） 一氧化碳是无色、无味、无臭的气体，对空气的相对密度为0.97, 微溶于水，能燃烧，当体积密度达到13%-17%时遇火源有爆炸性。 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250-300倍，因此，人体吸入含有一氧化碳的空气时，一氧化碳首先与血红素相结合，阻碍了氧气的正常结合，从而造成人体血液缺氧引起窒息和中毒。一氧化碳的中毒程度与中毒浓度、中毒时间、呼吸频率和深度及人的体质有关。一氧化碳中毒程度和中毒浓度的关系如下表： 一氧化碳的中毒程度与浓度的关系
一氧化碳中毒除上述症状外，最显著的特征是中毒者黏膜和皮肤呈樱桃红色。 （二）硫化氢（H2S） 硫化氢是无色、微甜、略带臭鸡蛋味的气体，对空气的相对密度 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，它不但能使人体血液缺氧中毒，同时对眼睛及呼吸道黏膜具有强烈的刺激作用，能引起鼻炎和飞、气管炎和肺水肿。当空气中其浓度达到0.001%时可嗅到臭味，但当浓度较高时 （0.005%-0.01%），因嗅觉神经中毒麻痹，臭味“减弱”或“消失，” 反而嗅不到。硫化氢的中毒程度与浓度的关系如下表： 硫化氢的中毒程度与浓度的关系
矿井中硫化氢的主要来源有：坑木等有机物的腐烂；含硫矿物的水化；从老空区和旧巷积水中放出。有些的矿区的煤层中也有硫化氢涌出。 （三）二氧化硫（so） 二氧化硫是无色、有强烈硫磺及酸味的气体，当空气中二氧化硫浓度达到0.0005%时即可嗅到刺激气味。它以溶于水，对空气的相对密度为2.32,是井下有害气体密度最大的，常常积聚在矿井下巷道的底部。 二氧化硫有剧毒，空气中的二氧化硫遇到水后生成硫酸，对眼睛有刺激作用，矿工们称其为“瞎眼气体”。此外，也能对呼吸道的黏膜产生强烈的刺激作用，引起喉炎和肺水肿。化硫的中毒程度与浓 度的关系如下表： 二氧化硫的中毒程度与浓度的关系 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 硫矿物中的爆破；从含硫媒体中涌出。 （四）二氧化氮（NO2） 二氧化氮是一种红褐色气体，有强烈的刺激性气味，对空气的 相对密度为1.59，易溶于水。
技术规格书 编制： 地测科： 地测副总： 总工程师： XX 矿 二零一零年七月十二日 一、总则 1、本规格书适用于矿综合水文动态监测系统。它提出了该系统及
其附属设备的功能设计、结构、性能、安装和实验等方面的技术参数。 2、本规格书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应保证提供符合国家标准、规范和本规格书的优质产品及其相应的优质服务。对国家有关安全、环境保护等强制性标准，必须满足其要求。 3、如果供方对本规格书的条文没有书面提出异议，那么需方可以认为供方提出的产品完全符合本规格书的要求。如有异议，不管是多么微小都应在投标书中以“对规格书中的意见和同规格书的偏差”为标题的专门章节中加以详细描述。 4、在签订合同之后，甲方有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一些补充要求，具体项目由甲方、供应方共同商定。 5、本规格书所使用的标准如遇与供方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。 6、设备采用的专利涉及到的全部费用均认为包含在设备报价中，供方应保证甲方不承担有关设备专利的一切费用。 7、本规格书未尽事宜，由供需双方在合同技术谈判时协商确定。 二、项目概况 矿井水害一直是制约我国煤炭生产的因素之一，严重威胁着煤矿的安全生产。在煤矿生产过程中，对采掘工作面的涌水量、水沟流量、含水层水位动态情况等进行监测，了解水文动态情况，及时发现危险征兆并采取预防措施，是一项非常重要的防治水工作。
目前，煤矿众多观测点的水文动态情况一般由人工定期逐点观测，一是需要观测人员多，且工作量大；二是观测密度满足不了水害预测预报对观测的实时性要求，特别是水害事故发生前，不能及时发现异常情况；三是难以同步获得各观测点数据；四是人工观测经常出现人为的观测误差。矿井综合水文动态监测系统可彻底解决上述问题。 三、系统总体要求 本次系统集成投标厂家需要建立矿井的综合水文动动态监测网络系统，包括地面水文遥测和井下水文监测2个子系统及其集成。 根据煤矿建设和生产的特点，此系统应满足： 1）硬件设备选型必须符合有关国家标准和行业标准，并通过国家技术监督局认定的型式检验。用于防爆环境的设备，还必须通过国家技术监督局认定的检测机构的防爆检验，并取得“防爆合格证”。下井设备还应取得国家煤矿安全局的“煤矿安全标志”，要充分考虑满足防爆、防尘、抗高温潮湿和电磁干扰的要求。地面系统充分考虑防雷和抗电磁干扰的设置。 2)在物理上和逻辑上都有考虑到网络通信的冗余，确保网络通路的安全。 3）系统应可靠、稳定性强、人机界面友好、操作简单、维护方便。 4）方案厂家对整个系统元器件的选型和配置，要求质量可靠，设备一流。并对整个系统的性能及所需软硬件作介绍。
可燃气体和有毒气体检测报警器安全管理规定(标准版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0096
可燃气体和有毒气体检测报警器安全管理 规定(标准版) 第一条应用可燃气体和有毒气体检测报警器（以下简称报警器）监视生产现场可燃气体和有毒气体泄漏和积聚状况，是预防爆炸和中毒事故的重要手段，为了加强对报警器的管理工作，特制定本规定。 第二条报警器的安装率、使用率、完好率应达到100％。 第三条选择报警器应满足以下条件： 1.功能、结构、性能和质量符合国家法定要求； 2.取得国家法定计量单位颁发的计量器具生产许可证； 3.取得国家指定的防爆检验部门发放的防爆合格证，并达到安装现场所要求的防爆等级；
4.技术先进，质量稳定，反应灵敏，便于维修，保证备品备件的供应； 5.受其它气体的干扰小，受温度、湿度影响小； 6.符合国家或行业标准规范要求。 第四条凡新建、扩建、改建的石油石化生产装置及贮运系统，存在可燃气体和有毒气体意外泄漏可能的，必须按照“三同时”原则和设计规范的要求配备报警器。 引进项目和国内配套项目也应按照这一原则配备报警器。 第五条报警器设置的地点、数量、方式，应严格执行石化集团公司《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》（SH3063－1999）有关规定。 第六条报警器安装场所应注意的主要问题： 1.可能泄漏的可燃气体和有毒气体的密度； 2.室外安装时主导风向等环境因素； 3.雨水及有毒气体对检测元件的影响。 第七条报警器校验用标准气体，校验仪器、校验方法及校验人
编号：SM-ZD-91044 有毒有害气体岗位操作规 程 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
有毒有害气体岗位操作规程 简介：该规程资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 第一节适用条件 第一条本章适用于公司井上下产生有毒有害气体地点的人员。 第二节上岗条件 第二条接触有毒有害气体的从业人员经公司培训中心培训时，必须培训职业危害防治相关知识，上岗前培训时间不少于4学时，在岗期间培训时间每年不少于2学时，考试合格后，方可持证上岗操作。 第三节安全规定 第三条煤矿作业场所主要化学毒物浓度限值如下： 化学毒物名称最高允许浓度（%） 一氧化碳CO 0.0024 氧化氮（换算成二氧化氮NO2）0.00025 二氧化碳CO2 0.5
硫化氢H2S 0.00066 第四条加强矿井通风，采用通风的方法将各种有害气体浓度稀释到《煤矿安全规程》规定的标准以下，加强个体防护，佩戴合格的个体防护用品。 第五条工作面采空区应及时予以封闭，设立警示牌，需要进入时，必须首先进行有害气体检查，确认安全后方可进入；需要进入闲置时间较长的巷道进行作业的，必须先通风、后作业。盲道或废弃巷道应及时予以密闭或用栅栏隔断，并设立警示牌。 第六条煤矿井下实施爆破后，为防止氮氧化物中毒，局部通风机风筒出风口距工作面的距离不得大于5m，加强通风增加工作面的风量，及时排除炮烟。人员进入工作面进行作业前，必须把工作面的炮烟吹散稀释，并在工作面洒水。爆破时，人员必须撤到新鲜风流中，并在回风侧挂警戒牌。 第四节操作顺序 第七条进入岗位操作前必须按照不同岗位，正确佩戴防毒口罩（面具）等岗位所需劳动保护用品。 第八条进入岗位后要认真对岗位配置的通风设施进行
有毒气体检测报警仪技术条件及检验方法 字体大小：大- 中- 小waiyingm发表于09-02-05 10:21 阅读(181) 评论(0) 中华人民共和国化学工业部1999—08—04发布1993—01—01实施 1 主题内容与适用范围 本标准规定了有毒气体检测报警仪分类、技术要求、检验方法等。 本标准适用于有毒气体检测报警仪的质量评价、检验和选型。 2 引用标准 GB2421 电工电子产品基本环境试验规程总则 GB3836．1 爆炸性环境用防爆电气设备通用要求 GB3836，2 爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“d” GB3836．4 爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备“i” GB5274 气体分析校准用混合气体的制备称量法 GB5275 气体分析校准用混合气体的制备渗透法
GB12358 作业环境气体检测报警仪通用技术要求 3 术语 3．1 有毒气体检测报警仪(以下简称仪器) 用于监测空气中对人体有毒有害气体的仪器(包括检测仪、报警仪、检测报警仪)。3．2 零气 不含被测气体或其它干扰气体的清洁空气或氮气。 3．3 标准混合气(简称标准气) 被测气体和零气的混合气，其浓度和不确定度均为已知。 3．4 标定用标准混合气(简称标定气) 用仪器全量程(50—70)％浓度的标准气做为标定气。 4 仪器分类 表1 仪器分类表
5．3．3 电源变化影响 按6．6．10试验，示值误差和报警点设置误差应符合5．3．1要求。5．3．4 振动影响 按6．6．11试验，示值误差和报警点设置误差应符合5．3．1要求。5．3．5 跌落影响 按6．6．12试验，示值误差和报警点设置误差应符合5．3．1要求。 6 试验 6．1 技术文件的审查 送检仪器应备有下列资料： a．产品标准或技术条件； b．使用说明书； c．其它有关材料。 6．2 试验条件
矿井水文动态监测系统在煤矿防治水中的应用 【摘要】潘二煤矿安装了矿井水文动态监测系统，通过近两年来的应用，水文技术人员能够动态掌握井上、井下水文钻孔水位、水压、水温、流量等水文情况，起到了预防水患的作用，并为论证A组煤层开采的可行性、设计方案的科学性以及生产的安全性提供了有力的水文资料，确保在开采A组煤层时能取得最佳经济效益。 【关键词】水文；动态；监测；防治水 潘二煤矿现年产量为360万吨，一水平的C组煤、B组煤已近枯竭，下一步主采煤层为B组的4煤和A组的3煤。B4煤属于强突出煤层，为了能够尽快解放B4煤，潘二煤矿通过相应的安全技术措施，将A3煤作为B4煤的下保护层开采。不但确保了矿井的可持续发展，还为今后整个潘谢矿区A组煤的开采提供宝贵的经验。 A组煤的开采受地下水威胁比较严重，为了安全开采A组煤层，必须首先施工相应的疏水降压巷道和配备相应的疏干降压设施，并制定相应的安全技术措施来确保安全生产，因此对地下水的监测就十分必要了。潘二煤矿原先采用各种各样的监测方法，基本上是以人工为主，在不同程度上存在这样那样的缺陷。因此，潘二煤矿安装了西安欣源测控技术有限公司研发的KJ402矿井水文动态监测系统，该系统精度高、实时性强、运行可靠、自动化程度高，能够连续长期测量、分析数据，适用各种不同环境的水压水位观测，对于及时处理水患，保障煤矿的正常安全生产具有重要的现实意义。 1 KJ402矿井水文动态监测系统简介 KJ402矿井水文动态监测系统是对矿井上、下水文观测点进行综合监测的系统。系统以工控机为核心，集电子、通讯、网络和水文等技术为一体的现代化监测系统，它涉及到水文数据的采集、显示与上传，通过网络来进行各部分的连接工作，最终完成在煤矿企业内部水文信息数据的共享。 通过本系统，技术人员可在地面办公室内动态监测井上、井下各水文观测点的水位、水压、水温、流量信息。在遇突发事件，如断层、不良封闭钻孔、顶板渗水等引起井下透水事故时，水文技术人员通过分析系统主站内井上、井下各分站反馈回的综合信息，便可迅速判断出是哪个层位的含水层透水及涌水量，从而进行有效引、堵、排水工作，大大提高了矿井的安全生产。 2 KJ402矿井水文动态监测系统的组成 整个系统由2个子系统组成：地面水文遥测系统和井下水文监测系统组成。 2.1 地面水文遥测系统
第一部分矿井水文地质 一、地下水与矿井水的的基本知识 1、自然界中的水 地球上的水，以气态、液态和固态形态存在于大气圈、地球表面及地壳中。地球上的总水量约占地球体积的1﹪，约14亿立方公里。大气圈、水圈、岩石圈里的水，彼此之间有着密切的转换关系，要通过水的循环来实现。------大循环、小循环。 1）地下水的主要类型：包气带水（土壤、沼泽等）、潜水（冲积层）、承压水（奥灰岩溶水）。 2）地下水水质：地下水水质有好多分类方法，如按水的温度分类、按矿化度分类、按酸碱度分类、按硬度分类、按放射性、耗氧量、卫生条件分类等等。 2、矿井水的主要来源 1）煤层及煤系围岩中的地下水：孔隙水、裂隙水、岩溶水。 2）地表水源：河、湖、海、水库、水塘等。 3）大气降水的直接渗入。 4）老窑及淹没井巷积水。 3、矿井水的涌水通道 1）自然通道：孔隙、裂隙、岩溶、透水断裂带。 2）人为通道：未封闭或封闭质量差的钻孔、回采后顶板冒落和底板鼓胀裂隙、矿井排水后因潜蚀掏空产生的疏通裂隙和地表塌陷。
3）影响矿井充水的因素：自然因素----地形、煤层上下岩层的组合形式、地表水。 人为因素----开拓方式、采煤方法、疏干方法。 二、矿井水文地质 1、矿井水文地质工作的基本任务 1) 开展矿区（井田）水文地质补充调查、补充勘探和水文地质观测工作。 2) 为矿井建设、采掘、开拓延深、改扩建提供所需的水文地质资料或专门报告。 3) 在采掘过程中进行水害分析、预测和防探水。 4) 开展矿区（井田）专门防治水工程中的水文地质工作。 5) 为补充和改善矿区（井）生产、生活供水进行调查、勘探，提供水源资料。 6) 根据需要开展老矿区环境水文地质调查和研究。 2、地质类型的划分 1) 划分依据：矿区水文地质条件、井巷充水及其相互关系、受采掘破坏或影响的含水层性质、富水性、补给条件、单井年平均涌水量、开采受水害影响程度、防治水工作难易程度等。 2) 煤矿矿井矿井地质类型：水文地质简单、水文地质中等、水文地质复杂、水文地质极复杂。（崔矿为水文地质比较复杂----专家意见） 3、补充调查与观测
井下有害气体检测标准及处理方法 （一）一氧化碳（CO） CO浓度不得高于24ppm/m3。一氧化碳是无色、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%时遇火源有爆炸性。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250~300倍。一氧化碳的中毒程度与中毒浓度、中毒时间、呼吸频率和深度及人的体质有关。 50ppm：成年人置身其中所允许最大含量。 200ppm：数小时后有头痛、心跳、耳鸣等轻微中毒症状。 400ppm：2h可引起前额痛，3h后将有生命危险。 800ppm：45分钟内头痛恶心，2h-3h内死亡。 1600ppm：短时间失去知觉、抽筋、假死。30min内即可死亡。 一氧化碳中毒除上述症状外，最显著的特征是中毒者粘膜和皮肤呈樱桃红色。 （二）硫化氢（H2S） 硫化氢是无色、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（0.005~0.01%），因嗅觉神经中毒麻痹，臭味“减弱”或“消失”，反而嗅不到。 0.025-0.01ppm：人的嗅觉有感。50-100ppm：1-2小时内出现轻微中
毒症状。100-150ppm：嗅觉神经麻痹，中毒症状明细。200-250ppm：可忍受0.5-1小时有后遗症。200-350ppm：6-8分钟即可中毒，4-8小时内死亡。500-600ppm：一分钟内严重中毒，0.5-4小时内死亡。600-700ppm：2-15分钟内死亡。700-1000ppm：立即死亡。 井中硫化氢的主要来源有：坑木等有机物腐烂；含硫矿物的水化；（三）氧气 井下氧气含量不得低于20.9%,空气中正常含氧量为21％,氧含量缺少时,就会导致人员窒息.当氧气含量为12％一15％时,人的呼吸就会急促、头痛、眩晕、浑身疲劳无力,动作迟钝；当氧气含量为10％一12％时,人就会出现恶心呕吐、无法行动乃至瘫痪；当氧气含量为6％一8％时,人便会昏倒并失去知觉；当氧气含量低于6％时,6—8分钟的时间内,人就会死亡；当氧气含量为2％一3％时,人在45秒内会立即死亡.GB/T18883-2002确定新风量不应小于30m3／h人,这是根据人体的生理需要量而定的,如要保证二氧化碳的浓度不超过国家标准的 0.1%,则必须保证新风量为30m3／h。 （四）常见可燃气体爆炸极限
石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范 (GB50493-2009) 1 总则 1.0.1 为预防人身伤害以及火灾与爆炸事故的发生，保障石油化工企业的安全，特制定本规范。 1.0.2 本规范适用于石油化工企业新建、改建、扩建工程中可燃气体和有毒气体检测报警的设计。 1.0.3 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警的设计，除执行本规范的规定外，尚应符合现行国家有关标准的规定。 2 术语 2.0.1 可燃气体combustible gas 类可燃液体气化后形成的可燃气体。 指甲类气体或甲、乙 A 2.0.2 有毒气体toxic gas 指劳动者在职业活动过程中，通过肢体接触可引起急性或慢性健康的气体。本规范中有毒气体的范围是《高毒物品目录》（卫法监发〔2003〕142号）中所列的有毒蒸汽或有毒气体。常见的有：二氧化氮、硫化氢、苯、氰化氢、氨、氯气、一氧化碳、丙烯腈、氯乙烯、光气（碳酰氯）等。 2.0.3 释放源 source of release
指可释放能形成爆炸性气体混合物或有毒气体的位置或地点。 2.0.4 检（探）测器 detector 指由传感器和转换器组成，将可燃气体和有毒气体浓度转换为电信号的电子单元。 2.0.5指示报警设备 indication apparatus 指接受检（探）测器的输出信号，发出指示、报警、控制信号的电子部件。 2.0.6 检测范围sensible range 指检（探）测器在试验条件下能够检测出被测气体的浓度范围 2.0.7报警设定值 alarm set point 指报警器预先设定的报警浓度值。 2.0.8 响应时间 response time 指在试验条件下，从检（探）测器接触被测气体达到稳定指示值的时间。通常，达到稳定指示值90%的时间作为响应时间；恢复到稳定指示值10%的时间作为恢复时间。 2.0.9 安装高度vertical height 指检（探）测器检测口到制定参照物的垂直距离。 2.0.10爆炸下限 lower explosion limit（LEL）
矿井各种有害气体防治措施 为了全面贯彻“安全第一，预防为主” 的方针，坚持“安全第一，超前预防，贯穿全程，关键落实”的安全理念，及时发现消除事故隐患防止事故的发生，结合我矿实际制定本方案及防治措施。 一、瓦斯 1、瓦斯来源：岩层或煤层之中。 2、防止瓦斯事故的措施： 1）加强通风。井下凡是需要通风的场所，都要按照需要数量供给新鲜风量。2）加强检查和管理。要加强井下巷道瓦斯的日常检查和管理，对通风不良或废弃的巷道，也应根据生产实际要求严加检查和管理。3）消除引燃瓦斯的高温热源。如消除井下各种明火，使用安全炸药，使用防爆性能好的电气设备等。4）严格贯彻执行《煤矿安全规程》、《操作规程》、《作业规程》，以及各种安全措施。 二、二氧化碳 1、二氧化碳来源： 1）人的呼吸；2）工程爆破；3）煤及含碳岩层的氧化和有机物的氧化；4）煤、岩层裂缝中自由放出；5）发生瓦斯、煤层爆炸、火灾事故。 2、防止二氧化碳危害措施：
1）加强通风防止有害气体积聚；2）按规定使用安全可靠的炸药并严格执行放炮的有关规定；3）消除井下各种明 火。 三、一氧化碳 1、一氧化碳来源： 1）井下火灾和瓦斯、煤尘爆炸；2）井下爆破工作；3）煤的缓慢氧化。 2、防止一氧化碳中毒的措施： 1）防止煤炭自然发火和瓦斯、煤尘爆炸的发生；2）爆 破时喷雾洒水；3）加强通风。 四、硫化氢 1、硫化氢来源： 1）坑木的腐烂；2）含硫矿物遇水分解；3）从废旧巷道的涌水中或从煤层和围岩中放出；4）爆破工作。 2、防止硫化氢中毒的措施： 1）向煤层内注入石灰水；2）加强通风。 五、二氧化硫 1、二氧化硫来源： 1）含硫化物的缓慢氧化或自燃；2）从煤层中或岩层中放出；3）在含硫矿物中进行爆破工作。 2、预防二氧化硫危害的措施： 1）预防矿内各种火灾的发生；2）加强通风。
郑州市慧祥煤业有限公司 矿井水文观测制度 编制单位：地测科 编制时间： 2014年元月
地面水文观测制度 1、认真做好地表水体分布情况调查。对于含水层露头或采动导水裂隙带能影响到的地表水体、大气降雨、水位、水量等，要坚持每月进行3次正常观测。雨季要根据降雨情况增加观测次数。 2、认真做好降雨量观测，并做好记录，建好台帐，收听收看天气预报，分析天气变化趋势，及早采取预防措施。 3、根据需要对井田范围内的水源井进行调查。内容包括取水量、水位、井口坐标、井的结构及井深等。对新打的钻孔及时上台帐登记。 4、地面14703水文观测钻孔每月3次水位观测，雨季必要时加密观测，并认真做好原始记录，及时登记上台帐。 5、进行观测工作时，应当按照固定的时间和顺序进行，并尽可能在最短时间内测完，并注意观测的连续性和精度。钻孔水位观测每回应当有2次读数，其差值不得大于2 cm，取值可用平均数。测量工具使用前应当校验。水文地质类型属于复杂、极复杂的矿井，应当尽量使用智能自动水位仪观测、记录和传输数据。
矿井涌水量观测制度 牢固树立以防为主的思想，加强矿井各地点涌水量观测，发现异常，预先进行水害预报和采取有效措施。 根据《煤矿防治水规定》要求，每月进行3次涌水量观测。雨季要根据降雨情况增加观测次数。认真做好记录，建好台帐，分析涌水量变化趋势，发现异常采取预防措施。 对于井下新揭露的出水点，在涌水量尚未稳定或尚未掌握其变化规律前，一般应当每日观测1次。对溃入性涌水，在未查明突水原因前，应当每隔1-2 h观测1次，以后可适当延长观测间隔时间，并采取水样进行水质分析。涌水量稳定后，可按井下正常观测时间观测。 当采掘工作面上方影响范围内有地表水体、富水性强的含水层、穿过与富水性强的含水层相连通的构造断裂带或接近老空积水区时，应当每日观测涌水情况，掌握水量变化。确保安全生产。
主讲人：李谦 ?有毒有害气体 认识有毒有害气体 ?有毒有害气体，实际上是一个统称，是由有毒气体及可燃气体两部分构成。 ?有毒有害气体= 有毒气体+ 可燃气体 有毒气体针对人体作用的分类 ?有毒气体又根据他们对人体不同的作用机理分为两大类 ?刺激性气体 ?窒息性气体 ?刺激性气体 刺激性气体的种类 ?氯气：CL2 ?光气：COCL2 ?二氧化硫：SO2 ?氮氧化物：NO及NO2 ?甲醛：CH2O ?氨气：NH3 ?臭氧：O3 等 刺激性气体对身体的危害 ?刺激性气体对机体作用的特点是对皮肤、黏膜有强烈的刺激作用，其中一些同时具有强烈的腐蚀作用，气体腐蚀人体。 ?刺激性气体对机体的损伤程度与其在水中的溶解度与作用部位有关。 刺激性气体对身体的危害 ?一般来说，水溶性大的化学物，如氯气CL2、氨气NH3、二氧化硫SO2等对眼睛和上呼吸道迅速产生刺激作用，很快出现眼睛和上呼吸道的刺激症状； ?水溶性较小的化学物，如光气COCL2、二氧化氮NO2等，对下呼吸道及肺泡的作用较明显。刺激性气体对身体的危害 ?刺激性气体造成的病变的严重程度除化学物本身的性质外，最重要的是与接触化学物的浓度和时间密切相关。 ?短期接触高浓度刺激性气体，可引起严重急性中毒 ?而长期接触低浓度则可造成人体的慢性损伤，俗称职业病
?氯气CL2 氯气（CL2） ?气态的氯气：有刺激性气味的黄绿色的气体。 ?化学式：CL2，35.5 ×2 = 71，密度大于空气 ?当氯气泄露时，由于比空气比重大，所以氯气会贴向地面扩散 氯气中毒机理 ?氯气，剧毒 ?氯气主要通过呼吸道侵入人体，溶解在黏膜所含的水分里，生成次氯酸和盐酸，对上呼吸道黏膜造成有害影响 ?次氯酸使组织受到强烈的氧化；盐酸刺激黏膜发生炎性肿胀，使呼吸道黏膜浮肿，大量分泌黏液，造成呼吸困难。 氯气急性中毒症状 ?氯气中毒，起病及病情变化较为迅速。 ?可发生咽喉炎、支气管炎、肺炎或肺水肿,表现为咽痛、呛咳、咯少量痰、气急、胸闷或咯粉红色泡沫痰、呼吸困难等症状,肺部可无明显阳性体征或有干、湿性罗音。有时伴有恶心、呕吐等症状。 ?重症者尚可出现急性呼吸窘迫综合征, 呼吸频速和窘迫、心动过速,顽固性低氧血症 氯气急性中毒症状 ?个别出现哮喘发作,肺部有哮喘音。 ?极高浓度时可引起声门痉挛或水肿、支气管痉挛或反射性呼吸中枢抑制而致迅速窒息死亡。?并发症：肺部继发感染、心肌损害及气胸、纵隔气肿等。 氯气急性中毒症状 ?眼损害: 氯可引起急性结膜炎,高浓度氯气或液氯可引起眼灼伤。 ?皮肤损害: 液氯或高浓度氯气可引起皮肤暴露部位急性皮炎或灼伤。 氯气的致死量 ?1000 PPM的氯气， 可造成人的死亡！ 尸体解剖可见胃部 及肺部严重糜烂！ 氯气的国家标准 ?国家明令规定： 低限警报值= 0.5 PPM 高限警报值= 1 PPM TW A值= 0.5 PPM STEL值= 1 PPM
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2021版矿井空气中的常见有害 气体 Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
2021版矿井空气中的常见有害气体 空气中常见有害气体：CO、NO2 、SO2 NH3 H2 。 一、基本性性质 １、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%，5~10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。 ２、硫化氢（H2 S） 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迷或死亡。0.005~0.01%，1~2
文件编号：TP-AR-L6996 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 矿井空气中主要的有害 气体(正式版)
矿井空气中主要的有害气体(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 一氧化碳（co）、硫化氢（H2S）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫(SO2)、.氨气(NH3)、氢气(H2) 煤矿的五大灾害： 煤矿的五大灾害是瓦斯、煤尘、水、火和顶板灾害。 1.瓦斯是指井下各种有毒、易燃易爆的气体； 2.煤尘是指能爆炸的煤尘和浓度达到可以导致尘肺的煤尘； 3.水是指可以导致煤矿淹井或出现人员伤亡的涌水或透水； 4.火是泛指井下发生的各种火灾；
5.顶板灾害是指煤矿巷道或采区顶上的岩层发生的各种垮塌或冒落事故。 煤矿矿长保护矿工生命安全七条规定 一、必须证照齐全，严禁无证照或者证照失效非法生产。 二、必须在批准区域正规开采，严禁超层越界或者巷道式采煤、空顶作业。 三、必须确保通风系统可靠，严禁无风、微风、循环风冒险作业。 四、必须做到瓦斯抽采达标，防突措施到位，监控系统有效，瓦斯超限立即撤人，严禁违规作业。 五、必须落实井下探放水规定，严禁开采防隔水煤柱。 六、必须保证井下机电和所有提升设备完好，严禁非阻燃、非防爆设备违规入井。
一、有毒气体 二、 1、一氧化碳：这种气体主要产生在矿井发生火灾及瓦斯、煤尘爆炸过程中。它无色、无味、无臭，比一般 空气轻，多存在于巷道中上部，是一种毒性很大的气体。当空气中的浓度达到％时，短时间内会使人丧失知觉，很快死亡。 三、人中毒昏死后，脸、嘴唇粉红色，大腿、腋下有皮下小红点。 四、《规程》第101条规定：井下一氧化碳浓度不得超过％（24ppm）。 五、 2、二氧化氮：这种气体主要来源于井下放炮工作。纯的二氧化氮是红棕色气体，井下的二氧化氮已经被风流 冲淡了，所以一般为灰白色，它有强烈的刺激味，比一般空气重，多存在于巷道中下部，它是一种剧毒气体，对人的眼睛、呼吸道及肺部组织具有强烈的腐蚀作用，能引起肺水肿、肺心病等。当空气中二氧化氮浓度达到％时，能使人在短时间内死亡。这里应特别注意的是这种气体中毒往往有拖后性，常在升井4—6小时后发作，必须引起重视。 六、《规程》规定：井下二氧化氮不得超过%。 七、 3、二氧化硫：它主要由含有硫磺的煤炭氧化和煤炭自燃产生，以及在含硫煤层中进行爆破时产生。这种气体 无色，有强烈的硫磺气味，比一般空气重，多存在于巷道中下部，二氧化硫对人的眼睛和呼吸系统有强烈的刺激作用。当它在空气中的浓度达到％时，会引起支气管炎、肺气肿，严重的短时间内能造成人的死亡。 八、《规程》规定：井下的二氧化硫不得超过%。 九、 4、硫化氢：硫化氢气体经常存在于煤层中，在落煤过程中自然放出，井下有些物质腐烂和含有硫的矿物遇到 水时也可以分解出硫化氢。这种气体无色、微甜、有臭鸡蛋味，比一般空气重，多存在于巷道中下部，它是一种有强烈毒性的气体，对人的眼、鼻、喉的粘膜有刺激作用。当空气中浓度达到％时，短时间内会使人死亡。 十、《规程》规定：硫化氢不得超过%；另外，个别煤矿井下有氨气，《规程》规定井下氨气不得超过%。 十一、二、有害气体 十二、 1、氮气：煤层中本来就有，另外井下坑木腐烂也产生一部分，氮气是井下有害气体的一种，空气中约占79% 。 这种气体无色、无味、无臭，比一般空气轻，多存在于巷道中上部，不支持燃烧，煤矿常用它防灭火，这种气体无毒，但当氮气浓度升高时，氧气浓度相对减少，可引起缺氧窒息事故。 十三、注意：这种气体《规程》虽然没有具体的浓度规定，但井下大量存在，煤矿井下必须加强重视，加强防范。十四、 2、二氧化碳：主要来源是工作人员呼吸、煤中本来就有、煤氧化、坑木腐烂、放炮、火灾、井下大小便等。 其特点是无色，略有酸味，比一般空气重，多存在于巷道中下部，不支持燃烧，易溶合在水中，对人的呼吸有刺激作用。空气中约占% 。对人的作用浓度：二氧化碳达到1%时，呼吸加快；二氧化碳达到5-8%，呼吸加快1倍以上，10%以上能使人昏死，昏死后脸、嘴唇紫红色，大腿、腋下有紫斑。 十五、《规程》规定：在采掘工作面进风流不得超过％；在采掘工作面和采区的回风流中不得超过％；在矿井总回风巷和一翼总回风巷不得超过％。
编号：AQ-BH-01158 ( 应急管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 煤矿有毒有害气体超限现场处 置方案 On site disposal scheme of toxic and harmful gas in coal mine
煤矿有毒有害气体超限现场处置方 案 备注：应急预案明确了应急救援的范围和体系,有利于做出及时的应急响应,当发生超过应急能力的重大事故时,便于与应急部门的协调,降低事故的危害程度。 1事故特征 a)有毒有害气体超限事故主要有瓦斯超限、一氧化碳超限，还有可能引发瓦斯爆炸。 b)事故多发生采空区、采掘工作面、盲巷中。 c)有毒有害气体超限事故没有季节性，一旦发生超限，会造成人员伤亡。 2应急组织与职责 a)应急自救组织形式及人员构成情况： 基层单位应急自救组织以班组为单位，由全班组人员组成。应急自救组织组长由班组长担任，成员为全全体班组人员组成。 b)应急自救组织机构、人员的具体职责：
（1）应急自救组织组长职责 ①负责察看事故性质、范围和发生原因等情况，并快速报告给调度室。 ②带领全班组人员，开展自救、互救工作。 （2）应急自救组织成员职责 ①在班组长的带领下开展自救、互救工作。 ②尽可能采取措施减少事故扩大，减小人员伤亡。 3应急处置 a)事故应急处置程序。 现场发生超限事故后，现场人员必须立即撤退并向矿调度室汇报。 b)现场应急处置措施: 1、有毒有害气体超限后现场人员的处理程序 （1）正常作业的采掘工作面瓦斯突然涌出造成瓦斯超限的应急措施： 现场作业人员的应急处理程序：
KJ514矿井水文监测系统 设 计 方 案 诚德电子科技有限公司 二0一三年七月
1. 项目意义 在传统的矿井水文监测方法中，采用人工携带仪器进行测量和记录的方法进行监测。传统的监测方法对于所需要的监测数据不能进行实时的监测，而且借助人工来实现这一系列数据的记录和管理，工作量将是极为巨大的，而且容易出现错误，数据间断，造成管理上的混乱。在无法得到准确、连续、实时的数据和分析结果的情况下，对相关管理部门的科学、迅速的决策造成了很大的难度。在办公自动化和管理信息化的趋势下，这种落后的操作不利于建设现代化矿山的发展，达不到矿井防治水害的要求。 2. 项目设计依据 (1) 保障**煤矿安全生产、及时防治水害的需要 地下水的动态变化，能直观地反映含水层的水文地质条件，长期监测矿井主要充水含水层对防治矿井水害发生具有重要意义。及时掌握水文动态，可以达到对水害事故的早发现、早预报、早防治，保障煤矿的安全、正常生产。 (2)**煤矿水文地质类型(“中等”型) 煤监局《**矿业有限公司水文地质类型划分报告》显示，**矿水文地质类型为“中等”型。 (3) 《煤矿安全规程》(国家安全生产监督管理总局，2011)要求 第252条规定，水文地质条件复杂的矿井，必须针对主要含水层建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预测分析。并制定相应的“探、防、堵、截、排”等综合防治措施。 (4) 《煤矿防治水规定》(国家煤矿安全监察局，2009年)要求 第19条：矿井应当建立水文地质信息管理系统，实现矿井水文地质文字资
料收集、数据采集、图件绘制、计算评价和矿井防治水预测预报一体化。建立水文地质信息管理系统，可以提高防治水工作效率，提高防治水工作决策水平。 第108条：进行水体下采掘活动时，应加强水情和水体底界面变形的监测。地表水情监测一般包括：水位、水质、流量和汛期降雨量变化等；地下水情监测包括：水位、水质和水温变化等。水体底界面的变形监测主要在地表水体底界面进行。有条件的矿井应设立水情自动监测系统。 (5) 保护生态环境的需要 利用该系统可评估煤炭开采过程中对地下水资源的影响，及早采取措施避免造成对生态环境的影响。 (6) 《省煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》（晋煤安发[2012]715号）的规定 防治水安全质量标准化标准及考核评分表附表A.4中明确要求，水文地质条件中等及以上的矿井都必须建立水文观测系统（承压开采的矿井，必须建立地下水文动态观测系统），并按规定时间坚持观测和分析水情变化。 3. 项目实现的系统功能及特性 （1）、井下各水文参数实时监测、实时传输及超限报警。 （2）、建立**煤矿矿井水文数据库。 （3）、实现了现场数据的实时在线传输，及时掌握井下井上水文情况。 （4）、支持局域网客户端模式及WEB用户浏览器模式的数据共享 （5）、专线/工业环网的传输方式，适合于井下恶劣的工作坏境，保证系统的稳定工作。 （6）、使用防水航空接头，安装维护简单，防水、防尘性好。 （7）、强大的软件分析功能，具有多参数曲线同时绘制功能及统计直方图功能