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井下通风防尘技术制作人：张登生2010目录一、空气的主要成分二、矿井通风系统三、通风系统管理制度四、通风作业管理制度五、井下通风状况六、通风防尘有关确定一、空气的主要成分《金属非金属矿山安全规程》规定《金属非金属矿山安全规程》规定：采掘工作面进风流中，氧的含量不得低于20%（按体积计算）。《金属非金属矿山安全规程》规定：采掘工作面进风流中，二氧化碳的含量不得高于0.5%（按体积计算）。㈠地面空气由氧气（O2）:20.96％氮气（N2）:78.99％二氧化碳（CO2）:0.04％其它气体:0.01％(水气、微生物及灰尘）等气体及物体组成。井下空气是指由于井下生产作业过程中，产生了各种有毒有害的气体及物质，使矿内空气成分发生了一系列的变化。其主要表现为：含氧量降低，CO2增加，并混入有毒有害气体、物质（CO、NO2、CO2、H2O气、SO2、H2S及矿尘等）。同时，空气的温度、湿度和压力也发生了相应的变化。这种发生了相应的变化的各种气体、矿尘和杂质的混合物，统称为矿内污浊空气。一般情况下，井下进风巷，如进风井、主要运输巷及进风人行井都是新鲜风流，经过采掘作业面后的风流则是污风。⑴氧气：是一种无色、无臭、无味的气体，比重1.11。人对氧需要量是随着人的体质强弱和劳动强度的大小而定，与人的神经紧张程度有关。休息时的所需氧量少于0.25升/分，而在工作和行走时所需氧量为1~~3升/分。⑵CO2：正常的空气中，二氧化碳的含量很少，对人体无害。但在矿山中，由于矿、岩和有机物氧化、爆破、人员呼吸以及矿岩裂隙中都会释放出二氧化碳，特别是矿井火灾或瓦斯煤尘爆炸时，会生成大量的二氧化碳，致使矿内空气中二氧化碳含量增加，大大超过安全允许浓度，危害人体健康。CO2是一种无色，略带酸臭味，比重1.52，是一种较重的气体，常积存于巷道底部，对人体的呼吸有刺激作用，当人体内CO2增多时，能刺激人的呼吸神经中枢，引起呼吸频繁，井下空气中CO2过大时，造成氧浓度降低，引起缺氧。㈡井下空气中有毒有害气体的来源性质及危害：⑴来源：1.爆破时产生的炮烟爆破后，产生的有毒有害气体大部分为一氧化碳和氮氧化合物。1公斤炸药爆破后产生的有毒气体（相当于CO量）为80-120升。2.柴油机工作时产生的废气柴油机工作时产生的废气极为复杂，主要成分为氧化氮，一氧化碳、醛类和油烟等。3.硫化矿物的氧化在开采高硫矿时，由于硫矿物缓慢氧化除产生大量的热外，还会产生二氧化碳和硫化氢气体。4．井下火灾当井下失火而引起坑木燃烧时，会产生大量的一氧化碳。5、井下烧电焊、维修等。MnO2⑵性质及危害：①CO：是一种无色、无臭、无味的气体，比重0.97，由于CO与空气重量相近，易均匀散布在巷道中，是一种极毒气体。安全规程规定，井下空气中CO浓度(体积浓度)不得超过24PPm、30mg/m3。超过允许浓度，轻者耳鸣、头痛、四肢无力、呕吐等症状，重者，产生中毒死亡。②NO2（氮氧化物）：是一种窒息性气体，极易溶于水生成硝酸，对人的眼、鼻、呼吸道及肺部组织有强烈的腐蚀作用。以致引起水肿。③硫化氢（H2S）：是臭鸡蛋味，易溶于水，常积存于巷道积水中，对眼睛粘膜、呼吸道有强烈的刺激作用。④SO2：是一种无色，有强烈的硫磺味，常积存于巷道底部，对眼睛有强烈的刺激作用。㈢有毒有害气体中毒的急救方法：当发生中毒时，应立即组织抢救，一般采取如下的急救方法：1．立即将中毒者移至新鲜空气处或地表。2．将患者口中一切妨碍呼吸的东西如假牙、粘液、泥土除去，将领及腰带松开。3．使患者保暖。4．为促使患者体内毒物洗净和排除，给患者输氧。当CO、H2S中毒时，最好在纯氧中加5％的CO2，以刺激呼吸中枢神经，增强呼吸能力，促使毒气排出体外。5、当SO2和NO2中毒时。进行人工呼吸应特别注意，因为患者中毒后会引起肺水肿，所以施行人工呼吸时应尽量避免对患者胸部的刺激，以免加剧肺部浮肿。特别是NO2中毒时，只能用拉舌头的人工呼吸法刺激神经引起呼吸，并在喉部注入碱性溶液(NaHCO3小苏打水)以减轻肺水肿现象。6．H2S中毒时，用浸有氯水的棉花或手帕，放在患者的嘴或鼻旁，或者给患者喝稀氯水溶液，利用药物解毒。《金属非金属矿山安全规程》规定在《金属非金属矿山安全规程》规定：入风井巷和采掘工作面的风源含尘量，应不超过0.5mg/m3。㈠矿尘的产生矿尘是指矿山生产过程中产生，并能长时间悬浮于空气中的矿石与岩石的微细颗粒，称为粉尘。悬浮于空气中的矿尘又称为浮尘，已沉落的矿尘称为积尘或落尘。井下各生产过程，如凿岩、爆破、装运、破碎等，都产生大量的矿尘。据国内有关单位实测资料，井下几种主要作业的产尘量比例如下：凿岩41.3％爆破45.6％装运13.1％由于凿岩产生过程，时间长，作业分散，尘粒较细，对其尘粒的飞扬，扩散较难控制，由于我矿使用柴油无轨设备较多，运输线路长，运输放矿作业是我矿粉尘合格率较低的一个工序，而爆破产尘的特点是短时间产生大量的粉尘并伴有炮烟，矿尘浓度可达数千毫克/米3。㈡矿尘的性质一、矿尘中游离二氧化矽(硅)(SiO2)含量矿岩破碎形成矿尘后，其化学成分基本上无改变。但因矿岩中某些成分容易被粉碎成微细尘粒，或者比重较小，或者不易吸湿就容易飞扬到空气中去，所以，矿尘的化学成分百分比与原矿稍有不同。矿尘中游离二氧化矽含量一般低于原矿岩的游离二氧化矽含量，其数值须经化学分析确定。二氧化矽是地壳上最常见的氧化物，是许多岩石和矿物的重要组成部分，它有两种状态存在。一种是结合状态的二氧化矽，对人体的危害较小；另一种是游离状态的二氧化矽，分布很广，对人体的危害很大。二、矿尘的粒度和分散度1.矿尘的粒度：粒度是代表矿尘颗粒大小的尺度，也叫粒径。矿尘粒度依可见情况分为三类：(1)可见尘粒:粒径大于10微米，在光线明亮情况下粒眼可以看见；(2)显微尘粒：粒径为0.25-10微米，用普通显微镜可以观察到；(3)亚显微尘粒；粒径小于0.25微米，用超倍显微镜才能观察到。2．矿尘的分散度：是指矿尘整体组成中各种粒度的尘粒所占的百分比，有两种表示方法：(1)重量百分比：用各粒级尘粒的重量占总重量的百分数表示，也叫重量分散度；(2)数量百分比：用各粒级尘粒的颗粒数占总颗粒数的百分数表示，也叫数量分散度。我国对矿尘的分散度，一般划分为以下四个计测范围：①小于2微米；③2-5微米；②5-10微米；④大于10微米。一般情况下，5微米以下的矿尘占90％以上，对人体的危害性大，也难于把它从空气中捕获分离出来。3．矿尘的比重矿尘的比重分为真比重与假比重，矿尘体积内包含空隙体积的为假比重，反之为真比重。矿尘真比重与原矿岩比重相近。几种矿尘的真比重矽尘2.63—2.7铜矿石3.7—6.2水泥3.0—3.15铅矿石6.4—7.6滑石粉2.75锌矿石3.9—4.5赤铁矿尘4.2石灰石2.6—2.84.矿尘的湿润性矿尘的湿润性表观在矿尘与水的湿润程度。有的矿尘表面与水的亲和力很强,称为亲水性矿尘；有的矿尘表面与水的亲和力很弱，为疏水性粉尘。矿尘的湿润性除决定于成分外，还与颗粒大小，荷电状态、湿度、气压、与水的接触时间因素有关，湿式除尘就是利用矿尘的润湿性从空气中捕获粉尘的。5．矿尘的荷电性悬浮于空气的尘粒通常带有电荷。矿尘带荷电后，凝聚性增强，促使尘粒凝聚增大而易于沉降和捕获。同时带电尘粒也较容易沉积于支气管和肺泡中，增加了对人体的危害性。厂房用的电除尘，正是利用了矿尘的荷电性。6．矿尘的燃烧性和爆炸性有些矿尘(主要是硫化矿尘和煤尘)在空气中达到一定浓度时，在外界明火，电火花、高温等引燃下，能发生燃烧或爆炸。㈢矿尘对人体的危害矿尘对人体能够刺激皮肤、眼、耳、呼吸道、消化道等，而产生炎症。但其主要危害是引起矽肺病，使肺失去弹性，矽肺病很容易并发肺结核等。矿尘中，主要成分为二氧化硅（SiO2），其主要对人体的危害为：刺激皮肤、眼睛、耳朵、上呼吸道、消化道而引起炎症，特别是吸入含游离SiO2（超过10%）的粉尘，会破坏人体肺部吞噬细胞的正常机能，而逐渐变成坏死，使肺失去弹性。造成矽肺病的发生，矽肺病很容易并发肺结核等多种疾病，严重危害人们的健康和生命。因此，安全规程规定：粉尘中含游离SiO2在超过10%以上时，粉尘浓度不得大于2mg/m3。㈣矿尘的防治矿井防尘是一门综合性的工作，它包括技术措施与组织措施两个方面，我国冶金矿山在通风防尘工作上，作了大量的工作，取得了很大成绩，创造和积累了丰富经验，总结出主要有以风、水为主的综合防尘“八字”方针：风：通风除尘水：湿式作业（洒水降尘）密：密闭尘源护：个体防护（如戴好防尘口罩）革：技术革新管：科学管理教：宣传教育查：定期检查综合防尘措施是行之有效的经验总结，说明防尘工作不能靠单一措施，必须因地制宜，采取综合措施，才会取得良好的效果。矿和采矿车间都非常重视，经常组织季节性和专项性的通风防尘等方面安全大检查。《金属非金属矿山安全规程》规定矿井所需风量，按下列要求分别计算，并取其中最大值：——按井下同时工作的最多人数计算，供风量应不少于每人4m3/min。——按排尘风速计算，硐室型采场最低风速应不少于0.15m/s；巷道型采场和掘进巷道应不少于0.25m/s；电耙道和二次破碎巷道应不少于0.5m/s；箕斗硐室、破碎硐室等作业地点，可根据具体条件分别计算。——有柴油设备运行的矿井，按同时作业机台数每千瓦每分钟供风量4m3计算。《金属非金属矿山安全规程》规定采掘作业地点的气象条件应符合下表规定，否则，要采取降温或其他防护措施。干球温度℃相对湿度%风速m/s备注≤28不规定0.5~1.0上限≤26不规定0.3~0.5至适≤18不规定≤0.3增加工作服保暖量《金属非金属矿山安全规程》规定井巷断面平均最高风速应不超过下表规定.井巷名称最高风速m/s专用风井，专用总进、回风道15专用物料提升井12风桥10提升人员和物料的井筒，中段的主要进、回风道，修理中的井筒，主斜坡道8运输巷道、采区进风道6采场4二、矿井通风系统A、矿井通风系统矿井通风系统是指向井下各作业地点供给新鲜空气，排出污浊空气的通风网路，通风动力和通风控制设施的总称。完善合理的通风系统，是通风设施经济有效运行的必要条件，也是搞好井下通风防尘工作的基础。矿井通风系统，在一个矿山投产以后将随着生产的发展，自然条件，开采规模、开拓、开采方法等的变化而发生不同程度的变化。一个完善的通风系统必须满足下列条件：1、有效风量率高冶金矿山在开采过程小，往往造成与地面贯通的采空区、旧巷，使抽出式风机短路；此外，井下各作业中段设置的风门密闭不严，通风构筑物质量低劣造成漏风、短路等，都将使通风系统中有效风量大为减少，必须在生产过程中，及时检查发现解决。2、防止风流污染，串联巷道少这要求一个完善的矿井通风系统，必须做到各作业点直接从进风道获取新风，污风直接排入回风巷，各作业点的风流互不干扰。3、整个系统无干扰和破坏冶金矿山多在山区，进、排风井间都有高差和气温的变化，易受自然风压影响，使井下部分井巷风流方向不稳定。因此在日常通风管理工作中，加强调控，并增强主、辅扇对通风系统的控制能力。4、扇风机运转效率高一个高效益的通风系统，除上述几个条件之外，还必须使扇风机高效率的运转。随着产量和开采条件的变化，井下生产的需风量也会出现变化，日常的通风管理工作，应及时调节风量，调节风机工况，做到既要保证井下用风量又不浪费风机的动力。B、中段通风网络结构中段通风网络是由各中段进风道和回风道所构成的通风网络，它是联结进风井与回风井的通风干线。建立中段通风网络主要是为了防止风流串联，使风阻小、漏风少,风流稳定且易于管理。有色金属矿山通常是多中段同时作业，为了解决各中段之间及本中段间新风、污风不致混乱，就必须构成一定型式的中段通风网络。中段通风网络是由中段进风道，中段回风道，矿井总回风道和集中回风天井等联结而成.中段进风道通常以中段运输道兼作