矿山通风与环保 作者：陈国山 开 本：16开 书号ISBN：9787502444075 定价：28.0 出版时间：2008-01-01 出版社：冶金工业出版社

矿山空气污染及其防治
  5．1井下空气
  5．1．1矿井内空气成分
    矿内空气来源于地面空气。地面空气主要由氧(02)、氮(N2)和二氧化碳(C02)所组
  成。此外，地面空气还含有微量的水蒸气、微生物和灰尘等，但这些物质仅在城市或工业中心
  等局部地区变化较大，不影响整个地面的空气组成，所以不包括在地面空气的组成成分之内。
    地面空气进入矿井后，成分将发生一系列的变化，如氧含量减少，混入各种有害气体和矿
  尘，空气温度、湿度和压力也发生变化。
    可见，地面空气与矿内空气是有区别的。但是，矿内空气在其成分与地面空气相近似时
  (如进风巷道中的风流)称为新鲜风流；反之称为污浊风流或废风(如回风道中的风流)。下面
  研究矿内空气的主要成分。
    (1)氧。氧是一种无色、无味、无臭的气体，和空气相比，它的相对密度是1．11。它的
  化学性质很活泼，几乎能与所有的气体化合，易使其他物质氧化，是人与动物呼吸和物质燃烧
  不可缺少的气体。
    因此，井下工作地区必须供给含有足够氧气的新鲜空气。我国矿山安全规程规定：在总进
  风和采掘工作面进风中，氧气的体积分数不得低于20％。
    (2)二氧化碳。二氧化碳是一种无色、略带酸臭味的气体，俗称碳酸气，相对密度1．52，
  容易聚集在巷道底部或下山盲巷没有风流的地方；不助燃，不能供呼吸，易溶于水。
    二氧化碳对人的呼吸有刺激作用，人体内二氧化碳增多，能刺激人的呼吸神经中枢，而引
  起频繁的呼吸，使人的需氧量增加。另外，井下空气中二氧化碳浓度过大，又会使氧含量相对
  减少，使人中毒或窒息。
    为了防止二氧化碳的危害，安全规程规定：在总进风和采掘工作面进风中，二氧化碳的体
  积分数不得超过O．5％，在总回风中不得超过O．75％。
    (3)氮。氮是一种无色、无味、无臭的气体，相对密度O．97，既不助燃，也不能供人呼
  吸。在正常情况下，氮对人体无害，但当空气中氮含量增加时，会使氧气含量相对减少，而使
  人窒息。在通风正常的巷道中氮含量一般变化不大。
    综上所述，地表空气的主要成分是氧、二氧化碳及氮。空气进入矿井后，其成分会发生变
  化。由于在矿井里，矿岩及木材等不断缓慢氧化，消耗大量氧气，并产生二氧化碳，因此，主
  要是氧减少及二氧化碳增加。在矿内通风不好的地方，尤其是火区及采空区附近以及有二氧化
  碳放出的独头巷道，氧的体积分数可能会降到1％～3％。所以在进入这些巷道前应该进行检
  查，否则贸然进入将会有窒息死亡的危险。已经停止通风的旧巷，未经检查决不允许进入，以
  免发生二氧化碳中毒窒息事故。
 5．1. 2矿内空气中的有毒气体
5．1．2．1爆破及内燃设备产生的主要有毒气体
    爆破是矿山生产的主要作业之一。爆破后不能立即进入工作面，因为现代各种工业炸药爆
破分解都建立在可燃物质(如碳、氢、氧等)气化的基础上。当炸药爆炸时，除产生水蒸气和
氮外，还产生二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等有毒有害气体，统称为炮烟。它会直接危害矿
工的健康和安全。
    井下使用柴油动力的无轨设备能使劳动生率大大提高，但必须解除柴油机排出的废气对
矿工的危害。因为柴油是由碳(质量分数85％～86％)、氢(13％～14％)和硫(0．05％～
0．7％)组成的，柴油的燃烧一般不是理想的完全燃烧，产生很多局部氧化和不燃烧的东西。
所以，柴油机排出的废气是各种成分的混合物，其中氮氧化合物(主要是一氧化氮和二氧化
氮)、一氧化碳、醛类和油烟等四类成分含量较高，毒性较大，是柴油机废气中的主要有害成
分。一般柴油机废气中氮氧化物的体积分数为O．005％～0．025％，一氧化碳体积分数为
0．016％～0．048％。所以应进一步了解一氧化碳和氮氧化物的特点，才能清楚地知道它们的危
害及其预防方法。
    A一氧化碳
    一氧化碳是一种无色、无味、无臭的气体，相对密度0．97。由于一氧化碳与空气重量相
近，易于均匀散布在巷道中，若不用仪器测定很难察觉。一氧化碳不易溶解于水，在通常的温
度和压力下，化学性质不活泼。
    一氧化碳是一种性质极毒的气体，在井下各种中毒事故中所占的比例较大。一氧化碳性质
极毒是由于它与人体血液中血色素的结合力比氧大250～300倍，也就是说血液吸收一氧化碳
的速度比吸收氧快250～300倍。当人体吸入的空气含有一氧化碳时，那么血液就要多吸收一
氧化碳，少吸入甚至不吸人氧气。这样人体内循环的不是氧素血色素(HB02)而是碳素血色
素(HBCO)，使人患缺氧症。当血液中一氧化碳达到饱和时就完全失去输送氧的能力，使人
死亡。这说明空气中一氧化碳含量过高会妨碍人体吸收氧；反之，有足够的氧气也会排出人体
内的一氧化碳。因此一氧化碳中毒时只要吸入新鲜空气就会减轻中毒的程度，所以一氧化碳中
毒者如能尽快地被转移到新鲜风流中进行人工呼吸，仍可得救。
    由于一氧化碳的毒性很大，安全规程规定：井下作业地点(不采用柴油设备的矿井)，空
气中一氧化碳体积分数不得超过0．0024％，按质量浓度计不得超过O．03mg／L。这个规定的允
许浓度比有轻微症状的中毒浓度还有几倍的安全系数，这主要考虑到人在这样环境下从事劳动
也不致中毒和受到伤害。但爆破后，在扇风机连续运转不断送人新鲜风流的情况下，一氧化碳

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