矿井通风 矿井空气精选文档.ppt

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1、矿井通风 矿井空气本讲稿第一页，共三十三页第一章第一章 矿井空气矿井空气第一节第一节 矿井空气成分矿井空气成分第二节第二节 矿井空气中有害气体矿井空气中有害气体第三节第三节 矿井气候矿井气候2本讲稿第二页，共三十三页 利用机械或自然通风动力，使地面空气进入井下，并在井巷中作定向和利用机械或自然通风动力，使地面空气进入井下，并在井巷中作定向和定量地流动，最后排出矿井的全过程称为定量地流动，最后排出矿井的全过程称为矿井通风矿井通风。3本讲稿第三页，共三十三页 矿井通风的发展：矿井通风的发展：约在1640年，人们开始把进风和回风路线分开，以利用自然通风压力进行矿井通风。为了加大通风压力，1650年在

2、回风路线上设置火筐，1787年又在回风路线上设置火炉，使回风风流加热。1807年风量约200m3min的活塞式空气泵、1849年转速约95rmi n风量约500m3min的蒸气铁质离心式扇风机、1898年电力初型轴流式扇风机相继投入使用。20世纪40年代以来，矿井已使用功率约1500kW和3000kw的电力轴流式和离心式大型扇风机。4本讲稿第四页，共三十三页1672年入们只知道身穿潮湿衣帽，伏在底板上，手举一装有燃着蜡烛的木棍，来点燃局部积存的沼气。出于危险，后来改用背上共有燃着的蜡烛的骡马去点燃沼气。1813年开始用安全灯照明并检查沼气和二气化碳的浓度。20世纪40年代以来年种气体的检测技术

3、有了较大的发展。特别是60年代以来，风流中各参数(沼气和一氧化碳的浓度风速、压力、温度等)已经实现了遥测和遥讯。1745年，俄国科学家MBOMOHOCOB发表了空气在矿井流动的理论，1764年法国采矿工程师JARS发表了关于矿井自然通风的理论，成为矿井通风学科史上奠基的两篇论文。20世纪以来，发表和出版了许多关于矿井通风的论文和专著。现在矿井通风已成为内容丰富的一门学科。5本讲稿第五页，共三十三页 第一节第一节 矿井空气成份矿井空气成份一、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，亦称为湿空气湿空气。干空气干空气是

4、指完全不含有水蒸汽的空气。其主要成分如下。是指完全不含有水蒸汽的空气。其主要成分如下。气体成分气体成分 按体积计按体积计 按质量计按质量计 备备 注注 氧气（氧气（O O2 2）20.96 23.32 20.96 23.32 惰性稀有气体氦、惰性稀有气体氦、氮气（氮气（N N2 2）79.0 76.71 79.0 76.71 氖、氩、氪、氖、氩、氪、二氧化碳（二氧化碳（COCO2 2）0.04 0.06 0.04 0.06 氙等计在氮气中氙等计在氮气中 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。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。u u

5、空气成分空气成分u u有害气体有害气体u u矿井气候矿井气候 地面空气地面空气 矿井空气矿井空气质量标准质量标准6本讲稿第六页，共三十三页二、矿井空气的主要成分及基本性质地面空气进入井下时，由于受到污染，其成分和性质要发生变化。故有新鲜空气和污浊空气之分。新鲜空气：井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气，污浊空气：通过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气。尽管矿井空气与地面空气相比，在性质上存在许多差异，但在新鲜空气中其主要成分仍然的氧、氮和二氧化碳。u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体u u矿井气候矿井气候 地面空气地面空气 矿井空气矿井空气质量标准质量标准7

6、本讲稿第七页，共三十三页化学变化化学变化化学变化化学变化井下一切物质的缓慢氧化爆破作业火区氧化（采空区自燃发火）人员的呼吸物理变化物理变化物理变化物理变化气体混入（CH4,CO2,H2S)固体混入(岩尘，煤尘，其他杂质）气象变化（温度、气压、湿度、体积、浓度）8本讲稿第八页，共三十三页 1氧气(O2)氧气是维持人体正常生理机能所需要的气体,人体维持正常生命过程所需的氧气量，取决于人的体质、精神状态和劳动强度等。人体输氧量与劳动强度的关系 劳动强度 呼吸空气量（L/min）氧气消耗量（L/min）休 息 6-15 0.20.4 轻 劳 动 20-25 0.6-1.0 中度劳动 30-40 1.2

7、-2.6 重 劳 动 40-60 1.8-2.4 极重劳动 40-80 2.5-3.1 u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体u u矿井气候矿井气候 地面空气地面空气 矿井空气矿井空气质量标准质量标准9本讲稿第九页，共三十三页 矿井空气中氧浓度降低的主要原因有：人员呼吸；煤岩和其他有机物的缓慢氧化；煤炭自燃；瓦斯、煤尘爆炸；此外，煤岩和生产过程中产生的各种有害气体，也使空气中的氧浓度相对降低。人体缺氧症状与空气中氧浓度的关系氧浓度/%主要症状17静止时无影响，工作时能产生喘息和呼吸困难15呼吸及心跳急促，耳鸣目眩，感觉和判断能力降低，失去劳动能力1012失去理智，时间稍长有生命危险69失

8、去知觉，呼吸停止，如不及时抢救几分钟内可能导致死亡u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体u u矿井气候矿井气候 地面空气地面空气 矿井空气矿井空气质量标准质量标准10本讲稿第十页，共三十三页 2二氧化碳(CO2)二氧化碳不助燃，也不能供人呼吸，略带酸臭味。二氧化碳比空气重（其比重为1.52），在风速较小的巷道中底板附近浓度较大；在风速较大的巷道中，一般能与空气均匀地混合。在新鲜空气中含有微量的二氧化碳对人体的无害的。二氧化碳对人体的呼吸中枢神经有刺激作用，所以在抢救遇难者进行人工输氧时用。矿井空气中二氧化碳的主要来源是：煤和有机物的氧化；人员呼吸；碳酸性岩石分解；炸药爆破；煤炭自燃；瓦斯

9、、煤尘爆炸等。u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体u u矿井气候矿井气候 地面空气地面空气 矿井空气矿井空气质量标准质量标准11本讲稿第十一页，共三十三页3氮气(N2)氮气是一种惰性气体，是新鲜空气中的主要成分，它本身无毒、不助燃，也不供呼吸。但空气中含氮量升高，则势必造成氧含量相对降低，从而也可能造成人员的窒息性伤害。正因为氮气具有的惰性，因此可将其用于井下防灭火和防止瓦斯爆炸。矿井空气中氮气主要来源是：井下爆破和生物的腐烂，有些煤岩层中也有氮气涌出,灭火人为注氮。u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体u u矿井气候矿井气候 地面空气地面空气 矿井空气矿井空气质量标准质量标准1

10、2本讲稿第十二页，共三十三页三、矿井空气主要成分的质量（浓度）标准 煤矿安全规程依据其主要成分（O2、CO2）作了明确的规定。采掘工作面进风流中的氧气浓度不得低于20202020；二氧化碳浓度不得超过0.5；总回风流中不得超过0.75；当采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5或采区、采掘工作面回风道风流中二氧化碳浓度超过1.5时，必须停工处理。国外规定，国际劳工局规定进风流中氧气浓度19%。俄罗斯、德国工作地点氧气浓度20%。美国、日本规定行人巷道中氧气浓度19%。u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体u u矿井气候矿井气候 地面空气地面空气 矿井空气矿井空气质量标准质量标准13本讲稿第

11、十三页，共三十三页补充：补充：井下供风量大小问题井下供风量大小问题井下供风量大小问题井下供风量大小问题 仅考虑人员耗氧：仅考虑人员耗氧：Q Q 20%=Q 20.9%-3 L/min 20%=Q 20.9%-3 L/min Q=0.333 m Q=0.333 m3 3/min (1L=10/min (1L=10-3-3m m3 3)人员消耗占总耗氧量的人员消耗占总耗氧量的8.3%8.3%，则：，则：D=0.333/8.3%=D=0.333/8.3%=4m4m3 3/min/min 按人员计算的矿井需要总风量按人员计算的矿井需要总风量Q:Q:Q=4NK Q=4NK 14本讲稿第十四页，共三十三页

12、第二节第二节 矿井空气中的有害气体矿井空气中的有害气体空气中常见有害气体：CO、H2S、NO2、SO2、NH3、H2。一、基本性质、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13137575范围内时有爆炸的危险。主要危害：造成人体血液“窒息”（血液中血红素）。u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体 u u矿井气候矿井气候 基本性质基本性质 浓度标准浓度标准15本讲稿第十五页，共三十三页、一氧化碳（CO）CO中毒症状与浓度的关系CO体积浓度主要症状0.0223小时可能引起轻微头痛0.0481

13、小时内出现轻微的中毒症状 0.08 40分钟内头痛，眩晕和恶心。2小时体温和 血压下降，脉搏微弱，出冷汗，可能昏迷0.32 510分钟内头痛，眩晕。半小时可能出 现昏迷并有死亡危险1.28 几分钟内出现昏迷和死亡 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。u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体 u u矿井气候矿井气候 基本性质基本性质 浓度标准浓度标准16本讲稿第十六页，共三十三页、硫化氢（H2S）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

14、体积的水可溶解2.52.5个个体积的硫化氢，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4.34.345.545.5时有爆炸危险。主要来源：有机物腐烂；含硫矿物的水解；矿物氧化和燃烧；从老空区和旧巷积水中放出。u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体 u u矿井气候矿井气候 基本性质基本性质 浓度标准浓度标准17本讲稿第十七页，共三十三页、硫化氢（、硫化氢（H H2 2S S）主要危害主要危害：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：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

15、引缺氧。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。浓度标准起人体迅速昏迷或死亡。浓度标准0.00066%0.00066%H2S中毒症状与浓度的关系中毒症状与浓度的关系 H2S浓度（体积）浓度（体积）/%主要症状主要症状0.00250.003有强烈臭味有强烈臭味0.0050.0112小时内出现眼及呼吸道刺激症状，臭味小时内出现眼及呼吸道刺激症状，臭味 “减弱减弱”或或“消失消失”0.0150.02出现恶心，呕吐，头晕，四肢无力，反应出现恶心，呕吐，头晕，四肢无力，反应 迟钝。眼及呼吸道有强烈刺激症状迟钝。眼及呼吸道有强烈刺激症状0.0350.0450.5

16、1小时内出现严重中毒，可发生肺小时内出现严重中毒，可发生肺 炎，支气管炎及肺水肿，有死亡危险炎，支气管炎及肺水肿，有死亡危险0.060.07很快昏迷，短时间内死亡很快昏迷，短时间内死亡 u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体 u u矿井气候矿井气候 基本性质基本性质 浓度标准浓度标准18本讲稿第十八页，共三十三页、二氧化氮（NO2）二氧化氮是一种褐红色的气体，有强烈的刺激气味，相对密度为1.59，易溶于水。主要危害：二氧化氮溶于水后生成腐蚀性很强的硝酸，对眼睛、呼吸道粘膜和肺部有强烈的刺激及腐蚀作用，二氧化氮中毒有潜伏期，中毒者指头出现黄色斑点。0.01%出现严重中毒。NO2中毒症状与浓

17、度的关系 NO2浓度（体积）/%主要症状 0.00424小时内出现咳嗽症状 0.006短时间内感到喉咙刺激，咳嗽，胸痛 0.01 短时间内出现严重中毒症状，神经麻痹，严重咳嗽，恶心，呕吐 0.025短时间内可能出现死亡主要来源：井下爆破工作。u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体 u u矿井气候矿井气候 基本性质基本性质 浓度标准浓度标准19本讲稿第十九页，共三十三页4.4.二氧化硫二氧化硫(SO(SO2 2)二二氧氧化化硫硫无无色色、有有强强烈烈的的硫硫磺磺气气味味及及酸酸味味，空空气气中中浓浓度度达达到到0.00050.0005即即可可嗅嗅到到。其其相相对密度为对密度为2.222.2

18、2，易溶于水。，易溶于水。主主要要危危害害：遇遇水水后后生生成成硫硫酸酸，对对眼眼睛睛及及呼呼吸吸系系统统粘粘膜膜有有强强烈烈的的刺刺激激作作用用，可可引引起起喉喉炎炎和和肺肺水水肿肿。当当浓浓度度达达到到 0.0020.002时时，眼眼及及呼呼吸吸器器官官即即感感到到有有强强烈烈的的刺刺激激；浓浓度度达达0.050.05时时，短短时时间内即有致命危险。间内即有致命危险。主要来源：主要来源：含硫矿物的氧化与自燃；在含硫矿物中爆破；以及从含硫矿层中涌出。含硫矿物的氧化与自燃；在含硫矿物中爆破；以及从含硫矿层中涌出。5.5.氨气氨气(NH(NH3 3)无无色色、有有浓浓烈烈臭臭味味的的气气体体，相

19、相对对密密度度为为0.5960.596，易易溶溶于于水水。空空气气浓浓度度中中达达3030时时有有爆爆炸炸危险。危险。主要危害主要危害：氨气对皮肤和呼吸道粘膜有刺激作用，可引起喉头水肿。：氨气对皮肤和呼吸道粘膜有刺激作用，可引起喉头水肿。主要来源主要来源：爆破工作，注凝胶、水灭火等；部分岩层中也有氨气涌出。：爆破工作，注凝胶、水灭火等；部分岩层中也有氨气涌出。u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体 u u矿井气候矿井气候 基本性质基本性质 浓度标准浓度标准20本讲稿第二十页，共三十三页6.6.氢气氢气(H(H2 2)无色、无味、无毒，相对密度为无色、无味、无毒，相对密度为0.070.07

20、。氢气能自燃，其。氢气能自燃，其点燃温度比沼气低点燃温度比沼气低100100200200，主要危害主要危害：当空气中氢气浓度为：当空气中氢气浓度为4 47474时有爆炸危险。时有爆炸危险。主要来源：主要来源：井下蓄电池充电时可放出氢气；有些中等变井下蓄电池充电时可放出氢气；有些中等变质的煤层中也有氢气涌出、或煤氧化。质的煤层中也有氢气涌出、或煤氧化。主要有害气体中：主要有害气体中：COCO、H H2 2S S、NHNH3 3、H H2 2等有爆炸危险性。等有爆炸危险性。u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体 u u矿井气候矿井气候 基本性质基本性质 浓度标准浓度标准21本讲稿第二十一页，

21、共三十三页二、矿井空气中有害气体的安全浓度标准二、矿井空气中有害气体的安全浓度标准 矿井空气中有害气体对井下作业人员的生命安全危害极大，因此，矿井空气中有害气体对井下作业人员的生命安全危害极大，因此，规规程程对常见有害气体的安全标准做了明确的规定。对常见有害气体的安全标准做了明确的规定。矿井空气中有害气体的最高容许浓度矿井空气中有害气体的最高容许浓度有害气体名称有害气体名称 符号符号 最高容许浓度最高容许浓度/%/%一氧化碳一氧化碳 CO CO 0.00240.0024氧化氮氧化氮（折算成二氧化氮）（折算成二氧化氮）NONO2 2 0.000250.00025二氧化硫二氧化硫 SOSO2 2

22、0.0005 0.0005硫化氢硫化氢 H H2 2S 0.00066S 0.00066氨氨 NHNH3 3 0.004 0.004氢氢H H2 2 0.5%0.5%规程规程中规定中规定COCO的最高允许浓度为其轻微中毒（的最高允许浓度为其轻微中毒（0.048%0.048%）的）的1/201/20，NONO2 2的最高允许浓度为其危险中毒浓度（的最高允许浓度为其危险中毒浓度（0.025%0.025%）的）的1/1001/100。可见只要严。可见只要严格遵守格遵守规程规程规定，就可避免有害气体对人体的危害。规定，就可避免有害气体对人体的危害。u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体 u u矿

23、井气候矿井气候 基本性质基本性质 浓度标准浓度标准22本讲稿第二十二页，共三十三页补充：补充：体积浓度和质量浓度的换算原则：体积浓度和质量浓度的换算原则：任何气体的克分子量就是该气体在标况下任何气体的克分子量就是该气体在标况下22.4L22.4L的质量的质量 体积浓度体积浓度=质量浓度质量浓度*22.4/22.4/分子量分子量 例例COCO：0.00240.0024%（281000281000）/（22.4/100022.4/1000）=30mg/m=30mg/m3 323本讲稿第二十三页，共三十三页第三节 矿井气候矿井气候：温度、湿度和流速一、矿井气候对人体热平衡的影响人体新陈代谢获得能量；

24、部分用来维持人体自身的生理机能活动以及满足对外做功的需要，其余部分必须通过散热的方式排出体外，才能保持人体正常的生理功能。人体散热主要是通过人体皮肤表面与外界的对流、辐射和汗液蒸发这三种基本形式进行的。对流散热取决于周围空气的温度和流速；辐射散热主要取决于环境温度与周围物体的表面；蒸发散热取决于周围空气的相对湿度和流速。u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体u u矿井气候矿井气候 影响热平衡影响热平衡 衡量指标衡量指标安全标准安全标准人体热平衡关系式：人体热平衡关系式：qm-qw=qd+qz+qf+qchqm人体在新陈代谢中产热量，取决于人体活动量；人体在新陈代谢中产热量，取决于人体活动

25、量；qw人体用于做功而消耗的热量，人体用于做功而消耗的热量，qm-qw人体排出的多余热量人体排出的多余热量；qd人体对流散热量，低于人体表面温度，为负，否则，为正；人体对流散热量，低于人体表面温度，为负，否则，为正；qz汗液蒸发或呼出水蒸气所带出的热量；汗液蒸发或呼出水蒸气所带出的热量；qf人体与周围物体表面的辐射散热量，可正，可负；人体与周围物体表面的辐射散热量，可正，可负；qch人体由热量转化而没有排出体外的能量；人体热平衡时，人体由热量转化而没有排出体外的能量；人体热平衡时，qch=0；当外界环境影响人体热平衡时，人体温度升高当外界环境影响人体热平衡时，人体温度升高qch0，人体温度降低

26、，人体温度降低，qch024本讲稿第二十四页，共三十三页矿井气候条件的三要素是影响人体热平衡的主要因素。空气温度：对人体对流散热起着主要作用。当气温低于体温时，对流和辐射是人体的主要散热方式，温差越大，对流散热量越多，当气温等于体温时，对流散热完全停止，蒸发成了人体的主要散热方式。当气温高于体温时，对流传递给人热量，蒸发几乎成为人体惟一的散热方式。相对湿度：影响人体蒸发散热的效果。随气温的升高，蒸发散热的作用越来越强。若相对湿度较大，汗液就难于蒸发，不能起到蒸发散热的作用，人体就会感到闷热。风速：影响人体的对流散热和蒸发散热的效果。对流换热强度随风速而增大，风速越大，对流散热量也越大。当周围气

27、温小于人体体温时，失热；当周围气温大与于人体体温时，得热。风速越大，蒸发越大。同时湿交换效果也随风速增大而加强。u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体u u矿井气候矿井气候 影响热平衡影响热平衡 衡量指标衡量指标安全标准安全标准25本讲稿第二十五页，共三十三页矿井气候条件对人体热平衡的影响是一种综合的作用，如人处在气温高、湿度大、风速小的高温潮湿环境中，散热效果都很差，这时由于人体散热太慢，体温升高、心率加快、身体不好服等症状，严重时可导致中暑、甚至死亡。相反，人体会感到很冷，同样也不舒适 因此，调节和改善矿井气候条件也是矿井通风的基本任务之一。u u空气成分空气成分u u有害气体有害气

28、体u u矿井气候矿井气候 影响热平衡影响热平衡 衡量指标衡量指标安全标准安全标准26本讲稿第二十六页，共三十三页二、衡量矿井气候条件的指标二、衡量矿井气候条件的指标1.1.干球温度干球温度干球温度干球温度是我国现行的评价矿井气候条件的指标之一。是我国现行的评价矿井气候条件的指标之一。特特点点：在在一一定定程程度度上上直直接接反反映映出出矿矿井井气气候候条条件件的的好好坏坏。指指标标比比较较简简单单，使使用用方方便便。但但这这个个指指标标只只反反映映了了气气温温对对矿矿井井气气候候条条件件的的影影响，而没有反映出气候条件对人体热平衡的综合作用。响，而没有反映出气候条件对人体热平衡的综合作用。2.

29、2.湿球温度湿球温度 湿湿球球温温度度是是可可以以反反映映空空气气温温度度和和相相对对湿湿度度对对人人体体热热平平衡衡的的影影响响，比比干干球球温温度度要要合合理理些些。但但这这个个指指标标仍仍没没有有反反映映风风速速对对人人体体热热平平衡衡的影响。的影响。u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体u u矿井气候矿井气候 影响热平衡影响热平衡 衡量指标衡量指标安全标准安全标准27本讲稿第二十七页，共三十三页3.3.等效温度等效温度 等等效效温温度度定定义义为为湿湿空空气气的的焓焓与与比比热热的的比比值值。它它是是一一个个以以能能量量为为基基础础来来评评价价矿矿井井气气候候条条件件的的指指标标

30、。当当气气温温在在25362536的的范范围围内内，等等效效温温度度和和湿湿球球温温度基本上呈线性关系，两者具有同样的意义，因而也是不完善的。度基本上呈线性关系，两者具有同样的意义，因而也是不完善的。4.4.同感温度同感温度同同感感温温度度(也也称称有有效效温温度度)是是19231923年年由由美美国国采采暖暖工工程程师师协协会会提提出出的的。通通过过实实验验得得出出实实验验时时，将将三三个个受受试试者者置置于于一一个个温温度度为为t t、相相对对湿湿度度为为，风风速速为为的的已已知知环环境境中中，并并记记下下他他们们的的感感受受，然然后后把把他他们们请请到到另另一一个个温温度度(用用t t1

31、 1表表示示)可可调调，相相对对湿湿度度为为l00l00，风风速速为为0 0的的环环境境里里，通通过过调调节节温温度度t t1 1使使他他们们的的感感受受与与第第一一个个环环境境相相同同，那那么么则则称称t t1 1为为第第一一个个环环境境的的同同感感温温度度。反反映映出出温温度度、湿湿度度和和风风速速这这三三者者对对人人体体热热平平衡衡的的综综合作用。显然，同感温度越高，人体舒适感就越差。合作用。显然，同感温度越高，人体舒适感就越差。例例：测测得得某某一一采采煤煤工工作作面面风风流流的的干干球球温温度度为为25，湿湿球球温温度度为为23，风风速速为为1.5m/s，求其同感温度。，求其同感温度

32、。u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体u u矿井气候矿井气候 影响热平衡影响热平衡 衡量指标衡量指标安全标准安全标准28本讲稿第二十八页，共三十三页29本讲稿第二十九页，共三十三页5.5.卡他度卡他度 卡卡他他度度是是19161916年年由由英英国国L L希希尔尔等等人人提提出出的的。是是一一种种酒酒精精温温度度计计，卡卡他他计计下下端端有有一一个个比比普普通通湿湿度度计计大大的的贮贮液液球球，上上端端有有一一个个小小空空腔腔，玻玻璃璃管管上上只只有有3535和和3838两两个个刻刻度度，其其平平均均值值恰恰好好等等于于人人体体的的正正常常体体温温(36.536.5)。测测定定时时，先

33、先把把贮贮液液球球置置于于热热水水中中加加热热，当当酒酒精精柱柱上上升升至至小小空空腔腔的的一一半半时时取取出出，擦擦干干贮贮液液球球表表面面水水分分，然然后后将将其其悬悬挂挂于于待待测测空空气气中中，由由于于液液球球散散热热，酒酒精精柱柱开开始始下下降降，用用秒秒表表记下从记下从3838降到降到3535所需时间所需时间t t，可用下式求得干卡他度，可用下式求得干卡他度K Kd d。卡他度分为：干卡他度、湿卡他度卡他度分为：干卡他度、湿卡他度 干干卡卡他他度度：反反映映了了气气温温和和风风速速对对气气候候条条件件的的影影响响，但但没没有有反反映映空气湿度的影响。空气湿度的影响。K K d d=

34、41.868F/t W/m=41.868F/t W/m2 2 注注 意意：书：书P10P10表表1-3-1 1-3-1 单位为单位为mcal/cmmcal/cm2 2s.s.u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体u u矿井气候矿井气候 影响热平衡影响热平衡 衡量指标衡量指标安全标准安全标准30本讲稿第三十页，共三十三页5.5.卡他度卡他度湿湿卡卡他他度度（KwKw）：是是在在卡卡他他计计贮贮液液球球上上包包裹裹上上一一层层湿湿纱纱布布时时测测得得的的卡他度，其实测和计算方法完全与干卡他度相同。卡他度，其实测和计算方法完全与干卡他度相同。作为一个评价矿井气候条件的指标，卡他度比用一个单一的

35、温作为一个评价矿井气候条件的指标，卡他度比用一个单一的温度指标要好一些。但与人体相比，它的尺寸太小，其散热效果和度指标要好一些。但与人体相比，它的尺寸太小，其散热效果和人体有很大的差别，有的研究资料表明，人体有很大的差别，有的研究资料表明，空气对卡他计的冷却能力空气对卡他计的冷却能力是空气对人体冷却能力的两至三倍是空气对人体冷却能力的两至三倍。虽然有很多学者都试图从量上来。虽然有很多学者都试图从量上来描述卡他度同人体生理反应间的关系，但都没有得到满意的结果。描述卡他度同人体生理反应间的关系，但都没有得到满意的结果。注注 意意：书：书P10P10表表1-3-1 1-3-1 单位为单位为mcal/

36、cmmcal/cm2 2s.s.u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体u u矿井气候矿井气候 影响热平衡影响热平衡 衡量指标衡量指标安全标准安全标准31本讲稿第三十一页，共三十三页三、矿井气候条件的安全标准三、矿井气候条件的安全标准 中国中国我我国国现现行行评评价价矿矿井井气气候候条条件件的的指指标标是是干干球球温温度度。19821982年年国国务务院院颁颁布布的的矿矿山山安安全全条条例例第第5353条条规规定定，矿矿井井空空气气最最高高容容许许干干球球温度为温度为2828。我我国国煤煤矿矿安安全全规规程程规规定定采采掘掘工工作作面面温温度度不不得得超超过过2626 ，机机电硐室温度不得

37、超过电硐室温度不得超过3030 。国际（煤矿）国际（煤矿）俄罗斯：干球温度小于俄罗斯：干球温度小于2626。德国：同感温度不得超过德国：同感温度不得超过3232度。度。美国：同感温度不得超过美国：同感温度不得超过3232度。度。英国：湿球温度不超过英国：湿球温度不超过27.827.8，同感温度不得超过，同感温度不得超过29.429.4度。度。波兰：干球温度小于波兰：干球温度小于2626。印度：干球温度小于印度：干球温度小于3535。u u空气成分空气成分u u有害气体有害气体u u矿井气候矿井气候 影响热平衡影响热平衡 衡量指标衡量指标安全标准安全标准采面超过采面超过3030，硐室超过，硐室超过34 34，必须，必须停止作业停止作业32本讲稿第三十二页，共三十三页第一章第一章 作作 业业1-31-31-51-51-81-8其它习题自己做其它习题自己做33本讲稿第三十三页，共三十三页