矿井通风与防尘.ppt

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1、Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering1Mine Ventilation and Dust Control 矿井通风与防尘江西理工大学 唐敏康13507079704;0797-8312200(O);Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering2参考文献1 矿井通风技术测

2、定及其应用矿井通风技术测定及其应用 淮南煤炭学院通风安全教研室淮南煤炭学院通风安全教研室 煤炭工业出版社煤炭工业出版社2 矿井通风阻力及其测定矿井通风阻力及其测定 黄元平黄元平 煤炭工业出版社煤炭工业出版社3 煤矿安全手册煤矿安全手册 第一篇第一篇 矿井通风与空调矿井通风与空调 赵金福赵金福 煤炭工业出版社煤炭工业出版社4 矿井通风矿井通风 黄元平黄元平 中国矿业学院出版社中国矿业学院出版社5 矿井通风与安全矿井通风与安全 吴中立吴中立 中国矿业大学出版社中国矿业大学出版社6 矿井通风工程矿井通风工程 （美）（美）C.J.霍尔霍尔 煤炭工业出版社煤炭工业出版社7 金属矿井通风防尘设计参考资料金

3、属矿井通风防尘设计参考资料 冶金工业出版社冶金工业出版社8 通风学通风学 （日）平松良雄（日）平松良雄 冶金工业出版社冶金工业出版社9 冶金地下矿山安全规程冶金地下矿山安全规程10 金属非金属矿山安全金属非金属矿山安全 湖北科学技术出版社湖北科学技术出版社11 矿山安全培训教材矿山安全培训教材 国家安全生产监督管理局安全科学技术研究国家安全生产监督管理局安全科学技术研究 中心中心12 教材：教材：矿井通风与防尘矿井通风与防尘 王英敏王英敏 冶金工业出版社冶金工业出版社Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of

4、Resources and Environmental Engineering3目 录 Contents 1 绪论绪论 2 矿内大气矿内大气 3 矿内风流的基本性质矿内风流的基本性质 4 矿内风流运动的能量矿内风流运动的能量 方程式方程式 5 井巷通风阻力井巷通风阻力 6 矿井自然通风矿井自然通风 7 机械通风机械通风Q R,1,2,3,4,5,6,7,8,9Q10,11,12,13,14 8 矿井通风网路中风矿井通风网路中风 流基本定律和风量流基本定律和风量 自然分配自然分配 9 矿井风量调节矿井风量调节 10 矿井通风系统矿井通风系统 11 局部通风局部通风 12 矿井通风管理与矿井通风管

5、理与 监测监测 13 矿井防尘矿井防尘Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering41 绪 论 Introduction 1.1 课程性质、目的及任务课程性质、目的及任务 1.2 课程的主要内容和基本要求课程的主要内容和基本要求 1.3 课程的重点和难点课程的重点和难点 1.4 课程的实验安排课程的实验安排 1.5 课程的学时分配课程的学时分配Jiangxi University of Science and Technology20

6、22/11/24School of Resources and Environmental Engineering51.1 课程性质、目的及任务课程性质、目的及任务the properties,Purposes and Task of the Course 矿井通风与防尘矿井通风与防尘是采矿工程、安全工程专业的限选专业课。矿是采矿工程、安全工程专业的限选专业课。矿井通风是矿井各生产环节中最基本的一环，在矿井建设和生产期间始井通风是矿井各生产环节中最基本的一环，在矿井建设和生产期间始终占有非常重要的地位。终占有非常重要的地位。矿井通风的矿井通风的根本目的根本目的就是向矿井输入新鲜空气和排出污浊空

7、气。即就是向矿井输入新鲜空气和排出污浊空气。即依靠通风动力将定量的新鲜空气，沿着既定的通风线路不断地输入井依靠通风动力将定量的新鲜空气，沿着既定的通风线路不断地输入井下，以满足回采工作面、掘进工作面、机电硐室、火药库以及其他用下，以满足回采工作面、掘进工作面、机电硐室、火药库以及其他用风地点的需要；同时，将用过的空气不断排出地面。风地点的需要；同时，将用过的空气不断排出地面。基本任务基本任务是供给矿井新鲜风量，以冲淡并排出井下的毒性、窒息性是供给矿井新鲜风量，以冲淡并排出井下的毒性、窒息性和爆炸性气体和粉尘，保证井下风流的质量和数量符合国家安全卫生和爆炸性气体和粉尘，保证井下风流的质量和数量符

8、合国家安全卫生标准，创造良好的工作环境，防止各种伤害和爆炸事故，保障井下人标准，创造良好的工作环境，防止各种伤害和爆炸事故，保障井下人员身体健康和生命安全，保护国家资源和财产。员身体健康和生命安全，保护国家资源和财产。Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering61.2 1.2 课程的主要内容和基本要求课程的主要内容和基本要求the Main Contents and Basic Requirements of the Course主

9、要内容主要内容 1 研究矿内有毒、有害（研究矿内有毒、有害（CO，NO2，H2S，SO2）及放射性气体）及放射性气体 和粉尘生成及分布的规律。和粉尘生成及分布的规律。2 研究矿内气候条件的变化规律。研究矿内气候条件的变化规律。3 正确确定矿井的总供风量和各作业地点所需的风量。正确确定矿井的总供风量和各作业地点所需的风量。4 正确确定矿井的通风系统、通风网路结构和通风方法。正确确定矿井的通风系统、通风网路结构和通风方法。5 正确计算矿井通风阻力，合理确定所需的通风动力。正确计算矿井通风阻力，合理确定所需的通风动力。6 随着生产的发展变化及时进行风量的调节。随着生产的发展变化及时进行风量的调节。7

10、 对矿井通风状况进行检查、测定，及时发现问题，解决问题。对矿井通风状况进行检查、测定，及时发现问题，解决问题。基本要求基本要求 掌握矿内大气的性质和风流运动的基本规律，学会矿井通风和防尘掌握矿内大气的性质和风流运动的基本规律，学会矿井通风和防尘的检测方法、技术管理措施和设计计算方法。的检测方法、技术管理措施和设计计算方法。Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering71.3 1.3 课程的重点和难点课程的重点和难点the Keynot

11、e and Difficult Point of the Course 重点重点是学习矿内风流运动的基本规律、是学习矿内风流运动的基本规律、风量计算及分配、矿井通风阻力计算以及风量计算及分配、矿井通风阻力计算以及主扇选型。主扇选型。难点难点是矿井通风系统的分析和设计。是矿井通风系统的分析和设计。Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering81.4 1.4 课程的实验安排课程的实验安排Experiment Arrangement of

12、the Course 本课程设有本课程设有14学时的实验，主要有：学时的实验，主要有：1 空气物理参数测定及风速仪的校正；空气物理参数测定及风速仪的校正；2 风流压力测定、管道断面压力分布的测定；风流压力测定、管道断面压力分布的测定；3 风流沿程流动压力的测定、阻力系数的测定风流沿程流动压力的测定、阻力系数的测定 及通风机性能测定；及通风机性能测定；4 粉尘浓度及分散度的测定。粉尘浓度及分散度的测定。Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engine

13、ering91.5 1.5 课程的学时分配课程的学时分配Teaching Hours of the Course 本课程总学时本课程总学时56，其中授课，其中授课42学时，实学时，实验验14学时。学时。Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering102 2 矿内大气矿内大气 Atmosphere Air in Mine 2.1 矿内空气的主要成分矿内空气的主要成分 2.2 矿内空气中常见的有害气体矿内空气中常见的有害气体 2.3 放射

14、性气体放射性气体 2.4 矿内气候条件矿内气候条件 Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering112.1 2.1 矿内矿内空气的主要成分空气的主要成分 Main Composition of Mine Air 2.1.1 地面空气地面空气 2.1.2 矿井空气矿井空气 2.1.3 井下空气的主要成分井下空气的主要成分Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24Schoo

15、l of Resources and Environmental Engineering122.1.1 2.1.1 地面空气地面空气 Atmospheric Air 地面空气一般是由以下几种气体混合组成：地面空气一般是由以下几种气体混合组成：O O2 2 氧氧 20.90；（按体积百分比）；（按体积百分比）N2 2 氮氮 78.13；COCO2 2 二氧化碳二氧化碳 0.03；Ar 氩氩 0.93；其它稀有气体其它稀有气体 0.01。地面空气是干空气和水蒸气的混合气体，在正常情况地面空气是干空气和水蒸气的混合气体，在正常情况下，地面空气（干空气）中各种气体的组成如上述，它下，地面空气（干空气）

16、中各种气体的组成如上述，它们表示某种气体的体积在干空气的总体积中所占的百分们表示某种气体的体积在干空气的总体积中所占的百分数。数。Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering132.1.2 2.1.2 矿井空气矿井空气 Air in Mine 地面空气进入矿井以后即称为地面空气进入矿井以后即称为矿井空气矿井空气。地面空气进入井下后会发生地面空气进入井下后会发生物理物理和和化学化学两种变化。两种变化。一般来讲，正常的地面空气进入矿井后，

17、当其成分与地一般来讲，正常的地面空气进入矿井后，当其成分与地面空气成分相同或相差不多时，称为面空气成分相同或相差不多时，称为矿内新鲜空气矿内新鲜空气（安全（安全规程规定规程规定，就含尘量而言，入风风源的含尘量不大于，就含尘量而言，入风风源的含尘量不大于0.5mg/m0.5mg/m3 3）（新风）。）（新风）。当井下空气中混入各种有毒有害气体，含氧量降低，当井下空气中混入各种有毒有害气体，含氧量降低，COCO2 2增加，以及粉尘含量增加，这时称为增加，以及粉尘含量增加，这时称为矿内污浊空气矿内污浊空气（污（污风）。风）。Jiangxi University of Science and Tech

18、nology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering14物物 理理 变变 化化 Physical Change 1 气体混入气体混入。井下空气中混入井下空气中混入 CO2 和和H2S 等气体。等气体。2 固体混入固体混入。井下各作业点所产生的矿尘。井下各作业点所产生的矿尘（岩尘）和其它杂尘浮游在井下空气中。（岩尘）和其它杂尘浮游在井下空气中。3 气象变化气象变化。主要是由于井下空气的温度、。主要是由于井下空气的温度、气压和湿度的变化引起井下空气的体积和气压和湿度的变化引起井下空气的体积和浓度变化。浓度变化。Jiang

19、xi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering15化化 学学 变变 化化 Chemical Change 井下一切物质（如岩石，坑木等）的缓慢氧化、井下一切物质（如岩石，坑木等）的缓慢氧化、自燃现象及人体呼吸产生自燃现象及人体呼吸产生CO2。井下爆破、火区氧化、机械润滑油高温分解等都井下爆破、火区氧化、机械润滑油高温分解等都能产生能产生CO。井下火区氧化和含硫矿的水解都能产生井下火区氧化和含硫矿的水解都能产生H2S。井下爆破能产生氧化氮（井下爆破

20、能产生氧化氮（NO2 及及 N2O5）等。）等。Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering162.1.3 2.1.3 井下空气的主要成分井下空气的主要成分 Main Composition of Mine Air 井下空气的主要成分有井下空气的主要成分有O2，N2，CO2，但是但是N2是惰性气体，变化不大，故主要还是惰性气体，变化不大，故主要还是是O2，CO2。Jiangxi University of Science and Te

21、chnology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering17氧氧 气气 (O(O2 2)（1 1）Oxygen 氧气是维持人体正常生理机能所需要的气体氧气是维持人体正常生理机能所需要的气体,人体维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。状态和劳动强度等。人体输氧量与劳动强度的关系人体输氧量与劳动强度的关系 劳动强度劳动强度 呼吸空气量（呼吸空气量（L/minL/min）氧气消耗量（氧气消耗量（L/minL/min）休休 息息 6-15 0

22、.26-15 0.20.40.4 轻轻 劳劳 动动 20-25 0.6-1.020-25 0.6-1.0 中度劳动中度劳动 30-40 1.2-2.630-40 1.2-2.6 重重 劳劳 动动 40-60 1.8-2.440-60 1.8-2.4 极重劳动极重劳动 40-80 2.5-3.140-80 2.5-3.1 Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering18氧氧 气气 (O(O2 2)（2 2）Oxygen 氧气既提供人呼吸

23、，又是助燃物质。井下工人氧气既提供人呼吸，又是助燃物质。井下工人劳动，需要有足够含氧量的空气，但对一些采空劳动，需要有足够含氧量的空气，但对一些采空区域却要阻止含氧空气进入，以防自燃，酿成火区域却要阻止含氧空气进入，以防自燃，酿成火灾。灾。当空气中的含氧量减小时，人们的呼吸就会感当空气中的含氧量减小时，人们的呼吸就会感到困难，严重时会导致窒息（含氧量降到到困难，严重时会导致窒息（含氧量降到69）。所以，我国。所以，我国矿山安全规程规定矿山安全规程规定，矿内空气，矿内空气的含氧量不得低于的含氧量不得低于20。Jiangxi University of Science and Technology

24、2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering19二二 氧氧 化化 碳碳 (CO(CO2 2)Carbon Dioxide COCO2 2是是一一种种比比重重为为1.52的的无无色色，略略带带酸酸臭臭味味的的气气体体，常常沉沉积积在在巷巷道道的的底底部部。当当空空气气中中COCO2 2浓浓度度过过大大时时，造造成成氧氧浓浓度度降降低低，可可以以引引起起缺缺氧氧窒窒息息。当当空空气中的气中的COCO2 2含量达含量达1020，人就有生命危险。，人就有生命危险。我国我国矿山安全规程规定矿山安全规程规定：有人工作或可能有人：有人

25、工作或可能有人到达的井巷，到达的井巷，COCO2 2不得大于不得大于0.5，总回风流中总回风流中COCO2 2不大于不大于1。Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering202.2 2.2 矿内空气中常见的有害气体矿内空气中常见的有害气体Main Noxious Gases in Mine 金属矿山井下常见的对安全生产威胁最大的有毒金属矿山井下常见的对安全生产威胁最大的有毒气体有：气体有：CO，NO2，SO2，H2S等。等。2.2.1

26、 有毒气体的来源有毒气体的来源 2.2.2 各种有毒气体的性质各种有毒气体的性质 2.2.3 矿尘矿尘 2.2.4 矿内空气成分安全标准矿内空气成分安全标准Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering212.2.1 2.2.1 有毒气体的来源有毒气体的来源the Source of Noxious Gases 1 爆破爆破时所产生的炮烟时所产生的炮烟。炸药在井下爆炸后，产生大量。炸药在井下爆炸后，产生大量的有毒有害气体，如的有毒有害气

27、体，如CO,NO2等。等。2 柴油机工作时所产生的废气柴油机工作时所产生的废气。柴油机工作时所排废气。柴油机工作时所排废气的主要成分时氧化氮，的主要成分时氧化氮，CO、醛类和油烟等。醛类和油烟等。3 硫化矿物的氧化硫化矿物的氧化。在开采高硫矿床时，由于硫化矿物。在开采高硫矿床时，由于硫化矿物缓慢氧化，产生缓慢氧化，产生SO2 和和 H2S气体。气体。4 井下火灾井下火灾。井下火灾引起坑木燃烧，产生大量的。井下火灾引起坑木燃烧，产生大量的CO。Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and

28、 Environmental Engineering22爆爆 破破 Explosion 爆破是矿山生产的主要作业之一。爆破后，工爆破是矿山生产的主要作业之一。爆破后，工人不能立即进入工作面，因为现代各种工业炸药人不能立即进入工作面，因为现代各种工业炸药的爆破分解都是建立在可燃物质的爆破分解都是建立在可燃物质(如碳、氢、氧等如碳、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，统称为毒有害气体，统称为炮烟炮烟。它会直接危害矿工的。它会直接危害矿工的健康和安

29、全。健康和安全。Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering232.2.2 2.2.2 各种有毒气体的性质各种有毒气体的性质the Properties of Noxious Gases 一氧化碳一氧化碳（CO）：矿山安全规程）：矿山安全规程规定规定：矿内空气中：矿内空气中CO浓度不可超过浓度不可超过0.0024。爆破后，在通风机连续运转条件。爆破后，在通风机连续运转条件下，下，CO浓度降至浓度降至0.02时，才可进入工作面。时，才可

30、进入工作面。氮氧化物氮氧化物（NOx xNO2 2）：矿山安全规程）：矿山安全规程规定规定：氮氧化物：氮氧化物不大于不大于0.00025。（。（NOx x5mg/m3）硫化氢硫化氢（H H2 2S S）：）：矿山安全规程矿山安全规程规定规定：井下空气中：井下空气中H2 2S含含量不能超过量不能超过0.00066。（。（H2 2S10mg/m3）。）。二氧化硫二氧化硫(SOSO2 2)：矿山安全规程矿山安全规程规定规定：空气中：空气中 SO2 2含量不含量不得超过得超过0.0005。（。（SO2 2 5mg/m3）。）。Jiangxi University of Science and Tech

31、nology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering24一一 氧氧 化化 碳碳 Carbon Monoxide 一氧化碳是一种无色、一氧化碳是一种无色、无味、无味、无臭的气体。相对密度无臭的气体。相对密度为为0.97，微溶于水，能与空气均匀地混合。一氧化碳能燃，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烧，当空气中一氧化碳浓度在1375范围内时有爆炸的范围内时有爆炸的危险。危险。主要危害主要危害：血红素是人体血液中携带氧气和排出二氧化：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

32、与人体血液中血红素的亲合力比氧大碳的细胞。一氧化碳与人体血液中血红素的亲合力比氧大250300倍。一旦一氧化碳进入人体后，首先就与血液倍。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，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，从而造成人体血液使血红素失去输氧的功能，从而造成人体血液“窒息窒息”。当浓度为当浓度为0.08%时，时，40分钟引起头痛眩晕和恶心；浓度为分钟引起头痛眩晕和恶心；浓度为0.32%时，时，510分钟引起头痛、眩晕，分钟引起头痛、眩晕，30分钟引起昏迷，分钟引起昏迷，死亡。死亡。Jiangxi Unive

33、rsity of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering25氮氧化物（氮氧化物（NONOx xNONO2 2）Nitrogen Dioxide 炸药爆炸时产生一系列的氮氧化物，如炸药爆炸时产生一系列的氮氧化物，如NO，NO2 2，NO遇空气中的氧就立即氧化为遇空气中的氧就立即氧化为NO2 2。NO2 2是一种比重为是一种比重为1.57的褐红色气体，的褐红色气体，易溶于水易溶于水而生成而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腐蚀性很强的硝酸，对眼睛、呼吸道粘

34、膜和肺部有强烈的刺激及腐蚀作用。刺激及腐蚀作用。主要危害主要危害：对于人体最大的危害是引起肺水肿。二氧化：对于人体最大的危害是引起肺水肿。二氧化氮中毒有潜伏期，中毒者指头出现黄色斑点。矿内空气中氮中毒有潜伏期，中毒者指头出现黄色斑点。矿内空气中当当NO2 2的浓度为的浓度为0.01%时，时，出现严重中毒，出现严重中毒，0.025时时，很快使人中毒死亡。很快使人中毒死亡。Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering26硫化氢硫化氢（H2

35、S）Hydrogen Sulfide 硫化氢无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋味，当空气中浓度硫化氢无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋味，当空气中浓度达到达到0.00010.0001即可嗅到，但当浓度较高时，因嗅觉神经中即可嗅到，但当浓度较高时，因嗅觉神经中毒麻痹，反而嗅不到。硫化氢相对密度为毒麻痹，反而嗅不到。硫化氢相对密度为1.191.19，易溶于水易溶于水，所以它可能积存于旧巷的积水中。硫化氢能燃烧，空气中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硫化氢浓度为6.06.0时，有爆炸危险。时，有爆炸危险。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：硫化氢剧毒，有强烈的刺激

36、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，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。如当浓度达到迷或死亡。如当浓度达到0.1%0.1%时时，在短时间内就会有生命，在短时间内就会有生命危险。危险。Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering27二二 氧氧 化化 硫硫 (SO(SO2 2)Sulfur

37、 Dioxide 二二氧氧化化硫硫(SO(SO2 2)，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2.22.2，常存在于巷道底部，常存在于巷道底部，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，眼眼睛睛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，短短时时间间内内即

38、即有有致命危险。致命危险。Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering282.2.3 2.2.3 矿矿 尘尘 Mine Dust 在开采过程中，所产生的一切细散状矿物和岩石的尘粒，在开采过程中，所产生的一切细散状矿物和岩石的尘粒，称为矿尘，它能较长久地悬浮于空气中，也叫做粉尘。含称为矿尘，它能较长久地悬浮于空气中，也叫做粉尘。含游离二氧化游离二氧化矽矽（SiO2）的粉尘叫做矽尘。）的粉尘叫做矽尘。矿尘最大危害是，当人体长期吸入含有游离

39、矿尘最大危害是，当人体长期吸入含有游离SiO2的矿尘的矿尘时，会引起时，会引起矽肺病矽肺病。矽肺病是矿山的一种主要职业病，是。矽肺病是矿山的一种主要职业病，是因为长期大量吸入含游离因为长期大量吸入含游离SiO2的矿尘引起的。矽尘沉积于的矿尘引起的。矽尘沉积于肺泡中，使肺组织部分地失去弹性而硬化，使人们呼吸功肺泡中，使肺组织部分地失去弹性而硬化，使人们呼吸功能减退，出现咳嗽、气短、胸痛、无力等症状，不仅造成能减退，出现咳嗽、气短、胸痛、无力等症状，不仅造成病痛，并影响劳动能力，严重时将丧失劳动能力。病痛，并影响劳动能力，严重时将丧失劳动能力。井下作业场所的粉尘浓度必须符合井下作业场所的粉尘浓度必

40、须符合国家标准国家标准。Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering29二二 氧氧 化化 矽矽 Silicon Dioxide 二氧化矽是地壳上常见的氧化物，是许多岩石二氧化矽是地壳上常见的氧化物，是许多岩石和矿物的重要组成部分，它有两种存在状态：一和矿物的重要组成部分，它有两种存在状态：一种是种是结合态结合态的二氧化硅，即矽酸盐矿物，如长石，的二氧化硅，即矽酸盐矿物，如长石，滑石，石棉等，对人体的危害较轻。另一种是滑石，石棉等，对人

41、体的危害较轻。另一种是游游离状态离状态的的SiO2,主要是石英，以及燧石、磷石英、主要是石英，以及燧石、磷石英、白石英等。矿尘中含游离白石英等。矿尘中含游离SiO2含量越高，对人体含量越高，对人体危害越大。一般金属矿山矿尘游离危害越大。一般金属矿山矿尘游离SiO2含量在含量在3070左右，有时高达左右，有时高达90以上。以上。Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering30粉尘浓度国家标准粉尘浓度国家标准 the National S

42、tandard of Dust Density 我国我国关于防止厂矿企业中矽尘危害的决定关于防止厂矿企业中矽尘危害的决定中规定，作业场所空气中粉尘气体浓度：含游离中规定，作业场所空气中粉尘气体浓度：含游离SiO2大于大于10者，不能超过者，不能超过2 mg/m3，小于小于10者，不得超过者，不得超过10 mg/m3。Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering31矿内空气成分安全标准矿内空气成分安全标准 Safety Standard

43、 of Air Composition in Mine成成 分分安全标准安全标准（体积（体积%）重量浓度重量浓度(mg/m3)成成 分分安全标准安全标准（体积（体积%）重量浓度重量浓度(mg/m3)O220NO20.000255CO20.5SO20.000515CO0.002430H2S0.0006610浮浮 尘尘含游离含游离SiO2 10时，时，2 mg/m3含游离含游离SiO2 Hs,Ht 均为正值均为正值，Hs可正可负；可正可负；抽出式抽出式，扇风机安装在回风井，扇风机安装在回风井，抽出污风抽出污风，井下巷道内，井下巷道内的风流均处于负压状态（低于大气压）。的风流均处于负压状态（低于大气

44、压）。在抽出式通风中，在抽出式通风中，Ht、Hs为负值，相对全压为负值，相对全压Ht为：为：Ht(负值负值)=Hs(负值负值)+Hv 在实际应用中习惯取绝对值，则在实际应用中习惯取绝对值，则|Ht|=|Hs|-HvJiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering69风流点压力测定示意图风流点压力测定示意图 Diagram of Surveys for Airflow PressureH Ht t H Hv v+H Hs sH Ht tH

45、Hv v H Hs s+压入式通风压入式通风压入式通风压入式通风 抽出式通风抽出式通风抽出式通风抽出式通风H Hs s=p ps s-p-pa a,H,Ht t=p=pt t-p-pa a,H Hv v=p=pt t-p ps s H Hs s=p=pa a-p ps s,H,Ht t=p=pa a-p-pt t,H Hv v=p=pt t-p ps s Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering70皮皮 托托 管管 Pitot T

46、ube 1 内管内管；2 外管外管；3 侧孔侧孔；4 前孔前孔Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering71不同通风方式的压力关系示意图不同通风方式的压力关系示意图Diagram of Pressure Relationship with Different Ventilation Method 压入式通风压入式通风 抽出式通风抽出式通风 Hs=ps-pa,Ht=pt-pa,Hv=pt-ps Hs=pa-ps,Ht=pa-pt,Hv

47、=pt-ps P Pt tP Ps sH Hs sH Hv vH Ht t P Pa a真空真空真空真空P Pa a H Hs sH Ht tH Hv vP Ps sP Pt t真空真空真空真空Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environmental Engineering72空气压力的单位空气压力的单位 Unit of Air Pressure （1 1）Kg/mKg/m2 2；（；（2 2）mmHmmH2 2O O；（；（3 3）mmHgmmHg；（；（4 4）帕斯

48、卡）帕斯卡 (Pascal)(Pascal)，PaPa（N/mN/m2 2）。）。因为因为1Kg1Kg重的水铺在重的水铺在1 m1 m2 2的面积上将形成的面积上将形成1mm1mm高的水柱，高的水柱，所以所以 1Kg/m1Kg/m2 2=1mm=1mm水柱水柱=9.8Pa=9.8Pa(水水=1000kg/m=1000kg/m3 3)通风工程中常用通风工程中常用mmmm水柱表示压力，当压力很大时，也用水柱表示压力，当压力很大时，也用mmmm水银柱表示。水银比重为水银柱表示。水银比重为13.613.6，故，故 1mm1mm水银柱水银柱=13.6mm=13.6mm水柱水柱。在我国法定计量单位在我国法

49、定计量单位(亦即国际单位制亦即国际单位制)中以中以帕斯卡帕斯卡作为作为压强单位，简称帕，以压强单位，简称帕，以PaPa表示。它的物理意义是每平方米表示。它的物理意义是每平方米面积所承受多少牛顿面积所承受多少牛顿(N)(N)的压力。的压力。工程上还常用工程上还常用标准大气压标准大气压。1 1个标准大气压个标准大气压=760mm=760mm水银水银柱柱=10336mm=10336mm水柱水柱=101.3kPa.=101.3kPa.Jiangxi University of Science and Technology2022/11/24School of Resources and Environ

50、mental Engineering733.3.2 3.3.2 矿内空气压力的测定矿内空气压力的测定Surveys of Air Pressure in Mine 1 绝对静压的测定绝对静压的测定 通常使用水银气压计和空盒气压计测定矿内外通常使用水银气压计和空盒气压计测定矿内外空气绝对静压。（见实验）空气绝对静压。（见实验）2 相对压力的测定相对压力的测定 通常用通常用U形压差计、单管倾斜压差计或补偿微形压差计、单管倾斜压差计或补偿微压计与皮托管配合测量风流的静压、动压和全压。压计与皮托管配合测量风流的静压、动压和全压。（见实验）（见实验）Jiangxi University of Scien