No.1 矿井通风概述课件

矿井通风概述OUTLINE矿井通风矿井环境气体12矿井通风技术体系

3安全工程学院·刘玉德矿井通风矿井通风概述安全工程学院·刘玉德矿井通风系统矿井通风系统是矿井主要通风机的工作方式、矿井通风方式和通风网路的总称。通风机工作方式：主要有抽出式通风、压入式通风、抽出和压入混合式通风。矿井通风安全工程学院·刘玉德矿井通风矿井通风方式中央式分为中央并列式和中央分列式两种。混合式是中央式和对角式的一种综合形式。对角式分为两翼对角式和分区对角式两种安全工程学院·刘玉德矿井通风安全工程学院·刘玉德矿井环境气体矿井通风概述

气体成分

有害气体的作用

有害气体的特性

易燃易爆气体安全工程学院·刘玉德气体成分（1）主要成分氧（O2）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）（2）有害气体一氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氧化氮、氢气、氨气等。矿井大气成分安全工程学院·刘玉德有些可溶性气体，如氢、硫化物气体，氮化物气体等，可以溶解在汗液中，以汗液形式流入口中而吞下，因而增加了中毒作用。吸入是有害气体作用人体机能的最主要和最常见的途径，如有害气体CO、CO2、SO2、H2S、NOx等，以及蒸汽、汽油、环烷烃化合物等。皮肤长有许多毛细孔与人体内部相连通，有毒气体如氮气、硫化氢、硝气和二氧化硫等主要是呈碱性或酸性，它们可以从皮肤渗入。有害气体的作用途径吸入

吞入

作用皮肤

有害气体的作用

安全工程学院·刘玉德分子式：CO，分子量：28.1，相对空气比重为00.97，熔点-205℃，沸点-192℃;在100g的水中，0℃时可溶解3.5ml单位，20℃溶2.3ml，60℃溶1.5ml单位；在100g95%乙醇中，20℃可溶20ml单位。爆炸极限为：12.5%~74.2%（体积），发火点位608.9℃，在空气中燃烧时形成蓝色火焰，并生成二氧化碳。CO为无色、无臭的有毒气体，微量中毒有时使人感到欣快，正因为如此，常容易被忽视，造成事故。CO是大气中比较稳定的气体，不发生化学反应，所以可以在大气中停留2~3年。理化性一氧化碳有害气体的特性存在环境

CO是大气中比较稳定的气体，不发生化学反应，所以可以在大气中停留2~3年。一氧化碳是由于碳及烃类的不完全燃烧而产生。主要产生于煤的自燃发火，采空区，坑木的腐烂和放炮的炮烟中（约含4%~12%）。当瓦斯爆炸后，将产生大量的CO，其含量一般在2%~3%之多。在煤矿井下监测CO含量不仅是为了防止CO中毒，而且根据矿井生产中CO增长的趋势和变化过程，作为判断煤层是否发生自然发火指标信号。允许浓度我国《煤矿安全规程》：24ppm（30mg/m3）苏联；18ppm（20mg/m3）英国：50ppm日本：50ppm美国：50ppm德国；50ppm美国（1984~1985）允许浓度的规定：在15min内短时间暴露的最大平均允许浓度为400ppm（440mg/m3）。中毒作用

一氧化碳本身并无毒性，其所谓中毒，是人体的血红蛋白（代表符号为Hb）通过肺与CO结合时生成碳氧血红蛋白（CO-Hb），妨碍了Hb向体内运输氧的机能，因而造成体内缺氧，形成内部窒息，同时血液中的CO-Hb妨碍了其他氧和血红蛋白O2-Hb的解离，从而形成中毒作用。CO与Hb的结合力比氧与Hb的结合力强200~300倍，如果呼吸的空气中含有700ppm的CO，则血液中的Hb有50%与CO相结合而生成CO-Hb，体内氧的供应量便减少了一半以下。不同浓度对人体的表征死亡0.53000死亡1～22000脉搏加速，痉挛，昏迷，潮式呼吸2～31000剧烈头痛，恶心，无力眼花、虚脱2～4500头重、头痛，CO-Hb可达40%2～4200大城市最高水平，对中枢神经有影响170～100激烈活动较急烈发生气喘840视觉及神经机能出现障碍，血中碳氧血红蛋白可达5%>830对呼吸道患者有影响（普通大城市的平均水平）5～30作用征象暴露时间/h浓度/ppm中毒症状

急性中毒表现为轻、中、重三级：①轻度中毒：有轻度头疼，头沉重感，头晕、心跳、眼花、恶心、呕吐，全身无力，脉快等症。②中度中毒：面色潮红，口唇樱桃红色，脉快，多汗，烦躁，进入昏迷状态。③重度中毒：迅速进入昏迷状态，昏迷时间数小时或更久，不能很快恢复。并有并发症，如肺炎、心肌损害、体温失调、肢体瘫痪、震颤、麻痹、运动性感觉型周围神经炎。慢性中毒长期接触低浓度CO，可能产生头疼、头晕、记忆力减退、失眠、四肢无力、易发怒、消化不良、体重减轻等神经衰弱症候群，其它如未老先衰、眼睛和心脏机能异常、对酒的耐受能力降低等。CO的急性中毒，不比长期吸入CO的慢性中毒严重，对于慢性中毒，即使浓度低也会产生后遗症，造成可怕后果。安全工程学院·刘玉德碳氧羰基络合物有害气体的特性CO能和卤素元素或化合物直接形成的化合物称为光气；与活性还原金属或氧化物直接形成的化合物，称为金属羰基化合物；它们绝大多数都是剧毒的气体。光气（CCl2）

在第一次世界大战中被大量用作化学武器，其毒性相当于氯气的10倍。对人而言，在轻症的情况下（2.5ppm），最初咳嗽，咽喉炎症，口渴、呕吐，粘膜充血；在重症场合（50ppm）下，呼吸浅而急促，在肺部可感到有微细的泡沫音和水泡音，大多数吐出黄色泡沫状的痰，由于心脏衰弱因而面色变得苍白，在极少严重的情况下，能招致窒息死亡或心脏停止跳动。在光气中毒者中，大多数在吸入2～3天之间可见到生死的转折，如果经过这一阶段后，就不会再出现恶化，而再次感染的情况较多，但毒害作用逐渐消失，没有慢性中毒所积存的作用。氟光气：COF2,分子量66.01，氟光气具有以氟置换空气中的氯结构，由于反应作用性极强，故强烈刺激皮肤、粘膜、眼、呼吸器官，认为氯气与光气有同等甚至更大的毒性，其中毒症状与光气基本相同。硫光气：CSCl2,分子量114.96，具有以硫置换空气中的氯结构，在空气中产生烟雾，处理时要注意，其中毒症状类同光气。亚氧化碳（二氧化三碳）分子结构：CO=C=CO，分子量68.03，折射率较大，为反应强烈的液体或气体。如果空气中存有6%～30%时就会发生爆炸。少量时有臭味，可以促使感受者发笑，但浓度高时，刺激眼、鼻、咽喉、呼吸道，引起呼吸困难、窒息。硫化羰：COS，分子量60.07，爆炸极限：12%～28.5%，难溶于水。产生于煤的干馏，有轻度刺激，全身作用引起呼吸麻痹。金属羰基化合物

金属羰基化合物大多数为沸点低的液体或升华性很强的固体，几乎无例外的都是剧毒物，它们的蒸汽即使是极微量也可引起严重中毒。但大多数中毒者很快就产生生命危急，继初期症状之后，大多数在数小时后随着脑部有压迫感而引起呼吸困难，进而体温下降、发烧、疲倦、痉挛，引起水肿、肺炎以致死亡。安全工程学院·刘玉德二氧化碳有害气体的特性二氧化碳是一种无色，无嗅味而略有酸味的气体，在低温加压下CO2气体可变为液态；利用蒸发潜热，可作为雪片状固体，进一步冷却加压制成干冰。在水中的溶解度，0℃时每100ml溶171.3ml，25℃时溶75.9ml，50℃时溶43.6ml。溶于水中后生成碳酸，呈弱酸性液体。CO2在高温下（2000℃，2.05%）形成可逆反应，分解为CO和碳。二氧化碳也叫碳酸气，当炭完全燃烧时则生成CO2。在煤矿井下，个别煤层或岩层中涌出CO2，如营城煤矿和窑街矿区就曾发生过三次CO2突出。天然CO2存在于火山气体和矿泉水中，在地层下1m处含0.7%～1.6%；2m处含1.2%～2.3%；4m处含2.5%～3.5%，越深浓度越高。发生明火或瓦斯爆炸后也产生大量CO2。在大气中CO2依地区不同而有别，在海洋中约0.03%，城市中约0.06%，普通陆地上约0.04%，人类呼吸气体中约含4%～5.6%。CO2可作为资源，近年来各国都在加强对它的研究利用，我国在吉林省境内查明存在大面积CO2气田，并进行开发利用。允许浓度

中国：采掘工作面：5000ppm英国：5000ppm日本：1%(矿山)美国：5000ppm德国：5000ppm美国曾公布（1984～1985）在短期内（15min）允许浓度为15000ppm（27000mg/m3）对人体作用

生物肺泡中含有6%的CO2，但是如果大气中或环境中CO2的浓度增加，肺泡内的浓度增加，从而使血液中CO2浓度增加而导致pH值发生变化，由于刺激呼吸神经、放出过剩的CO2，使呼吸自然变激。CO2的毒性小，浓度达到2.5%（45mg/L）时，在1小时内达不到中等程度的中毒症状。浓度达到3%时才加深呼吸，浓度达到4%（72mg/L）时，才略呈现局部刺激，头痛感、耳鸣、心悸亢进、血压上升、脉搏迟滞、兴奋、眩晕，极少出现呕吐，失神状态。浓度达到6%时，这些症状变得明显。浓度达到8%时，呼吸困难变得十分明显，呼吸频率增加。浓度达到8%～10％时，急速发生意志昏沉、痉挛、虚脱感，进而停止呼吸以至死亡，但呼吸停止后心脏仍跳动。浓度达到一个新的水平20%时，在数秒内引起中枢障碍，生命陷入危险状态。在CO2中毒时由于意志不清，昏睡而跌倒受伤的危险很大。安全工程学院·刘玉德氧气有害气体的特性氧在自然界的存在最为丰富，空气中按体积计约含21%。以重量计，水含88.8%；岩石和土壤约含46%，人体约含65%的氧。氧是大多数动植物生存所必须的元素，缺氧时，对人类的体质和生命造成威胁。煤矿中由于矿物的氧化、坑木的腐烂、采空区和瓦斯爆炸后都会形成缺氧状态。无色、无嗅的气体，氧是化学活性最强的元素，除金、银、铂、卤素、惰性气体外，能与多种元素直接化合而生成氧化物。当空气中氧含量增加时，易引起物体着火，且燃烧速度激烈上升而易发生火灾事故，为防止事故发生的安全指标时作业环境着中氧含量控制在30%以下。允许浓度：中国：20%（煤矿采煤工作面）；美国：18%（氧分压18000Pa）;日本：19%（煤矿）。对人体的作用40s内失去知觉、晕倒、进而停止呼吸，心脏停止跳动、死亡≤4肌肉无反应，失去知觉6脸色苍白，精神混乱，感觉迟钝8虽维持意识，但情绪不稳，异常疲劳，呼吸节奏紊乱，嗜睡，呼吸困难14～10深呼吸，脉搏增加，肌肉张力降低16～12症状表现氧含量（%）安全工程学院·刘玉德二氧化硫有害气体的特性矿井中SO2主要主要来源与含硫矿床的氧化和含硫煤炭的自然氧化。二氧化硫在空气中很快变成三氧化二硫（S2O3）,易溶于水而形成硫酸。因而在矿井采空区水中溶有大量亚硫酸和硫酸。SO2也大量存在于地层之中，虽火山活动和地震等地质运动被排放出来。地面SO2的来源是由于含硫煤炭和石油的燃烧，污染大气环境。二氧化硫（SO2）是一种无色而有刺激性的气体，易溶于水，其水溶液称亚硫酸。当环境改变时，亚硫酸的稀释溶液迅速改变，所以当采空区水流出时易随同放出SO2气体。SO2对金属具有强烈的腐蚀性和还原性。因为二氧化硫有窒息性的臭味及激烈的刺激性，所以因高浓度气体而致死的中毒事故是极少的。中国：煤矿安全规程：5ppm（15mg/m3）工业厂房卫生：7.5ppm（20mg/m3）前苏联：(4ppm)10mg/m3美国：2ppm(5mg/m3)日本：5ppm(13mg/m3)英国：10ppm德国：2ppm(5mg/m3)美国曾公布（1984～1985）规定的允许浓度：15min内短时间暴露的最大平均浓度为5ppm(10mg/m3)。允许浓度

中毒与作用二氧化硫的中毒作用，主要时通过呼吸道深入，其次是皮肤和粘膜，其主要作用是对人体的腐蚀而影响新陈代谢活动。当身体的粘膜表面、皮肤表面接触二氧化硫气体时，则溶于水分中而成为酸，酸的刺激作用为毒性主体，当吸入量大时，则引起血酸症（酸中毒），其结果表现出各种脏器的相应变化。（1）高浓度的SO2能刺激眼睛、鼻、咽喉等处粘膜，同时由于强烈刺激呼吸道而造成呼吸困难，引起支气管炎，肺气肿，肺炎等病。（2）急性中毒，表现为眼痛、鼻孔痛、咽喉痛和灼烧感、窒息感、胸痛、咳嗽、呼吸困难，呕吐、意识不清；反射性的咽喉痉挛、支气管痉挛、窒息，或者引起声门水肿和肺气肿。（3）慢性中毒症状为牙齿酸蚀、支气管炎、胃肠障碍、结膜炎、鼻喉头炎、味觉及嗅觉障碍、全身疲乏、体重减少等。安全工程学院·刘玉德氨是一种具有特殊气味的无色气体，压缩易于液化。氨易溶于水。氨气是可燃性气体，与空气的混合物能爆炸，其爆炸极限为15.0%～28.0%，与氧混合爆炸极限为14.8%～79.0%。在极短时间内就可以致死3.5～7.05000～10000吸入0.5～1h就有生命危险2.5～4.53600～6500吸入0.5～1h尚不致死亡1.5～2.72150～3900因刺激咽喉而咳嗽1.21620感到刺激眼睛0.5698有明显的刺激0.3408可以耐受0.5～1h进行工作0.2～0.35300～500长期工作时就能中毒0.07100有明显的中毒现象，可耐受6h0.0685可感到有气味0.03553mg/m3ppm作用征象浓度对人体的作用

毒性作用①氨具有强烈刺激皮肤的危害，对口腔和鼻腔的呼吸系统粘膜有腐蚀作用，其作用可达到组织深部。②高浓度的氨作用于眼睛时，激烈的刺激结膜和粘膜，并引起结膜浮肿、角膜浑浊，且带来视力障碍后遗症，甚至造成失明。③吸入高浓度的氨会引起肺水肿，或由于中枢作用引起停止呼吸。氨有害气体的特性安全工程学院·刘玉德氮氧化物有害气体的特性一氧化二氮N2O

一氧化二氮，气态的比重（相对密度）为1.53；容于乙醇或浓硫酸中，在水中于25℃时每100ml可容60ml。煤矿井下硝铵炸药的热分解；氮气与氧气的混合气体的放电；氨气的氧化；硝酸盐及亚硝酸盐与氯化亚锡或钠钾等的还原反应等，皆产生香气或甜味的N2O无色气体。氮氧化物包括多种物质，另有N2O5，N2O4，N2O3，N2O2，NO，NO2等。除NO2外，其余皆不稳定，遇光、湿、热变成NO2及NO，而NO又变成NO2，所以在工业中接触的主要是NO2，炮烟中含NO2约52%。在使用硝氨炸药放炮时，由于炸药不完全爆炸和残余炸药燃烧所冒出的黄烟，即为氮氧化物。一氧化氮NO

氧气和氮的混合气体在高温放电条件下硝酸被金属还原，亚硝酸盐与酸类反应，在铂做催化剂的作用下，氧气流中对氨加热都产生出无色无臭的NO气体。用硝酸炸药爆炸时产生NO气体。一氧化氮溶解度为：在乙醇中为26.6ml/100ml;在硫酸中为3.5ml/100ml;在0℃水中为7.34ml/100ml。毒性作用：一氧化氮是一种无刺激性气体，易于血液中的血红蛋白结合形成NO-Hb,其结合力是一氧化碳的10倍，进而呈现中枢神经麻痹现象。因此，如果吸入定量浓度一氧化氮气体，就会因高铁血红蛋白症而死亡。对人而言，吸入纯净的一氧化氮只要50ppm就可以见到明显的症状。二氧化氮NO2

各种氮氧化物最后都以NO2的形式而存在于环境中。在煤矿井下主要存在于爆破炮烟之中，NO2含约52%。固态为无色固体，液态为黄色，气态为红褐色，具有特殊的刺激臭味。气体对空气比重为1.59，能溶于多种有机溶剂中，溶于水中生成亚硝酸或硝酸。二氧化氮对粘膜刺激性很强，除与血红蛋白结合外，还会引起呼吸道与肺部障碍，其毒性是氧化氮的5～10倍，及相当于CO的5000～10000倍。二氧化氮NO2

允许浓度中国：煤矿：2.5ppm(5mg/m3)工业卫生：2.5ppm(5mg/m3)(以N2O5计)前苏联：2.5ppm(5mg/m3)(以N2O5计)英国10.0ppm(氮氧化物：以N2O5计)美国：NO23ppm,NO25ppm日本：NO25ppm德国：5ppm(9mg/m3)二氧化氮NO2

甚至死亡>200瞬间暴露可引起生命危险的症状《2003～5min暴露引起胸痛80暴露1min，则有刺激鼻和呼吸器官不快感50短时间暴露的安全极限25刺激眼、鼻、上呼吸道10～255天每天接触4h，会引起肺损害9～14感到强烈臭味5附近稍感有臭味1附近对小动物暴露两年无影响<0.5作用征象浓度/ppm浓度对人体作用征象硝气是用硝酸、发烟硝酸、硝酸盐、亚硝酸盐制造火药、炸药、医药、染料、硝酸脂硝基化合物及中氮化物时所产生的混合气体。在煤矿井下的炸药库、硐室产生硝气而引起中毒。这种混合气体以二氧化氮（NO2）为主，其次为一氧化氮，有时含有亚硝酸等烟雾的硝气，也存在于硝酸酯及硝基化合物的燃烧、电焊等电弧放电以及煤矿爆破烟气中。硝气在温度为21.3℃，浓度在1000ppm以上时，呈现特有的红棕色。硝气

硝气

硝气是一种刺激性气体。在高浓度时，最初对上呼吸道粘膜处有强烈的刺激，从而引起咳嗽、肺刺激，如同光气中毒一样的特征,经过1h平静之后，在3～8h或数日之后就引起肺水肿以致死亡，而在这种情况下由于亚硝酸的作用，从而引起血管扩张，血压下降及生成高铁血红蛋白，进一步作用于中枢神经产生麻痹而引起心肌障碍。急性中毒时，吸入后数分钟内立即引起呼吸困难、呕吐、眩晕、沉醉、失神、神志不清。0.5～1h内急性死亡0.8～1.40.6～1.00320～330短时间吸入就可致死0.6～0.70.4～0.5240～275短时间吸入就有危险0.3～0.40.22～0.3117～154可耐受6h的严重障碍0.270.2105由于刺激而发生咳嗽0.250.2101有激烈的刺激作用0.160.1262长期工作可耐受的最高浓度0.10.0739HNO3/mg·m-3NO2/mg·m-3ppm作用浓度硝气对人体的作用见表硝气

安全工程学院·刘玉德甲烷易燃易爆气体甲烷是沼气的化学名。为无色、无臭、无毒的易燃气体。可以被液化或固化。燃烧时呈青白色火焰，与空气混合物气体在点燃时会发生爆炸，爆炸极限5.3%～15.01%（体积）。由于甲烷的相对密度较低，故在环境空间中极易浮升于上部空气层，形成甲烷层，故可谓甲烷具有向上部空间浮升的固有物理特性。甲烷的成因与存在

近代的研究结果表明，对于甲烷的成因及其存在尚有两种学说：（1）原生学说在地球的原始大气中就曾经存在的CH4、CO2、NH3及H2O等气体。甲烷不仅存在于煤层之中，在其他岩层，只要有适当裂隙与原生大气埋藏部位相连通，都极有可能有CH4、CO2、NH3等气体存在。甲烷的成因与存在

（2）分解学说甲烷是由植物受碳化作用而产生的，即在煤的生成时，植物被分解产生各种化学物质，这些物质的再分解与结合而形成CH4，既碳与氢部分生成加烷，碳与氧生成CO2等化学反应过程。由于碳化作用的继续进行，CH4的生成量继续增加，增加量则随煤的碳化程度加深而使CH4增多。由于煤层的致密性和岩层的覆盖，煤碳化生成甲烷是客观事实，因而煤矿中的甲烷主要来自矿物的碳化分解，但也不能排出原生甲烷存在和混入的可能来源和影响。露头浅而含量低，深而含量高。顶板是页岩含量多，砂岩含量少。煤层（体）甲烷释放机理

甲烷是从煤层和岩层内释放到井巷空间之中的，采掘时由煤岩层卸载而产生新的自由面和空间，使之赋存于煤岩层之中的气体由于压力（压力降梯度）的作用而释放出来，即从自由面（煤体壁面）处释放出CH4等气体，其释放方式有三种煤层（体）甲烷释放机理

（1）泻出（煤层瓦斯具有一定的压力时）大多数情况下，井巷中的甲烷都是以这种方式释放出的，泻出与释放过程中易造成粉尘飞扬。（2）喷发：在煤层或断层中或其他裂隙、空隙处积累储存了大量的甲烷，由于采掘工作面的推进，当自由面上的裂隙与其连通时，则会发生连续喷出甲烷现象。喷发过程同样造成粉尘飞扬。（3）突出：煤层中含有大量的甲烷，处于极高的压力状态时，在满足一定条件时，从煤岩裂隙中放出，包括短时间的喷出和长时间的喷出。称为瓦斯突出。突出时伴有大量的煤尘和煤碎片及煤块一同抛向远方，且伴有强大的声音。安全工程学院·刘玉德烷烃系气体易燃易爆气体烷烃系气体的化学结构通式为CnH2n+2，当n=1,2,3,4时烷烃为气态，当超过4时通常为液态或固态。在矿井除甲烷外，还有乙烷、丙烷和丁烷。乙烷

化学式：C2H6,分子量：30.07，密度：1.357kg/m3,相对密度：1.048。理化性：乙烷是无色无味无臭的气体，溶于有机溶剂，微溶于水。它与空气混合能形成易燃易爆炸性混合气体，爆炸极限3.0％～12.5％（体积），比甲烷低，所以更具有爆炸性。乙烷和甲烷可与煤层体伴生，但含量不高。丙烷

丙烷是无色气体，理化性能稳定，不容易发生化学反应，它与空气能形成爆炸性混合气体，保障极限2.2%～9.5%（体积）。易溶于醚，溶于醇和苯，微溶于水和丙酮。丙烷在煤矿井下的存在量不大，在天然气中和煤矿中是微量存在的。丙烷在天然气中有时含量可达3%。丙烷的主要危害是它的可燃易爆性，因为它的爆炸范围广，爆炸下限低，点火温度也低。丁烷

丁烷是无色气体，易溶于水，溶于醇和醚，与空气能形成爆炸性混合气体，爆炸极限：1.66%～8.5%（体积）。丁烷的临界温度是152℃，丁烷和丙烷一样，在煤矿井下是少量存在的，一般情况下几乎没有。安全工程学院·刘玉德炔烃有害气体的特性炔烃的通式为CnH2n-2;在煤矿生产过程中主要存在的是乙炔，属于微量存在。乙炔乙炔为无色气体、有蒜味、微溶于水，爆炸极限2%～82%。比甲烷更具有爆炸性，在雷管等激励下，就能引起爆炸。有麻醉作用和毒性。瓦斯爆炸时若有充足空气即可生成C2H2,煤炭自燃或火灾时，都有C2H2生成。安全工程学院·刘玉德氢有害气体的特性氢气为无色无味气体，低浓度时对人无害，但在高浓度和低分压氧气条件下，可以使人窒息而死。氢与其他可燃气体比较，最可怕的性质是它具有极强的易燃性，其最低引爆能为0.2×10-4J，爆炸下限为4%，爆炸上限为75%。在煤炭开采过程中，氢主要来源于炮烟中，以及煤岩层瓦斯涌出中和蓄电池充电作业中。煤炭自然发火区和火区密闭中也存在少量氢气。安全工程学院·刘玉德灾变气体有害气体的特性所谓灾变气体，就是指煤矿井下可燃性气体燃烧或爆炸后所产生的气体，其主要成分是二氧化碳、一氧化氮、氮气、氧气、甲烷及水蒸汽和其他重氢气体。

通常二氧化碳占4%~6%，一氧化碳占0.6%~1.5%，氧气占12%~14%；氮气占80%~85%；其他为甲烷等碳氢气体。法国测量结果美国矿山局测量结果化学计算结果结果2.5———其他82.2083.5286.3272.60氮———12.30水蒸气3.503.661.39—氢3.904.472.13—一氧化碳4.808.3510.1615.1二氧化碳12.0010.0410.039.46爆炸前CH4（%）CH4气体爆炸后生成的气体此外，灾变后在二氧化碳增加的同时，造成环境空间氧气的含量减少，因而同时产生窒息性灾害事故。但是在瓦斯爆炸之后由于窒息而死亡的情况并不多，而多数是由于一氧化碳中毒而造成人体死亡。另外，第一次瓦斯爆炸之后，灾变生成气体与第一次爆炸后引起的粉尘混合在一起又构成更低的爆炸极限的混合气体而再次发生爆炸，此种爆炸延续到井下氧气的含量接近耗尽为止。安全工程学院·刘玉德通风系统优化的准则矿井通风系统优化技术所谓灾变气体，就是指煤矿井下可燃性气体燃烧或爆炸后所产生的气体，其主要成分是二氧化碳、一氧化氮、氮气、氧气、甲烷及水蒸汽和其他重氢气体。

通常二氧化碳占4%~6%，一氧化碳占0.6%~1.5%，氧气占12%~14%；氮气占80%~85%；其他为甲烷等碳氢气体。在保证通风安全效果的前提下，使通风费用最低，是通风系统优化的准则。以下例指标反映：①矿井风量和用风地点风量应符合的风质和供风标准。②风量比（供风量/需风量）以1.1～1.2为宜。③有效风量率不低于85％。④矿井主要通风机风压应符合要求。⑤矿井通风系统稳定。⑥防灾抗灾能力强。⑦矿井通风总费用最低。安全工程学院·刘玉德通风系统优化的基本内容矿井通风系统优化技术①通风系统的选择。主要包括矿井回风井筒的位置、数量、通过能力和主要通风机的配置、安装地点、工作方式、供风能力的选择和优化等。②风机工况的优化。主要指通风网络的选择和优化、风机运转状态的选择、通风控制的优化等。③单项通风工程的优化。安全工程学院·刘玉德通风系统优化的步骤矿井通风系统优化技术①现场技术测定：主要包括矿井主要通风机性能测定和矿井通风阻力测定等系统优化基础工作。②矿井通风现状模拟：由现场技术测定结果和矿井通风网络图组成，利用通风网络解算软件进行解算，得出当前矿井网络各分支的风量、风阻等基础数据。③优化区间的采掘布置和配风：根据矿井发展规划和采掘接续图表，确定优化区间不同时期有代表性的采掘布置情况，做为系统优化的状态。根据矿井用风地点的配风标准，确定各时期各用风地点的配风及矿井总用风量。④各采掘状态的通风系统优化：每一状态的通风系统进行网络解算，若风机能力不能满足要求时，进行网络结构调整，优化的目标是在满足矿井需风量的同时使风机总功率最小，调节设施最少。安全工程学院·刘玉德通风系统优化的示例矿井通风系统优化技术康家滩煤矿为神东公司惟一的高瓦斯矿井，设计生产能力一期为500万t/a，二期规划实现1250万t/a，矿井通风方式为分区式，通风方法为抽出式。矿井原有康家滩风井及孙家沟风井，康家滩风井主要通风机型号为BDK54-8-No26，电机功率2×400kW，主要担负一、五盘区通风，孙家沟井主要通风机型号为BDK60-10-No32，电机功率2×800kW，主要担负二、三盘区通风。通过采用通风优化技术，在井田中央新建了刘家堰风井（风机型号为BDK60-10-No38，电机功率2×800kW），取代了康家滩风井，合理调整通风网络，缩短矿井通风距离4000m，增加矿井风量9000m3/min，降低矿井通风阻力约5500Pa。优化后的矿井通风系统如图6-2所示。安全工程学院·刘玉德通风系统优化的示例矿井通风系统优化技术安全工程学院·刘玉德长距离大断面掘进通风技术设计巷道断面大（平均18m2左右）；通风距离长（6000m）。因此，神东矿区的巷道施工工艺主要有两种方式，即双巷掘进（巷道主要用于综采工作面顺槽）和单巷掘进（主要为矿井开拓巷道），由此形成了两种不同的掘进通风技术。即全风压与局部通风结合的通风技术及局部通风机压入式通风技术。安全工程学院·刘玉德全风压与局部通风结合的快速掘进通风技术长距离大断面掘进通风技术通过每隔50～60m封闭或未封闭的联络巷，可以形成一巷进风、另一巷回风的全风压通风系统，局部通风机安设于全风压风流进风巷中，随联络巷密闭的跟进而前移，最大程度地缩短局部通风的距离，适应大断面、长距离掘进的风量、风速要求。安全工程学院·刘玉德长距离大断面掘进通风技术周边充填、中间挂风帘”的巷道快速隔风技术。轻质膨胀固体充填袋、积木式快速插接可伸缩支架和风帘组