第一章(矿井通风定义)

工矿通风与空调主讲人:任高峰

工矿通风与空调一、学习该课程的目的（专业必修课）二、该课程的学习方法三、该课程的学习的重点和难点通风阻力和动力、矿井总风量调节、矿井通风设计三、该课程学时分配总共32学时四、成绩评定平时成绩占20%，考试占80%，考教分离工矿通风与空调五、教材1.《通风安全学》，主编：张国枢，出版社：中国矿业大学出版社，出版或修订时间：2009年2.《矿井通风》，主编：黄元平，出版社：中国矿业大学出版社，出版或修订时间：2009年；

六、主要参考书1.《矿井通风与安全》，主编：任洞大，出版社：煤炭工业出版社，出版或修订时间：1984年2.《工业通风》，孙一坚主编，中国建筑工业出版社，1996年3.《工业通风空气调节》，赵淑敏主编，中国电力出版社，2004年4.Ventilationstudiesandescapeplansforundergroundhardrockmines，BergmannH，BaselBostonBirkh

，1973

5．《煤矿安全规程》授课目录一部分通风工程１章

井下空气的成分、性质和变化规律

§1国内外矿井通风研究综述

§2井下空气成分、物理参量、基本定律§3矿井气候§4井下空气的主要特点、物理参数的测定２章矿井风流的能量及其变化规律

§1矿井风流的运动特征

§2矿井风流的能量方程

§3能量方程在矿井通风中的应用３章矿井通风阻力§1风流的流动状态§2摩擦阻力、局部阻力§3通风阻力定律和特性§4通风阻力测量

§5降低矿井通风阻力的措施第4章矿井通风动力§1自然通风§2通风机的构造及附属装置§3通风机的理论参数、实际参数§4通风机的个体特性曲线§5通风机工况点及其经济运行§6通风机联合运转§7矿井通风设备选型§8噪声控制概述５章风网中风流基本规律和风量自然分配§1风网中的风流基本规律§2通风网络特性分析§3矿井风量调节§4复杂风网中自然分配风量的计算第6章采区通风§1采区通风系统§2采区所需风量§3采区通风构筑物§4减少漏风、保证采区供风第7章掘进通风§1掘进通风方法§2掘进工作面所需风量计算§3掘进通风设备的选择§4掘进通风的技术管理和安全措施第8章矿井风量按需调节§1局部风量调节§2矿井总风量调节§3多台主扇联合运转的相互调节

第9章矿井通风系统与通风设计§1拟定矿井通风系统§2矿井总风量的计算和分配§3计算井巷通风总阻力§4选择矿井通风设备§5概算矿井通风费用

§6生产矿井的通风设计简述

§7具体矿山通风系统设计及改造实例

重点：

矿井通风的定义及其重要性；矿井空气成分；广义、狭义的矿井瓦斯；矿井气候。难点：矿井空气中所包含的有毒有害气体、来源及最高允许浓度。本次课重点及难点1942年4月26日午后2时5分，世界煤炭开采史上最大的大爆炸——

日本株式会社本溪湖煤铁公司本溪湖煤矿井下瓦斯发生大爆炸。当年亲眼见证这一灾难，时为本溪湖煤铁公司雇员的张洪昆，是这样描述当年所见大爆炸情景的：“就在这个时候，突然从井口传来一声巨响，顿时，滚滚黑烟从茨沟、仕人沟、柳塘等五个通地面斜井口喷出，直冲云霄，活像一个个才生着火的锅炉似的，瞬时，整个矿区没入烟海之中。”这次大爆炸的幸存者，当时身为本溪湖煤矿搬运工的尚宝德，含着热泪讲述了当年自己九死一生的经历：“我和五个矿工在离井口不远的掌子面上干活，突然一声巨响，瓦斯爆炸了，巨大的气流将我冲出井口，挂在井口对面几十米远的电线上又摔下来。我的一只耳朵被电线刮掉了一半……而和我干活的那几个工友都摔死了。听说姓马的摔在绞车架子的水泥柱子上，摔成了肉饼；姓肖的摔在电车道上，姓张的和姓丁的摔死在坑口附近。”张洪昆也见证了另外一个与此极其相似的悲惨瞬间：“两个在井口修理轨道的工人，被爆炸冲击波抛到100多米以外的支撑绞车钢丝的混凝土架子上，……柳塘下层坑和一坑两台100马力的扇风机、防爆门同时被摧毁。”

从本溪湖煤矿大爆炸说起

大爆炸半个多小时以后，管事的日本人才陆续来到矿上。作为炭业部保安课的雇员，张洪昆被日本人命令参与爆炸现场的探查和处理的具体工作，见证了事故处理的全过程：“他们（日本人）看见中央大斜坑还在冒烟，认为井下可能发生了火灾。当时的公司采炭所长藤井渡和保安课长山下寿一核计，怕火势继续扩大，就决定命令尚在继续运转的老三坑和柳塘上层坑两台主扇停风。”将近2时30分，当时煤矿的最高负责人本溪湖煤铁公司炭业部长今泉耕吉来到矿上。当其知道二坑的坑长日本人上野健二还在井下时，立即命令日本矿山救护队员下井搜寻上野。这样，才有了第一批救护小分队下井。4时30分后，从柳塘大斜坑下井的救护小分队沿柳塘下层坑绞车道往下探查，并到达了井底电车道二坑井下办公室。小分队一路所见尸体纵横，惨不忍睹。柳塘大斜坑的情况更惨，尸体都成几段。没有一具完整的。第一小分队没有找到上野，于是，第二小分队从柳塘下层回风道下井，他们发现西风道和西一道几个掘进工作面的工人都倒在工作面上，有的还在呻吟。但是，救护队并没有对这些中国矿工进行救护，而是逐个查看了面孔。当他们确信这些人中没有上野后，便置这些中国矿工于不顾，继续寻找上野。最后，他们在下层八道以上绞车道旁发现了上野。上野的呼吸已经停止。救护队把他抬了上来，使其得以复活。“这是灾害后惟一被抢救生还的人”。

到晚上6时以后，井下烟尘消散了，由该公司组成的“灾害复旧指挥所”的人员才开始下井。在爆炸第一现场，人们看到一列满载煤炭的矿车被炸得四零五散，在此工作的矿工“除了司机被碾死在机车下面，尸体还算完整外，其余的人都粉身碎骨了……再往东，有多数混凝土墩被蹦跨……在原来压风机房出口附近，有200多具尸体匍匐堆积在一起，多数人的嘴上还绑着毛巾。这些人都是在爆炸时并没有死，而是在争取脱险途中因停风而中毒遇难的。再到一坑采区西二道口小房里，也有百余具尸体，都是中毒而死的⋯⋯当时，全矿五个采区，除了在最东部的五坑和最西部的四坑这两个采区没有受到爆炸影响以外，其它三个采区当天所有下井的矿工，仅有极少数生还者，绝大多数都蒙难而死。”第二天，日本人才开始让人用绞车从井下挖死人，死难的矿工已看不出模样。距离爆炸现场较近的各坑口周围摆满了矿工尸体。除了有家属认领的死难矿工被其家属自行埋葬外，日本人让中国矿工在四坑口的山坡上，

用石头砌了个占地约6400多平方米的大圈。先是将炸碎的尸体装进棺材，后来干脆也不用棺材了，直接用车拉上碎尸骨倒在坑的中间，填满之后，再用土埋起来。这就是后来被人们称作“肉丘坟”的大爆炸遇难矿工的集中埋葬地。而“肉丘坟”中埋不下的矿工尸体则被扔到了太平沟。

“肉丘坟”中埋葬了多少中国矿工呢？这可能没有人能说清楚。先是在大爆炸后的5月2日，伪满傀儡政府在《盛京时报》上发表公告称“灾害颇为轻微”。四天之后，株式会社本溪湖煤铁公司在标有“极秘”字样的“本溪湖煤矿变灾事故报告书”中报告死亡1493人。但在一年之后的1943年8月，还是这家公司却在“肉丘坟”处立的“殉职产业战士之碑”的碑文中，将死亡矿工的数字改为“一千三百二十七名”。可见日本殖民统治者对其罪行的掩盖。那么，大爆炸到底夺去多少中国矿工的生命呢？据大爆炸幸存者和见证人回忆，这次大爆炸足有3000多中国矿工死于非命。即使按照伪满国务院总务厅次长古海忠之和伪满民生部大臣于静远分别在1954年6月3日和11月30日供词中作的交代，也至少有1800多名中国矿工在大爆炸中遇难。

事故原因分析

日本殖民统治者的“人肉开采”政策不仅是大爆炸爆发的根本原因!同时，也是造成中国矿工巨大伤亡的根本原因。所谓的“人肉开采”政策，是指：前进扒两帮!一捅冒落光！的采煤方法和大舞台式的大面积空顶作业。致使井下经常发生片帮、冒顶、跑车、透水、瓦斯爆炸等重大事故。当年参与事故调查的惟一一名中国工程技术人员，如今82岁高龄的张洪昆老人认为，事故的直接原因是瓦斯爆炸，但造成1800多名中国矿工死亡的根本原因，是停止送风后矿工一氧化碳中毒。日本人为保护井下设备、避免发生火灾，保住矿产资源，停止向井下送风，井内充满了有毒气体，断绝了矿工们逃生的出路。在一个坑车场子旁边，200多具尸体堆积在一起，不少人嘴上还绑着毛巾，他们是在逃生途中，因为停风呼吸不到空气，一氧化碳中毒而死。”大爆炸后日本人采取的第一个措施就是“命令尚在继续运转的老三坑和柳塘上层坑两台主扇停风”、“封住井口”日本人采取这些措施的理由是“他们看见中央大斜坑还在冒烟，认为井下可能发生了火灾。当时的公司采炭所长藤井渡和保安课长山下寿一核计，怕火势继续扩大”！

然而，当矿井发生瓦斯煤尘爆炸事故时，必须以人员救护为第一原则，立即根据爆炸现场及坑道和井下遇险人员的状况，有效地实行保证井下遇险人员氧气供应的救险措施，早已成为数百年来煤矿救险的常识。作为采炭所长和保安科长的两个日本人不可能不知道这一点。

矿井通风及其重要性依靠通风动力，将定量的新鲜空气，沿着既定的通风路线不断地输入井下，以满足回采工作面、掘进工作面、机电硐室、火药库、以及其他用风地点的需要，同时将用过的污浊空气不断地排出地面。这种对矿井不断输入新鲜空气和排出污浊空气的作业过程叫矿井通风。矿井通风是保障矿井安全的最主要技术手段之一。在矿井生产过程中，必须源源不断地将地面空气输送到井下各个作业地点，以供给人员呼吸，并稀释和排除井下各种有毒、有害气体和矿尘，保证井下风流的质量（成分、温度和速度）和数量符合国家安全卫生标准，创造良好的矿内工作环境，保障井下作业人员的身体健康和劳动安全，保护国家资源和财产。

矿井通风的发展历程

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200m3­/min的兽力活塞式空气泵、1849年转速约95r/min风量约500m3­/min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。本世纪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。1672年人们只知道身穿潮湿衣帽，伏在底板上，手举一端装有燃着蜡烛的木棍，把局部积存的沼气燃烧掉。由于危险，后来改用背上装有燃着的蜡烛的骡马去燃烧掉沼气。1813年开始用安全油灯照明并检查沼气和二氧化碳的浓度。上世纪40年代以来各种气体的检测技术有了较大的发展。特别是60年代以来，风流中各种参数（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M.B.JIOMOHOCOB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。现在矿井通风已成为一门内容丰富的学科。

我国解放初期采矿院校就把矿井通风列为一门专业课程进行讲授。1952年组建了矿井通风与安全教研室。目前，国内已有多所院校成立了矿井通风与安全专业。1982年我国颁布了《矿山安全条例》及《矿山安全监察条例》，条例明确提出了“坚持安全第一”的方针，要求各级领导干部在管理生产的同时，必须负责管理安全工作。原煤炭工业部颁发的《煤矿安全规程》是煤矿安全生产的法规，是保障煤矿职工安全健康，保护国家资源和财产不受损失、促进煤炭工业现代化建设必须遵循的准则，煤炭工业系统各企业、事业单位及其主管部门。都必须严格执行这个规程。

我国的矿井通风建国50年来，我国矿山通风防尘理论与技术有了很大发展，已由学习引进国外技术经验阶段，走向结合我国矿山实际、创立具有本国完整技术经验的成热阶段。有些技术达到国际先进水平。我国矿山通风防尘理论与技术进步主要表现在以下八个方面。

1通风系统的合理选择对于矿体埋藏不深的浅部开采矿井，适合采用分区式通风系统。不少矿山，因地制宜地创造了多种形式的分区通风系统，收到良好的技术经济效果。有些矿山由于开采向深部发展，通风巷道受地压破坏，外部漏风比较严重，将主扇由地面迁装井下，提高了有效风量，降低了通风阻力，节省了能耗。

2多级机站通风取得显著成效多级机站通风技术是运用风压平衡原理，对全系统实行均压通风。其基本点是:在保持各风路需风量的前提下，通过对扇风机的合理选型和调控，使分支风路的风压平衡，各漏风风路两个端点的风压相等。上世纪80年代初，在总结我国通风技术经验的基础上，借鉴瑞典基鲁纳矿的经验，提出了多级机站通风方法。1985年马鞍山矿山研究院以梅山铁矿北采区为试验点，首先试验成功。试验中，根据该采区已有的井巷条件，设计了A、B、C、D四级机站，两级压入、两级抽出，机站全部安设在井下。

3回采作业面通风方法有所创新回采作业面以实现贯穿风流的总风压通风方法为主。对于无耙道底部结构的采场，使作业面处于进排风天井之间，靠主扇的总风压实现贯穿风流通风。对于有耙道底部结构的采场，回采作业面分为耙道作业面和凿岩作业面两部分，均实行贯穿风流通风，各有独立的通风路线、风流互不串联。4国产矿用扇风机达到国际先进水平我国矿山在上世纪70年代以前大多数使用苏制BY系列和仿苏国产70B2系列轴流式扇风机。由于这类风机结构落后，效率低，已被淘汰。上世纪80年代推出国产2K60系列新型风机作老风机的换代产品，在大型煤矿得到应用。5主风道断面优化与通风构筑物降阻技术主要通风井巷及通风构筑物降阻有显著的节能效益。6矿井通风网路优化调控理论与技术研究7循环通风技术在试用中不断提高循环通风是在保证空气质量达到国家卫生标准前提下，人为地利用净化后的循环风流或加入部分新鲜空气的循环风流进行通风的技术。8露天矿通风防尘技术取得可喜进展露天矿的通风防尘技术在上世纪70年代以单机防护为重点。80年代以深凹露天矿大气污染状况和自然通风的观测为重点。90年代被列为国家重点科技攻关课题后，对深凹露天矿采场大气污染分布规律、自然通风规律和污染源控制技术等进行了综合研究。矿井通风节能技术研究综述目前，我国大多数金属矿山基本采用机械通风，但风机运转的效率只有40%左右，发挥了设计风机效率的不足50%的效率。一般情况下，通风能耗量占矿井总能耗的30%，而通风电费约占通风能耗的70％。造成矿井通风系统能耗高，效率低的主要原因是：（1）通风方法的选择和设计手段落后；（2）风机的性能不足；（3）管理水平低；

因此，随着矿井通风技术的进步，目前发展的主要方向是：（1）矿山矿井通风系统的建设，应根据各矿山具体条件，采用符合矿山生产实际的通风系统和技术。根据矿山特点不同分别选用：分区通风、多风机多级站通风、主辅多风机通风。（2）选用新型、高效、节能型矿用风机。（3）采用实测数据，掌握生产第一手资料，根据实际优化设计。（4）采用人工智能系统，自动控制，自动调节风量。

第一章矿井空气第一节矿井空气成份定义：地面空气进入矿井以后即称为矿井空气。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，亦称为湿空气。

干空气是指完全不含有水蒸汽的空气，由氧、氮、二氧化碳、氩、氖和其他一些微量气体所组成的混合气体。干空气的组成成分比较稳定，其主要成分如下。

气体成分按体积计／％按质量计／％备注 氧气（O2）20.9623.32惰性稀有气体氦、氮气（N2）79.076.71氖、氩、氪、二氧化碳（CO2）0.040.06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发生变化。

当空气中的氧浓度降低时，人体就可能产生不良的生理反应，出现种种不舒适的症状，严重时可能导致缺氧死亡。

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。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。

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、煤尘爆炸等。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。

1982年9月7日，我国某矿因矿井主要通风机停风，井下采空区的氮气大量涌出，致使采煤工作面支架安装人员缺氧窒息，造成多人伤亡事故。

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,灭火时的人为注氮。

三、矿井空气主要成分的质量（浓度）标准采掘工作面进风流中的氧气浓度不得低于20％；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。空气中二氧化碳浓度对人体的影响二氧化碳浓度（体积）/%人体主要症状1351010~2020~25呼吸加深，急促呼吸急促，心跳加快，头痛，很快疲劳呼吸困难，头痛，恶心，耳鸣头痛，头昏，呼吸困难，昏迷呼吸停顿，失去知觉，时间稍长会死亡短时间中毒死亡第二节矿井空气中的有害气体空气中常见有害气体：CO、NO2、SO2、NH3、H2。一、基本性质１、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13～75％范围内时有爆炸的危险。

主要危害：血红素是人体血液中携带氧气和排出二氧化碳的细胞。一氧化碳与人体血液中血红素的亲合力比氧大250～300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，使血红素失去输氧的功能，从而造成人体血液“窒息”。0.08%，40分钟引起头痛眩晕和恶心，0.32%，5~10分钟引起头痛、眩晕，30分钟引起昏迷，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。据统计，在煤矿发生的瓦斯爆炸、煤尘爆炸及火灾事故中，约70～75%的死亡人员都是因一氧化碳中毒所致。

一氧化碳的中毒程度与浓度的关系２、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、常压下一个体积的水可溶解2.5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4.3～45.5％时有爆炸危险。

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。0.005~0.01%，1~2小时后出现眼及呼吸道刺激，0.015~0.02%

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。

1971年，我国某矿一上山掘进工作面曾发生一起老空区透水事故，人员撤出后，矿调度室主任和一名技术员去现场了解透水情况，被涌出的硫化氢熏倒致死。硫化氢的中毒程度与浓度的关系３、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。井下毒性最强的有害气体

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。中毒初期仅是眼睛和喉咙有轻微的刺激症状，常不被注意，有的在严重中毒时尚无明显感觉，还可坚持工作，但经过6h甚至更长时间后才出现中毒征兆。主要特征是手指尖及皮肤出现黄色斑点，头发发黄，吐黄色痰液，发生肺水肿，引起呕吐甚至死亡。0.01%出现严重中毒。主要来源：井下爆破工作。

二氧化氮的中毒程度与浓度的关系我国某矿1972年在煤层中掘进巷道时，工作面非常干燥，工人们放炮后立即迎着炮烟进入，结果因吸入炮烟过多，造成二氧化氮中毒，2名工人于次日死亡。4.二氧化硫(SO2)

二氧化硫无色、有强烈的硫磺气味及酸味，空气中浓度达到0.0005％即可嗅到。其相对密度为2.22，易溶于水。主要危害：遇水后生成硫酸，对眼睛及呼吸系统粘膜有强烈的刺激作用，可引起喉炎和肺水肿。矿工们将其称之为“瞎眼气体”当浓度达到0.002％时，眼及呼吸器官即感到有强烈的刺激；浓度达0.05％时，短时间内即有致命危险。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。5.氨气(NH3)

无色、有浓烈臭味的气体，相对密度为0.596，易溶于水。空气浓度中达30％时有爆炸危险。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。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。

6.氢气(H2)无色、无味、无毒，相对密度为0.07。氢气能自燃，其点燃温度比沼气低100～200℃，主要危害：当空气中氢气浓度为4～74％时有爆炸危险。主要来源：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。7.煤矿空气就煤矿而言，井下空气种类更多，有O2、Ch4、CO2、CO、NO2（或N2O5）、H2S、N2、SO2、NH3、H2、水蒸气、浮尘共12种。广义的矿井瓦斯（九种有毒有害气体）：CO、NO2、H2S、N2、SO2、NH3、H2、浮尘、

Ch4

侠义的矿井瓦斯：Ch4

煤矿井下经常出现且数量较多的气体是Ch4和CO2，它们是计算矿井所需风量的主要根据。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，《规程》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有害气体名称符号最高容许浓度/%一氧化碳CO

0.0024氧化氮（折算成二氧化氮）NO20.00025二氧化硫SO20.0005硫化氢H2S

0.00066氨NH30.004采掘工作面和采区，CH4和CO2体积浓度的最高浓度小于等于1％；矿井总回风流中，CH4和CO2体积浓度的最高浓度小于等于0.75％。三、有害气体的检测方法

近年来，随着煤矿安全装备水平的不断提高，瓦斯监控系统的普遍应用，有害气体的检测手段也日趋完善，各大、中型矿井已经形成了人工定点、定时检测与自动监测相结合的检测体系。在人工检测方法中，除了取样分析法之外，目前使用最广泛的还是快速测定法。（一）瓦斯（CH4）的快速检测方法

煤矿中用于检测瓦斯的仪器有光学瓦斯检定器、瓦斯检测报警仪、瓦斯断电仪等。（二）CO、NO2、H2S、SO2、NH3、H2的快速检测方法普遍采用比长式检测管法。它是根据待测气体同检测管中的指示粉发生化学反应后指示粉的变色长度来确定待测气体浓度。两边为封口尖端。图1-2比长式CO检测管结构示意图1—堵塞物；2—活性炭；3—硅胶；4—消除剂；5—玻璃粉；6—指示粉我国煤矿用比长式气体检测管主要性能表检测管名称型号测量范围(体积比%)最小分辨率最小检测浓度颜色变化COⅠⅡⅢ(5~50)×10-6(10~500)×10-6(100~5000)×10-65×10-620×10-6200×10-65×10-610×10-6100×10-6白→棕褐色CO2ⅠⅡ0.2%~3.0%1%~15%0.2%1%0.1%0.5%蓝色→白色H2S1(3~100)×10-65×10-63×10-6白→棕色SO21(2.5~100)×10-65×10-62.5×10-6紫→土黄色NO21(1~50)×10-62.5×10-61×10-6白→黄绿色NH31(20~200)×10-620×10-620×10-6桔黄→蓝灰色O21%~21%1%0.5%白→茶色H210.5%~3.0%0.5%0.3%白→淡红与比长式检测管配套使用的还有圆筒形压入式手动采样器。图1-3圆筒形压入式手动采样器结构示意图1—气嘴；2—接头胶管；3—阀门把；4—变换阀；5—垫圈；6—活塞筒；7—拉杆；8—手柄使用时先将阀门把手转到水平位置，在待测地点拉动活塞拉杆往复抽送气2～3次，使待测气体充满活塞筒，再将把手扳至45°位置；将检测管两端用小砂轮片打开，按检测管上的箭头指向插入胶管接头；将把手扳至垂直位置，按检测管上规定的送气时间（一般100s）把气样以均匀的速度送入检测管，然后，拔出检测管读数。

低浓度检测可以采用增加送气次数的方法进行测定。测得的浓度值除以送气次数，即为被测对象的实际浓度。

高浓度检测在优先考虑测定人员的防毒措施后，可先将待测气体稀释后再进行测定，但测定结果要根据稀释的倍数进行换算。四、防止有害气体危害的措施1、加强通风。2、加强对有害气体的检查。3、瓦斯抽放。4、放炮喷雾或使用水炮泥。5、加强对通风不良处和井下盲巷的管理。6、井下人员必须随身佩带自救器。7、对缺氧窒息或中毒人员及时进行急救。一般是先将伤员移到新鲜风流中，根据具体情况采取人工呼吸（NO2、H2S中毒除外）或其它急救措施。第三节矿井气候矿井气候：矿井空气的温度、湿度和流速三个参数的综合作用。这三个参数也称为矿井气候条件的三要素。一、矿井气候对人体热平衡的影响新陈代谢是人类生命活动的基本过程之一。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；蒸发散热取决于周围