矿井空气的检测

矿井空气的检测一、 教学目的要求：1、 熟悉矿井空气的主要成分；2、 熟悉矿井空气中的有毒有害气体，掌握有毒有害气体的检测；3、 熟悉矿井空气的物理参数和矿井气候条件，掌握矿井各气候条件的检测；4、 掌握矿井空气风速的测定。二、 相关内容：地面空气进入矿井以后被称为矿井空气。因此，矿井空气来源于地面空气。但是地面空气进入井下后，会受到井下各种自然因素和生产过程的影响，在成分和性质上发生了很大变化，一旦矿井空气中的有毒有害气体超出安全浓度，或者矿井气候条件恶化，将对井下工作人员的生命安全和身体健康造成极大危害，因此必须引起高度重视。为保障井下工作人员的身体健康和保证安全生产，必须使矿井空气的质量符合要求，必须创造良好的矿井气候条件。一、矿井空气的主要成分地面空气主要由氧、氮、二氧化碳、氢、氖和其他一些微量气体组成，如图3-1所示。咛气(23.23%)口二氧化碳等(0.06%)咛气(23.23%)口二氧化碳等(0.06%)b)图3-1地面空气的组成a)按体积计b)按质量计矿井空气来源于地面空气。地面空气进入矿井后，在成分和性质上发生一系列变化：含氧量降低；混入各种有毒有害气体；混入矿尘；矿井空气的温度、湿度和压力也发生变化。矿井空气的主要成分仍然是氧、氮和二氧化碳，此外还有少量的有毒有害气体。1、矿井空气中的有毒有害气体矿井空气中常见的有毒有害气体有一氧化碳(CO)，二氧化氮(NO2)，二氧化硫(SO2)、硫化氢(gs)、甲烷(ch「、氨气(NH3)、氢气(H2)。在一般情况下，矿井空气中有毒有害气体的来源、性质、密度、特点、危害、中毒特征、防治措施及安全浓度见表3-1。由于各矿的条件不一样，所以矿井空气中有毒有害气体的种类和数量也不完全一样。

表31有毒有害气体的来源、性质、密度、特点、危害、中毒特征、防治措施及安全浓度名称来源性质密度特点危害中毒特征防治措施安全浓度甲烷(CH4)煤岩层涌出无色、无臭、无味0.554燃爆爆炸事故窒息死亡头痛、头晕、面部潮红、体温升高、呼吸急促加强通风技术措施<0.5(采掘进风)<1%(采掘地点)0.75%(总回风)_氧化碳(CO)涌出、氧化、爆破、爆炸、火灾无色、无臭、无味0.967燃爆、剧毒爆炸事故中毒死亡嘴唇呈桃红色，两颊有红色斑点加强通风技术措施<0.0024%硫化氢(H2S)涌出、分解、自燃无色、微甜、臭鸡蛋味1.177燃爆、剧毒爆炸事故中毒死亡头痛、呕吐、无力、流唾液鼻涕加强通风技术措施<0.00066%二氧化硫(SO2)涌出、氧化、爆破、爆炸、火灾无色、酸味、碗磺刺激味2.212剧毒剌激眼呼吸系统中毒死亡红眼咳嗽、流泪喉痛加强通风技术措施<0.0005%二氧化氮(NO2)爆破工作浅红褐色，无臭、无味1.588剧毒刺激肺呼吸系统中毒死亡吐黄痰，指甲、头发变黄加强通风技术措施<0.00025%氨气(NH3)分解、自燃无色、剧臭、无味0.588有毒刺激眼、皮肤、呼吸系统咽痛咳嗽、胸闷恶心、呼吸困难加强通风<0.004%氧气(H2)涌出、电解无色、无臭、无味0.069燃爆窒息死亡加强通风<0.5%矿尘作业过程燃爆尘肺病加强通风技术措冲2、矿井空气的物理参数基本参数质量用符号m表示，单位是kg。重量用符号G表示，单位是N。质量和重量的关系是：G=mg，g=9.81m/s 基本方法：把在井下采取的气体样本送到地面化验室进行分析；。 基本方法：把在井下采取的气体样本送到地面化验室进行分析；体积用符号V表示，单位是m3,cm3。密度用符号P表示，单位是kg/m3。主要参数矿井空气的主要参数有温度、压力和湿度(见表3-2)。矿井空气主要参教参数名称分类符号温度绝对温度 T单位开尔文,简称开,关系备注相对温度t 度，C描述物体T=t+273.15 冷热状态的物理量绝对压力 P抽出式压力帕斯卡,简称帕Pa相对压力 参数名称分类符号温度绝对温度 T单位开尔文,简称开,关系备注相对温度t 度，C描述物体T=t+273.15 冷热状态的物理量绝对压力 P抽出式压力帕斯卡,简称帕Pa相对压力 h »■I：i'：-JL'B—i"""'""""'ft绝对压力、相对压力和大气压之间的关系P=P0±h•压人式取+,抽出式取一由于以真空为零点，所以绝对压力总是正值当绝对压力不变时,相对压力将随当地大气压力的变化而改变绝对湿度 fg/m，或

g/kg湿度式中相对湿度 甲%中=合X100%伊——相对湿度，％f—空气中所含水蒸气量（即绝对湿度），g/m3F饱一同温度下的空气饱和水蒸气＞,g/m*1234甲=0时称为干空气，屏0时称为湿空气空气的湿度是指空气中所含水蒸气数量的多少5）仪器仪表使用说明：（1）用取样气球在井下现场取样；（2）在实验室用色谱分析仪进行分析;II、矿井空气中有毒有害气体浓度的检测方法各种气体检定管1）检测方法：检定管检测法；2） 基本方法：利用便携式检测仪表在现场对空气中某种气体的浓度进行快速检测。以变色深浅来确定有毒气体浓度者为比色法，以变色长度确定浓度者为比长法；3） 仪器仪表组成、原理：仪器由检定管和吸气装置两部分组成；CO、CO2、H2S、NO2、so2、NH3等检定管的基本测定原理为线性比色法，即被测气体通过检定管与指示剂发生有色反应，形成变色层（变色柱），变色层的长度与被测气体的浓度成正比；4） 仪器仪表：各种气体检定管；多种气体检定器（抽气唧筒）5）仪器仪表使用说明：将检定管玻璃封口锯开，插在抽气唧筒出口上；将唧筒的三通开关转到水平位置，抽取待测气体50mL；将三通开关转到垂直位置，用100s时间缓慢压送呷筒内待测气体，使之均匀通过检定管。此时管中指示剂起化学反应，改变颜色，颜色变化的深浅与标准比色板相比，即可得出气体浓度。若用比长检定管，根据其变色的长短即可确定待测气体浓度；III、矿井空气中有毒有害气体浓度的检测方法各种气体检定管1） 检测方法：轻便型直接读数仪表法2） 基本方法：利用便携式检测仪表在现场对空气中某种气体的浓度进行快速检测。以变色深浅来确定有毒气体浓度者为比色法，以变色长度确定浓度者为比长法；3） 仪器仪表组成、原理：根据可检测的气体种数，可分为单一气体检测器和复合气体检测器两类。复合气体检测器可同时装四种气体传感器，更换不同类型的气体传感器，就可测定不同类型的有毒有害气体的浓度。其便于现场测定，也可以与计算机连接，通过配套软件进行分析。单一气体检测器只能检测一种有毒有害气体，检测简单方便，并带有报警装置；4） 仪器仪表：单一气体检测器；复合气体检测器5）仪器仪表使用说明：当检测的有毒有害气体浓度达到设定值时，仪器的报警装置将报警，表明作业环境中有毒有害气体浓度超标轻便型直接读数仪表法；W.矿井空气中有毒有害气体浓度的检测方法各种气体检定管1） 检测方法：监测监控法；2） 基本方法：利用煤，矿安全监测监控系统对有毒有害气体的浓度进行连续监测；3） 仪器仪表组成、原理：主要由监控主机、智能传输接口、智能监控分站、各种传感器、控制执行器等组成；4） 仪器仪表：分站；氧气、一氧化碳组合传感器；5）仪器仪表使用说明：可监测瓦斯、一氧化碳、氧气、硫化氢、烟雾、矿尘等环境参数；4、煤矿井下气体监测采样工作1） 安全规定（1） 采集密闭内气样时，要首先检查密闭外气样是否超限（瓦斯不超过1%,二氧化碳不超过1.5%,一氧化碳不超过24ppm,氧气不低于20%，其他气体符合《规程》规定），才能进行操作。（2） 采样过程中要随时注意附近的顶底板及通风情况，严禁在危险区域操作。（3） 采样中要注意来往车辆和行人，以免被撞伤。2） 操作准备（1）带齐所用工具并进行详细检查，要求完整、齐全、准确、灵活好用。1） 采样泵。要有足够的排气压力，能迅速充足球胆，声音正常，保证连续使用1h以上。2） 取样杆、取样球、胶皮管、球胆，要保证外观无损伤、无漏气。3） 温度计经过校验，刻度清晰、准确。4） 多种气体检定器和各种气体检定管。CO、CO2、O2、CH4等检测范围合适，不失效。5） 备有微风管、笔记本、笔和其他工具，能保证正常使用，不发生安全事故。（2）在正式采样之前，对球胆进行冲洗。3） 操作顺序操作应遵照下列顺序进行：检查仪器工具…安全检查f采样f送分析室f整理仪器工具。4） 正常操作（1） 采样之前，首先对球胆进行冲洗。把预测地点的气体通过采样球或抽气泵压人球胆内，球胆中部膨胀厚度不小于5cm，左手拿球胆底部，将球胆平放在大腿上，右手由上向下挤压球胆，排出球胆内气体，如此操作三次冲洗球胆。（2） 采集密闭内气样。进入密闭前栅栏外，首先观察密闭外U形压差计，判断密闭是进风还是出风，如果密闭前没有U形压差计，可用微风管或粉笔末检查该密闭是进风还是出风。1） 密闭内进风时的采样。将取样胶管通过测气孔送入密闭内，或将胶管连接在留好的管子上，在胶管四周用黄泥或其他东西堵严实。不得使密闭外新鲜空气混入气样中，用采样泵连续取10min以上，将采样球胆冲洗以后即可采样，将球胆充足后，用夹子夹紧球胆口，并填写采样记录，将标签贴在球胆上。2） 密闭内出风时的采样。将取样胶管通过测气孔送入密闭内，或将胶管连接在留好的管子上，在胶管四周用黄泥或其他东西堵严实。用采样泵或取样球采样，将采样球胆冲洗以后即可采样，应将采样球胆充足后，用夹子夹紧球胆口，并填写采样记录等。3） 取样完毕后，要将栅栏打好，防止其他人员误入。4） 如密闭反水池出水时，必须在取样的同时测量水温。在工作面隅角及巷道高冒处取样。将取样杆送至顶板10〜20cm处，用抽气棠或取样球取样，视采样空间大小、气体来源等情况，具体决定对气样的置换时间和对球胆的冲洗次数，在取样的同时测量温度，应将球胆充足后，用夹子夹紧球胆口，详细观察该地点有无积热现象和自燃征兆，并做详细记录。材料道、溜子道后部采空区取样。将取样杆送人后部采空区，用抽气泵或取样球取样，抽气时间不少于3min，在取样的同时测量温度，将球胆冲洗后才能取样，并仔细观察有无自燃征兆和积热现象，要做详细记录。(5)在材料道、溜子道风流及工作面架间取样。在材料道、溜子道风流中取样时，应将取样杆置于巷道上方，取样位置视现场情况而定，一般应设在停采线附近，在取样的同时测量温度。用取样球取样时，应将球胆按要求冲洗后才能取样。架间取样，应将取样杆置于工作面后部采空区或顶板上方，在取样的同时测量温度。将球胆按要求冲洗后再取样，应观察工作面有无积热、气味异常等现象，认真做记录。探气孔取样用细竿或其他东西将胶管送人探气孔内(长度不少于1m),并用黄泥将胶管周围堵严实。确保外部气体不得进入，用采样泵取样抽气时间不少于20min，确保取到内部气样，将球胆按要求冲洗后才能取样。取样后要及时用棉纱等封实探气孔。采样后应将球胆口绑扎牢固，以免漏气，应及时将气样送化验室进行气体分析。自采样到气体分析间隔时间不得超过10h。如果有炮烟，严禁采样。特殊操作火区采样工采样时要两人同行，进人采样地点前，应先检查甲烷、一氧化碳、氧气等气体，超限时禁止进入。收尾工作升井后及时将气样送化验室。向值班人员汇报现场情况，并认真填写取样时间、地点、对应球胆号、温度等。5、防止有毒有害气体危害的措施加强通风，降低浓度。防止有毒有害气体危害的根本措施就是加强通风，不断地供给井下新鲜空气，用适量的风量将各种有毒有害气体排除到矿井外或降到《规程》规定的安全浓度以下，以保证人员的安全与健康。加强检查，争取主动。应用各种仪器仪表经常检查、监视井下各种有毒有害气体的情况，以便及时发现问题并采取有效措施进行处理。抽放排除，变废为宝。如果某种有毒有害气体的储藏量较大，可采用回采前预抽的方法，如许多矿井将瓦斯预先抽放出来送到地面，并加以利用。禁入险区，避免窒息。井下通风不良的地区或不通风的旧巷道，往往积聚着大量有毒有害气体，因此，应在其出口设置栅栏，并挂上“禁止人内”的牌子。如果要进入时，必须先进行检查，当确认对人体无害时才能进人。喷雾洒水，减少生成。当工作面有二氧化碳涌出或因放炮产生二氧化氮时，应采用喷雾洒水的方法，使其溶解在水中。若在水中加人适量的石灰或药剂，效果会更好。及时抢救，减少伤亡。如果有人由于缺氧窒息或呼入了有毒有害气体而中毒时，必须及时抢救并注意下列事项：立即将窒息者或中毒者移到新鲜风流中或送到地面，首先将中毒者嘴里妨碍呼吸的物体(如假牙、粘液、血、泥土等)清除，将领带、腰带、上衣解松，但对一氧化碳中毒者要注意保暖，避免着凉。给中毒者输送纯氧并进行人工呼吸，对一氧化碳和硫化氢中毒者，最好在纯氧中加入5%的二氧化碳，刺激呼吸神经中枢，以增强其呼吸能力。对二氧化氮和二氧化硫中毒者，只能用拉舌法或活动上肢法进行人工呼吸，刺激神经引起呼吸运动，不能用压迫胸部的人工呼吸，避免肺部水肿加剧。对硫化氢中毒者可用浸有氯水的棉花或毛巾，放在患者嘴鼻旁，也可给患者喝少许稀氯水溶液解毒。人体外部器官受毒气刺激时，可用药水冲洗。如眼睛受二氧化硫、二氧化氮和硫化氢等气体毒害时，可用1%的硼酸水或弱明矶水溶液冲洗，喉咙受害时，可用苏打溶液或硼酸水漱口；受氨气毒害时，可用硼酸水或生理盐水漱口，用柔软毛巾擦身并冲洗眼鼻。5、《规程》的有关规定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%；总回风流中二氧化碳不得超过0.75%；当采掘工作面风流中的二氧化碳浓度达到1.5%或采区、采掘工作面回风道风流中的二氧化碳浓度超过1.5%时，必须停止工作进行处理。二、矿井气候条件的测定矿井气候条件是指矿井空气的温度、湿度和风速三个参数对人体的综合作用。这三个参数也称为矿井气候条件的三要素。矿井气候条件不仅直接影响着工作人员的身体健康和劳动生产率的提高，为保证良好的矿井气候条件，还必须使矿井气候条件的三要素符合《规程》规定。从事采掘生产的职工要掌握矿井气候条件的三要素并能进行测定，了解使矿井气候条件改善的措施。矿井空气的温度对人体对流散热起着主要作用，是影响矿井气候条件的主要因素，温度过高或过低时，都会使人感到不舒服，直接影响工作人员的身体健康和劳动生产率的提高。因此，必须准确测定矿井空气的温度，使其符合《规程》规定。要完成测定任务，就需要了解影响矿井空气温度的因素、岩层温度的预算、围岩的原始温度测定、采掘工作面和机电铜室的温度测定等知识，以及温度测定仪器的使用方法。影响矿井空气温度的因素1、 地面空气温度地面空气温度对井下温度有直接的影响，如果地面空气温度很低，那么其进入矿井后，使井下温度降低；如果地面空气温度很高，那么其进入矿井后，使井下温度升高。2、 空气的压缩与膨胀当空气沿井巷向下流动时，空气受到压缩会产生热量而使温度升高(一般深度每增加100m，温度可升高1°C)；反之，空气向上流动时，又会因体积膨胀而使温度降低(平均每升高100m，温度可降低0.8〜0.9C)。3、 岩层温度岩层散发的热量是矿井中的主要热源，约占50%〜60%，因此，岩层温度直接影响矿井空气的温度。在恒温带之下，岩层温度随着深度的增加而升高，在含煤地层中，深度每增加30〜35m，岩层温度升高1C。当地面空气进入井下后，因与岩层温度间存在温差，所以空气在流动的同时与岩层进行热交换。如果空气温度低于岩层温度时，则岩层放热，使矿井空气的温度逐渐升高；反之则岩层吸热，使矿井空气的温度逐渐降低。4、 地下水的作用矿井中有高温热泉或热水涌出时，可使井下温度升高；相反，若低温的地下水活动强烈时，则可使井下温度降低。5、 水分蒸发吸热水分蒸发时，将从空气中吸收热量，使空气温度降低。每蒸发1kg水可吸收2.5kj的热量，能使1m3,空气的温度降低1.9C。6、 氧化生热井下煤炭、坑木等物质的氧化都能生成大量的热量。例如，在1m3空气中由于煤的氧化而使二氧化碳浓度增加0.1%时会产生18kJ的热量，而这些热量足够使1m3，空气的温度升高14.5^07、 通风强度通风强度是指单位时间内进入井巷风量的多少。温度较低的空气流经井下巷道或工作面时，由于热交换作用吸收热量，所以流经某井巷或工作面的风量越多(供风量越大)，其通风强度越大，吸收的热量也就越多。8、 其他因素机械运转以及人体的散热都对井下温度有一定的影响。特别值得指出的是，随着机械化程度的不断提高，大型电气设备的采用和井下机电硐室的高度集中，机械运转所产生的热量对矿井空气温度升高的影响是不能忽视的。矿井空气温度的变化规律矿井温度受多种因素影响，其中有起升温作用的，也有起降温作用的。但许多矿井的升温作用都大于降温作用，其变化规律是：1、 在进风路线上(在地面温度影响范围内)温度随四季而变，和地表温度相比，有冬暖夏凉的现象。在冬季，地面冷空气进入井下后，冷空气与地下岩层温度进行热交换，风流吸热，岩层散热，因地下岩层温度随深度增加，且风流下行受压缩，故沿线空气温度逐渐升高；夏季与冬季的情况大致相反，沿线空气温度逐渐降低。2、 在整个风流路线上，回采工作面一般是矿井空气温度最高的区段。地面温度的影响范围(指进风风流流经路线长度或距离)一般为1000〜2000m，超过此距离，不论冬季还是夏季，随着进风路线的延长，矿井空气温度会逐渐升高，一般至回采工作面时，温度达到最高。这是因为回采工作面除有煤、岩氧化外，还有人体散热和机械运转、爆破等因素引起的散热。开采深度大，进风路线长且超过一定距离时，回采工作面的温度常年保持不变；开采深度不大，进风路线短时，回采工作面的矿井空气温度将随地面气温的变化而变化。3、 在回风路线上，因通风强度较大、风速高、水分蒸发吸热，加之气流向上流动而膨胀降温，使气温略有下降，但基本上常年保持不变。矿井空气温度的测定矿井空气温度的测定，我国一般采用水银或酒精温度计直接测量矿井空气的温度。当利用热电偶测温时，热电势大小与热冷端温度差有关。当测点环境温度较高时，其灵敏度也较高。矿山主要用热电偶测量岩体或工作面采空区的温度。岩层温度的预算变温带一般距地表20m左右，其温度随地面季节温度而变化，故称这个地带为变温带。恒温带一般距地表20〜30m的地带，岩层的温度基本常年稳定不变，故称这个地带为恒温带。某地区恒温带的温度约等于该地区年平均地表温度。增温带和地温率在恒温带以下，岩层温度随着深度的增加而升高，不受地面季节温度变化的影响，故称为增温带。这个地带的岩层温度t与深度Z成正比。岩层温度增加1°C时所增加的垂直深度(m)被称为地温率。如果知道某地区恒温带温度和地温率，就可以用下式预计深部水平地层的岩层温度，即：t=t恒+(Z—Z恒)/g恒式中t——深度为Z(m)处的岩层温度，C；t恒恒温带的岩层温度，C；Z-一地下岩层温度为t(C)处的深度，m；Z恒 恒温带深度，m；g恒 地温率，m/°C。例2-1已知某矿井地表年平均温度为10C，恒温带深度为30m,地温率为30m/C,求深度为450m处的岩层温度。解：深度为450m处的岩层温度t可按下式计算，即：t=t恒+（Z—Z恒）/g恒=10+（450—30）/30=24C围岩的原始温度测定 恨围岩原始温度（即原岩地温）的测定是矿井热害防治最重要的基础工作，所取得的参数是进行矿井热源分析及井下风流温度预测计算的重要基础参数，也是划分矿井热害等级的基本依据。原岩温度的测定一般分为两种：一是深孔测温法，二是浅孔快速测温法。两种方法的选择要视测温地点的具体情况而定。（1） 深孔测温法深孔测温就是在井巷中利用钻机向围岩内打水平测温孔，再将在实验室标定好的测温热电偶探头送人孔底，封孔，经过一定时间，测得稳定的温度值即围岩的原始温度。利用深孔测温时，必须要设法消除或减少矿井排水和通风的影响，钻孔位置应避开地质构造和水文地质复杂地段，选择在岩性较好、不渗水或渗水小的地点，钻孔深度应大于该处围岩冷却带的厚度。（2） 浅孔快速测温法浅孔快速测温是在井下连续推进的岩巷掘进工作面（其周围30m以内无通风两年以上的井巷或硐室），并在岩面暴露时间不超过24h，利用掘进工作面的炮眼或临时专门打的2〜3m钻孔进行测温的方法。采掘工作面和机电硐室的温度测定（1） 气温测定地点的选择。1） 掘进工作面气温的测点，应设在工作面距迎头2m处的回风流中。2） 长壁采煤工作面气温的测点，应在采煤工作面回风巷距煤壁15m处测定。3） 机电硐室气温的测点，应选在硐室回风道口的回风流中。4） 气温的测点不应靠近人体、发热或制冷设备，间距至少0.5m。（2） 气温的测点时间，一般在8〜16h的时间内进行。（3） 测温仪器可使用最小分度为0.5C并检定的温度计。（4） 测量温度时温度计要离开人体或其他发热体0.5m以上，待测一段时间，温度计读数稳定后，记下温度计读数。（四）测定矿井空气的相对湿度人体蒸发散热的效果取决于空气的相对湿度。①（相对湿度）＜30%时，人体水分蒸发过快，人会感到干燥；◎380%时，人体水分蒸发困难；中=100%时，人体水分蒸发完全停止。可见，相对湿度对作业人员的身体健康和劳动生产率影响很大，因此，要准确测定矿井空气的相对湿度，尽量使矿井空气的相对湿度处于最适宜的相对湿度（50%〜60%）。要完成测量任务，要知道矿井空气湿度的变化规律、湿度计的使用方法、井下相对湿度的测定方法等知识。（一） 矿井空气湿度的变化规律1、 矿井空气的湿度是随着地面空气湿度和井下滴水情况不同而变化的。2、 一般情况下，在矿井进风路线上有冬干夏湿的现象。矿井回风巷或出风井的相对湿度大多在95%以上，且常年变化不大。（二） 矿井空气相对湿度的测定矿井空气的相对湿度一般用手摇式湿度计或风扇湿度计测定，在矿井监测监控系统中用湿度传感器或温湿度传感器。手摇式湿度计测定方法

手摇式湿度计如图3-3所示，将两支构造相同的普通温度计装在一个金属架上，为了加以区分，把其中的一个称为干温度计，另一个称为湿温度计，湿温度计的水银球上包裹着湿纱布。测定方法(图3-4)a) t»>阁3—3 手猝长湿度讦«>夕卜暧图 t»>苗构图1——撮如 2—干沏也讦 3—显原理侦 4——电龟少而(3)注意事项1)测定时要防止旋转中的湿度计碰触巷壁或物体，以免损坏仪器。2)测量时湿度计距人体至少0.5m。3)读数时严禁用手触摸湿度计，以免影响数值的准确性。2、风扇湿度计测定法风扇湿度计如图3-5所示，风扇湿度计主要由两支相同的温度计和一个通风器组成。水银温度计为干温度计；水银温度计的水银球上裹有一层湿的棉纱布，为湿温度计；水银温度计的外面均罩着内、外表面光亮的双层金属保护管，以防热辐射的影响；通风器内有发条和风扇，风扇在发条的作用下开始工作，以在风管中产生稳定的气流，使温度计的水银球处于同一风速下，测定流动状态下的空气温度。风扇湿度计测定法(见图3-6)例2-2在井下某巷道用风扇式湿度计测得风流的干球温度为20^，湿球温度为17°C，求风流的相对湿度。解：已知t干=20C，t湿=17C，则△t=t干一t湿=20-17=3C由t干、△t查相对湿度表2-4得：(p=73%湿

图3-6 利用风扇湿度计测定湿度的步骤表3-3 由干、温度计读数查相对湿度干温度计的指示数（C）1干温度计与湿温度计指示数之差CC）01234567相对湿度（%）01008163462812510086715843311746100867259463321871008774604836241481008774625039271691008875635241301910100887764534332221110088796555453525121008979675747372713100897968584939301410089796959504132

续表干温度计的指示数（'C）干温度计与湿温度计指示数之差（'C）01234567相对湿度（%）151009080706151433416100908070615345371710090807162554740181009080726355484119100918172 .64575041201009181736558504221100918274665850442210091827466585145231009183756759524624100918375675953473、湿度传感器与电子湿度计传感器如图3-7所示，利用湿度传感器可实现对作业环境空气湿度的连续监控。当空气湿度变化时，湿度敏感材料传感器电参数也随之变化，电量通过放大电路放大，在读数仪表上反映出空气的湿度值。a） b）图3-7 湿度传感器与电子湿度计a）湿度传感器b）电子湿度计（五）矿井空气的风速测定风速是指风流单位时间内流过的距离。井巷中的风速过高或过低都会影响工人的身体健康。风速过低时，汗水不易蒸发，人体多余热量不易散失掉，人就会感到闷热不舒服，同时瓦斯也容易积聚；风速过高时，容易使人感冒，矿尘飞扬，对安全生产和工人的身体健康都不利。因此，必须准确测定矿井空气的风速，使矿井空气的风速符合《规程》规定。要完成测量任务，要知道测算井巷中的风速的目的、井巷断面上的风速分布、测风站的建立、测风仪表（风表）、测风方法、测风步骤、用风表测风时的注意事项等知识。（一）测算井巷中的风速和通过的风量的目的检查用风地点实际得到的风量是否满足设计要求。检查各井巷中的实际风速是否符合《规程》规定。检查漏风情况。测量风速、计算风量是矿井通风工作的基本操作技能之一，也是检查、分析、改善矿井通风工作的重要手段。（二）井巷断面上的风速分布空气在井巷中流动时，由于空气的粘性和井巷壁面粗糙程度的影响，风速在井巷断面上的分布是不均匀的，如图3-8所示。在巷道的轴心区域风速最大，而靠近巷道周壁的区域风速最小。通常所说的风速都是指平均风速。（三）测风站主要测风的地点有矿井的总进风道、总回风道，采区的进、回风道，采掘工作面的进、回风道等，都要建立测风站，测风站如图3-9所示。测风站的设置地点应满足测定矿井总进风量、总回风量，以及各翼、各水平、各采区和采掘工作面进风量和回风量的需要，测风站必须符合下列要求：图3-9测风站测风站应设在支架齐全、没有漏风、断面变化不大的直线巷道中，测风站前后10m内不能有拐弯和障碍物。测风站本身长度不能小于4m。测风站应挂有记录板，上面注明地点、编号、巷道断面积、测风日期、平均风速、风量、测定人员等内容。测风站最好设在混凝土巷道中，在水泥或木支架的巷道中可设置木板测风站。木板测风站的两帮和顶板应塞严填实，与巷道壁接触严密，使巷道内的全部风流都能从测风站内通过。如果需要在没有测风站的地点测风时，可以选择一段规整、断面变化不大的直线巷道作为简易临时测风站。（四）测风仪表（风表）1、风表的分类目前常用的风表大致分为三种类型。I种类：机械翼式风表优点：体积小，质量轻，可测平均风速；缺点：精度低，不能直接指示风速，不能自动化遥测，不能测微风;II种类：电子翼式风表优点：能遥控，精确度比机械翼式风表高，可直接指示瞬时风速；缺点：叶片有惯性运动，导致测定值偏大，体积和质量比机械翼式风表大，构造复杂，风速过高不能测量，风速过低也不能测量；III种类：热效式风表优点：没有惯性影响，高低风速均可测，能遥控；缺点：热敏电阻和热球的测值呈非线性；受湿度和气体成分的影响;2、风表的校正由于风表本身的构造和其他因素影响（如机件的损坏和锈蚀、检修质量等原因），翼轮的转速不能如实反映出真实的风速，因此必须进行校正。根据风表校正仪得出的数据，将表速与真实风速之间的关系记载于风表的校正图表上，如图3-10所示，每只风表出厂前或使用一段时间之后，都必须进行校正，并绘制出图表，以备测风时使用。

v«(m.s-v«(m.s-)图3-10风表校正曲线从图3-10中可以看出，一般风速在0.2〜0.3m/s以上时，翼轮的转速与真实风速呈线性关系，故风表校正曲线也可以用下式来表示：u=a+bu（五）测风方法 表为了准确测定井巷的平均风速，通常采用的测风方法为：1、分类方法：按风表在井巷中的移动方式划分类型：线路法操作说明：风表沿预定路线均匀移动，1min内走完全部路程；图示：测风校正系数K：2、分类方法：按风表在井巷中的移动方式划分类型：分格定点法操作说明：将整个井巷断面划分为若干大致相等的方格，使风表在每格内停留相等的时间。1min内测完全部方格；图示:图示:3、按测风员的工作姿势划分类型：迎面法操作说明：测风员面向风流方向，手持风表，将手臂向正前方伸直进行测风;

图示：测风校正系数K：此时因测风员立于巷道中间，阻挡了风流前进，降低了风表测得的风速。取校正系数K=1.14；4、按测风员的工作姿势划分类型：侧身法操作说明：测风员背向巷道壁站立，手持风表，将手臂向风流垂直方向伸直进行测风；图示：测风校正系数K：用侧身法测风时，测风员立于巷道内减少了通风断面，从而增大了风速，需对测风结果进行校正。其校正系数K按下式计算，即：K=（S-0.4）/S式中K——测风校正系数S——测风站的断面积，m20.4——测风员阻挡风流的断面积，m2（六）测风步骤（见图3-11）使用MSF电子翼式风速计测量风速时，测量要求基本