第三章 通风、瓦斯和煤尘爆炸防治
第一节 通 风
第一百三十五条 井下空气成分必须符合下列要求:
(一)采掘工作面的进风流中,氧气浓度不低于20%,二氧化碳浓度不超过0.5%。 (二)有害气体的浓度不超过表4规定。
表1 矿井有害气体最高允许浓度
名 称 一氧化碳CO 氧化氮(换算成二氧化氮NO2) 二氧化硫SO2 硫化氢H2S 氨NH3 0.0024 0.00025 0.0005 0.00066 0.004 最高允许浓度(%)
甲烷、二氧化碳和氢气的允许浓度按本规程的有关规定执行。 矿井中所有气体的浓度均按体积的百分比计算。
【名词解释】 有害气体
有害气体——在一般或一定条件下有损人体健康,或危害作业安全的气体。包括有毒气体,可燃性气体和窒息性气体。
【条文解释】 本条是对井下空气成分和有害气体最高允许浓度的规定。
地面空气进入井下以后,由于井下有机物的腐烂、煤炭氧化、爆破作业以及煤层不断释放瓦斯和各种气体等因素的影响,与地面空气比较,在质量和数量上均有较大差异。
为了保证煤矿工人的身体健康,提供适宜的生产环境与条件,提高工作效率,对井下工作地点空气的主要成分做出了具体规定,详见《规程》表4。
1.氧气
氧气是维持人的生命所必需的物质。人体呼吸所需氧气的多少与人的体质、活动强度和精神紧张程度因素有着直接关系。休息时每个人所需气氛量平均为0.25L/min,行走和工作时为1~3L/min。所能吸入的氧气量取决于空气中的氧气浓度。如果空气中的氧气浓度低于就会影响人的健康,甚至造成缺氧窒息死亡(见表3―3―1)
表3-3-1 氧气浓度减少对人体的危害 空气中氧气浓度/% 17 15 10~12 6~9 人体的反应 休息时无影响,工作时会引起喘息、呼吸困难 呼吸急促,脉搏跳动加快,判断和意识能力减弱 失去理智,时间稍长即有生命危险 失去知觉,几分钟内心脏尚能跳动,若不急救就会死亡 2.二氧化碳
其主要的来源是有机物和煤的氧化、煤岩层中、爆破作业以及人的呼吸等。二氧化碳对人的眼、鼻、口等器官有刺激作用;当二氧化碳浓度变化对人体的影响详见表3-3-2。
表3-3-2人体对二氧化碳浓度的反应
二氧化碳浓度/% 1 3 5 7 10 10~15 20~25 人体的反应 呼吸次数和深度略有增加 呼吸次数增加2倍,很快产生疲劳现象 呼吸次数增加3倍,呼吸困难、憋气和耳鸣 发生严重喘息,极度虚弱无力,强烈头疼 头晕,呈昏迷状态 呼吸微弱,失去知觉 窒息死亡 参照世界其他国家的规定,要求“采掘工作面的进风流中,氧气浓度不低于20%,二氧化碳浓度不超过0.5%”。
3.矿井空气中的主要有害气体
⑴一氧化碳(CO)。是一种有毒气体,对人体的危害极大。一氧化碳与人体血液中的红血球的结合能力比氧大250~300倍,不但阻止红血球吸氧,而且还能挤掉氧,造成人体细胞组织缺氧现象,引起中枢系统损坏。
⑵二氧化氮(NO2)。对人的眼、鼻、呼吸道及肺部具有强烈的腐蚀破坏作用,能引起肺水肿。井下二氧化氮的主要来源是爆破作业,1kg硝铵炸药爆破后产生10L二氧化氮。
⑶二氧化硫(SO2)。有剧毒,强烈刺激人的眼睛,腐蚀呼吸器官,导致呼吸麻痹和支气管炎、肺水肿。其主要来源是含硫煤炭氧化自燃、含硫煤岩爆破和硫化矿物的氧化等。
⑷硫华氢(H2S)。具有强烈毒性,刺激人的眼、鼻、咽喉和上呼吸道的粘膜,干扰中枢神经系统,引起急性中毒。其主要来源是有机物的腐烂、含硫煤炭自燃和煤岩层释放等。
⑸氨气(NH3)。具有浓烈臭味的有毒气体,且有爆炸性(爆炸界限16%~27%)。对人的皮肤和呼吸器官有刺激作用,能引起咳嗽、流泪、头晕、声带水肿,重者会昏迷、痉挛、心力衰竭以至残废。其主要来源是炸药爆破、有机物氧化腐烂等。
《规程》规定有害气体的最高浓度,主要是参照卫生部制定的《工业企业设计卫生标准》,要求井下劳动场所与地面厂房的标准一致,才能保证矿工的健康。
第一百三十六条井巷中的风流速度应符合表5要求。
表2 5井巷中的允许风流速度 井 巷 名 称 无提升设备的风井和风硐 专为升降物料的井筒 风桥 升降人员和物料的井筒 主要进、回风巷 架线电机车巷道 运输机巷,采区进、回风巷 采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷 掘进中的岩巷 其他通风人行巷道 1.0 0.25 0.25 0.15 0.15 允许风速/(m/s) 最低 15 12 10 8 8 8 6 4 4 最高 设有梯子间的井筒或修理中的井筒,风速不得超过8m/s;梯子间四周经封闭后,井筒中的最高允许风速可按表5规定执行。
无瓦斯涌出的架线电机车巷道中的最低风速可低于表5的规定值,但不得低于0.5m/s。 综合机械化采煤工作面,在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后,其最大风速可高于表2的规定值,但不得超过5m/s。
【条文解释】 本条是关于井巷中风流速度的规定。
本条对于井下不同地点的风速作出了最高和最低的限制规定。这是因为:
⑴ 最高风速。主要是从安全生产、人体健康、作业条件与环境等方面考虑的。实践证明,主要通风大巷,包括主要进回风巷、人员升降的井筒和有架线机车通过的巷道等,如果风速过大(大于8m/s),人员行走困难,影响听觉,不便工作;另外,井下湿度较大,风速过高容易导致工人感冒和患风湿病。而对采区通风巷道和采掘工作面规定最高风速限制的目的,主要是防止风速过高造成粉尘飞扬等。
(2) 最低风速。规定最低风速限制的地点,大多是生产条件经常变化、有害气体涌出较多的采掘工作面和相关巷道。其目的也是为了保证安全生产、创造舒适的作业环境和保障工人健康。风量过小、风速过低,就不能有效地稀释、排出生产过程中涌出的瓦斯及其他有害气体,威胁安全生产和影响工人健康;架线电机车巷道的顶部容易发生层状瓦斯积存,架线机车通过时极易引发瓦斯燃爆事故,对架线机车巷道的风速作出最低的限制非常必要。
按《规程》表5规定的最低限,即能保证井巷中风流流动呈紊流的状态,发挥通风稀释和带走生产过程中产生的瓦斯等有害气体的作用。
第一百三十七条 进风井口以下的空气温度(干球温度,下同)必须在2℃以上。 【条文解释】 本条是关于进风井口空气温度的规定。
冬季,地面空气温度较低,要求在进风井安设空气预热设施,以保证进风井口以下的空气温度在2℃以上。目的是防止寒冷空气进入井筒后遇到井筒淋水和潮湿空气,在井壁、罐道梁等处结冰,堵塞井筒的部分断面,并对提升设备和人员的安全构成严重威胁,有时还可能发生罐道梁上的冰凌突然坠落并穿透罐顶的恶性事故。
第一百三十八条 矿井需要的风量应按下列要求分别计算,并选取其中的最大值:
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(一)按井下同时工作的最多人数计算,每人每分钟供给风量不得少于4m。
(二)按采掘工作面、硐室及其他地点实际需要风量的总和进行计算。各地点的实际需要风量,必须使该地点的风流中的甲烷、二氧化碳和其他有害气体的浓度,风速、温度及每人供风量符合本规程的有关规定。
(三)使用煤矿用防爆型柴油动力装置机车运输的矿井,行驶车辆巷道的供风量还应当
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按同时运行的最多车辆数增加巷道配风量,配风量不小于4m/min·kW。
按实际需要计算风量时,应避免备用风量过大或过小。煤矿企业应根据具体条件制定风量计算方法,至少每5年修订1次。
【名词解释】 风量、需要风量
风量——单位时间内,流过井巷或井筒的空气体积或质量。
需要风量——简称需风量,指为供人员呼吸、稀释和排出有害气体、浮尘,以创造良好气候条件所需要的风量。
【条文解释】 本条是关于矿井风量计算方法的规定。 1.矿井风量计算基本要求
(1)、按同时工作最多人数计算矿井风量