通风安全学教案.docx

《通风安全学》教案 适用专业： 安全工程 学 期： 2012-2013 学年第 2 学期 任课教师： 杜学胜 系 部： 安全工程学院 编写时间： 2013-03-04 第一章 矿井空气 一、教学目的及要求 了解矿井通风的概念及发展历程，掌握矿井空气的主要成分及其基本性质，掌握矿井主要有害气体及熟悉其性质，了解矿井气候的概念及主要衡量指标。 二、重点难点 本章的重点： 矿井空气矿井空气的主要成分，矿井主要有害气体及熟悉其性质。本章的难点： 矿井气候的概念及主要衡量指标。 三、学时分配(2 学时) 第一节：矿井空气成分 （0.5 学时） 第二节：矿井空气中有害气体（1 学时） 第三节：矿井气候 （0.5 学时） 四、教学内容与过程 一、矿井通风概念及目的 第一章 矿井空气 矿井通风的概念：利用机械或自然通风动力，使地面空气进入井下，并在井巷中作定向和定量地流动，最后排出矿井的全过程称为矿井通风。（注：应用动画或 PPT 演示风流在井巷中流动的全过程） 矿井通风的目的：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， 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。 矿井通风的首要任务：保证矿井空气的质量符合要求。 二、矿井通风技术的发展（注：此部分结合实际图片给学生讲解） 1、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。 2、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。 3、1807 年风量约200m3／min 的活塞式空气泵、1849 年转速约95r／mi n风量约500m3 ／min 的蒸气离心式扇风机、1898 年电力初型轴流式扇风机相继投入使用。 4、20 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。 5、1672 年人们只知道身穿潮湿衣帽，伏在底板上，手举装有燃着蜡烛的木棍点燃局部积存的沼气。出于危险，后来改用背上共有燃着的蜡烛的骡马去点燃沼气。 6、1813 年开始用安全油灯照明并检查沼气和二气化碳的浓度。20 世纪 40 年代以来，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。 7、1745 年，俄国科学家M．B．лOMOHOCOB 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。20 世纪以来，发表和出版了许多关于矿井通风的论文和专著。现在矿井通风已成为内容 丰富的一门学科。 有 关 矿 井 通 风 史 的 详 细 内 容 见 ： /home.php?mod=spaceuid=53298 1do=blogid=414589。 第一节 矿井空气成分 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，其主要成分如下表所示： 气体成分按体积计／％按质量计／％ 气体成分 按体积计／％ 按质量计／％ 备注 氧气（O2） 20.96 23.32 氮气（N ） CO2 79.00 0.04 76.71 0.06 氪、氙等计在氮气中 2 湿空气中含有少量水蒸气，但其含量的变化会引起湿空气的物理性质和状态变化。 二、矿井空气的主要成分及基本性质 地面空气进入井下时，由于受到污染，其成分和性质要发生变化。固有新鲜空气和污浊空气之分。 新鲜空气：井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气， 污浊空气：通过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气。 尽管矿井空气与地面空气相比，在性质上存在许多差异，但在新鲜空气中其主要成分仍然的氧、氮和二氧化碳。 氧气(O ) 2 氧气是维持人体正常生理机能所需要的气体,人体维持正常生命过程所需的氧气量，取决于人的体质、精神状态和劳动强度等。 人体输氧量与劳动强度的关系 劳动强度休 息 呼吸空气量（L/min） 6-15 氧气消耗量（L/min） 0.2-0.4 轻 劳 动 20-25 0.6-1.0 中度劳动 30-40 1.2-2.6 重 劳 动 40-60 1.8-2.4 极重劳动 40-80 2.5-3.1 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身亡。 人体缺氧症状与空气中氧浓度的关系 氧浓度/% 17 15 10～1