铁矿井下有什么有毒有害气体？
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发布时间：2022-04-20 05:53
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时间：2023-05-27 06:31
瓦斯是无色、无味、无臭的气体，但有时可以闻到和苹果类似的香味，这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。瓦斯比空气轻，所以它常积聚在巷道的上部及高顶处。瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍，难溶于水，不助燃也不能维持呼吸，达到一定浓度时，能使人因缺氧而窒息，并能发生燃烧或爆炸。
瓦斯在煤体或围岩中以吸着状态和游离状态存在。
吸着状态又称为结合状态，其特点是瓦斯与煤或某些岩石结合成一体，不再以自由气态形式存在。按其结合形式不同又可分为吸附及吸收两种。吸附状态是由于固体粒子与气体分子之间分子吸引力的作用，使气体分子在固体粒子表面上紧密附着一个薄层；吸收状态是气体分子已进入煤的分子团内部。
游离状态也称为自由状态，这种瓦斯以自由气体状态存在于煤体或围岩的裂缝、孔隙之中，其量的大小主要决定于贮存空间的体积、压力和温度。
几种状态的瓦斯处于不断变化的动平衡之中，在一定条件下会互相转化。当压力、温度变化时，吸着瓦斯转化为游离瓦斯称解吸，游离瓦斯转化为吸着瓦斯称为吸附。
（2）矿井瓦斯等级的划分。矿井瓦斯等级是以相对瓦斯涌出量的大小来划分的。《煤矿安全规程》规定，在一个矿井中，只要有一个煤（岩）层发现瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿井，并依照矿井瓦斯等级工作制度进行管理。
矿井瓦斯等级，根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为：
①煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。
②低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10立方米/吨，且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40立方米/分钟。
③高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于10立方米/吨，且矿井绝对瓦斯涌出量大于40立方米/分钟。
（3）瓦斯喷出和煤（岩）与瓦斯突出。在煤矿的采掘生产过程中，有大量的瓦斯向巷道和采空区涌出。瓦斯的涌出形式分为普通涌出和特殊涌出。
普通涌出，是指瓦斯从煤层或岩层表面非常细微的缝隙中缓慢、均匀而持久地涌出。其涌出的面积广、时间长，是瓦斯涌出的主要形式。
特殊涌出可以分为瓦斯喷出和煤（岩）与瓦斯突出两种。
瓦斯喷出是指大量瓦斯突然喷出的现象，喷出的时间可长可短（数天或数年）。
煤（岩）与瓦斯突出（简称突出），是在一瞬间（几秒钟或几分钟）突然喷出大量瓦斯和煤炭（岩石），并伴随有强烈的声响和强大的冲击动力现象。
煤矿开采深度越深，瓦斯瞬间释放的能量也会越大。煤和瓦斯突出主要发生在煤层平巷掘进、上山掘进和石门揭煤时，有的矿井在回采工作面也发生煤和瓦斯突出。瓦斯突出和瓦斯爆炸是两个概念，但灾害都来自于瓦斯。瓦斯突出是一种地质灾害，在大量的有害气体瞬间涌入后，会形成窒息，但不一定会发生爆炸事故。但如果出现以下三种情况后，会引发爆炸事故，一是空气中氧气含量达到12％以上，二是瓦斯浓度达到5％～16％之间，三是遇到明火，点火温度达到650度以上。
（4）一氧化碳中毒的预防。一氧化碳俗称煤气，为无色、无臭、无味、无刺激性的气体。因为它与血液中的血红蛋白结合能力要比氧气大300倍，所以当空气中含有的一氧化碳被吸入人体后，血液中的血红蛋白就会先同一氧化碳结合，造*体组织和细胞的大量缺氧而中毒死亡。
空气中的一氧化碳浓度达到0.048％时，一小时内可使人中毒。症状是头晕、头痛、心悸、耳鸣，吸入新鲜空气后症状迅速消失。
空气中的一氧化碳浓度达到0.128％时，一小时内可使人严重中毒，这时除有轻微中毒的各种症状外，还出现四肢无力、肌肉疼痛、呕吐、恶心、感觉迟钝甚至短时间内昏厥、丧失行为能力等症状，同时皮肤呈桃红色，前胸、两颊和大腿内侧尤为明显。及时吸入新鲜空气或氧气后，能较快清醒，数天内可以恢复，一般不会有后遗症。
空气中的一氧化碳浓度达到0.4％时，经过20～30分钟人即可死亡。空气中的一氧化碳浓度达到1％时，人呼吸几次便会丧失知觉，1～2分钟内引起致命中毒。煤气中毒可使人痉挛、突然昏厥，可昏迷数小时，甚至几昼夜，严重者呼吸停顿，处于假死状态，经抢救清醒后可能精神异常，甚至出现痴呆或者瘫痪等后遗症。
一氧化碳多来源于火灾、炮烟、瓦斯煤尘的爆炸。为避免中毒，爆破后必须进行通风，只有将烟尘吹散后才可以进行工作，在烟尘、火灾侵袭时必须佩戴自救器。
井下空气中的一氧化碳浓度不得超过0.0024％。在井下遇到一氧化碳中毒者，应尽快将其移到新鲜空气处，注意保暖，立即实行人工呼吸或输氧。
（5）二氧化碳窒息的预防。二氧化碳是无色气体，浓度高时略带酸味。工业上，二氧化碳常被加压变成液态储在钢瓶中，放出时，二氧化碳可凝结成雪状的固体，通称干冰。职业性接触二氧化碳的生产过程有：
①利用植物发酵制糖、酿酒，用玉米制造丙酮等生产过程。
②在不通风的地窖和密闭的仓库中储藏水果、谷物等产生的高浓度二氧化碳。
③长期不开放的各种矿井、油井、船舱底部及水道等。
④亚弧焊作业等。
⑤灌装及使用二氧化碳灭火器。
二氧化碳的密度比空气密度大，煤矿中常积聚在巷道的底部。它不助燃也不能供人呼吸，易溶于水。空气中含有过量的二氧化碳时，可使空气中的氧气含量降低而造*员缺氧窒息。
二氧化碳能刺激中枢神经使呼吸加快。当空气中二氧化碳浓度达到3％时，人的呼吸急促，容易疲劳；达到5％时出现耳鸣、呼吸困难等症状；达到10％时，发生昏迷现象。《煤矿安全规程》规定：采掘工作面进风流中二氧化碳浓度不得超过0.5％，总回风流中不得超过0.75％；采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中二氧化碳浓度超过1.5％，或者采掘工作风流中二氧化碳浓度达到1.5％时，都必须停止工作，撤出人员，进行处理。
煤矿井下的二氧化碳主要来源于矿井水域酸性岩石的分解作用、煤和坑木的氧化、爆破作业、瓦斯煤尘爆炸、火灾、人员的呼吸等。有些煤层也会放出二氧化碳。
在采空区和停风密闭较久的巷道中都会积聚大量的二氧化碳。在停风较久或废旧巷道的入口处应设警示标志，严禁入内。
二氧化碳中毒绝大多数为急性中毒，少有慢性中毒病例报告。二氧化碳急性中毒主要表现为反射消失、昏迷、瞳孔放大或缩小、呕吐、大小便失禁等，更严重者还可出现休克及呼吸停止等。经抢救，较轻的病员在几小时内逐渐苏醒，但仍可有头痛、头昏、无力等，需两三天才能恢复；较重的病员大多是没有及时抢救出现场而昏迷者，可昏迷很长时间，出现高热、电解质紊乱、糖尿、肌肉痉挛等，甚至即刻窒息身亡。
人的直觉很难觉察到二氧化碳，达到窒息浓度时，人不可能有所警觉，往往尚未逃走就已中毒和昏倒。如需进入含有高浓度二氧化碳的场所，应该先进行通风排气，通风管应该放到底层；或者戴上能供给新鲜空气或氧气的呼吸器，才能进入。
（6）硫化氢中毒的预防。硫化氢微甜、无色、有臭鸡蛋气味、密度比空气密度大。有剧毒，对人的眼睛和呼吸器官粘膜有强烈的刺激作用。能燃烧，空气中浓度达到4.3～45.5％时能爆炸。空气中硫化氢的浓度为0.01%～0.015％时，会出现流唾液和清鼻涕，呼吸困难等症状；浓度为0.02％时会出现眼、鼻、喉粘膜有强烈刺激感，产生头疼、四肢无力、呕吐等症状；浓度为0.05％时半小时内人即失去知觉、痉挛死亡。
《煤矿安全规程》规定，煤矿井下硫化氢的最大允许浓度为0.00066％。煤矿井下硫化氢主要来源于坑木的腐烂，含硫矿物的水解、氧化和燃烧。由于硫化氢易溶于水，所以在采空区积水中常含有大量的硫化氢。空气中硫化氢浓度为0.0001％～0.0002％时，可嗅到臭鸡蛋味；浓度达到0.0027％时，气味最浓；浓度超过0.0027％时由于人的嗅觉失灵会闻不出味道。
现场采用向煤层注碱液或者石灰水的办法消除硫化氢的危害。在井下遇到硫化氢中毒者时，应尽快将其送到新鲜风流中人工进行呼吸或吸氧。
