煤矿自然产生的气体污染物有哪些成分

煤炭自燃产生的气体有哪些~

煤炭自燃标志性气体是什么？



煤在氧化升温过程中，会释放出CO、CO2、烷烃、烯烃以及炔烃等指性气体。
这些气体的产生率随煤温上升而发生规律性的变化，能预测和反映煤自然发火状态.CO贯穿于整个煤自然发火过程中，一般在50℃以上就可测定出来，出现时浓度较高；烷烃（乙烷、丙烷）出现的时间几乎与CO同步，贯穿于全过程，但其浓度低于CO，而且在不同煤种中有不同的显现规律；烯烃较CO和烷烃出现得晚，乙烯在110℃左右能被测出，是煤自然发火进程加速氧化阶段的标志气体，在开始产生时，浓度略高于炔烃气体；炔烃出现的时间最晚，只有在较高温度段才出现，与前两者之间有一个明显的温度差和时间差，是煤自然发火步入激烈氧化阶段（也即燃烧阶段）的产物。因此，在这一系列气体中，选择一些气体作为指标气体，以及准确检测，就能可靠判断自然发火的征兆和状态。

目前，国内外可作为煤自然发指标气体主要有CO、C2H6、CH4、C2H4、C2H2、△O2（△O2为氧气消耗量）等及其生成的辅助性指标。
1）随着煤种的不同，煤自然发火氧化阶段（缓慢氧化阶段、加速氧化阶段、激烈氧化阶段）的温度范围、气体产物和特性都不同。
2）各煤种从缓慢氧化阶段的气体产物优选为灵敏指标的为：褐煤、长焰煤、气煤、肥煤以烯烃或烷比为首选，以CO及其派生的指标为辅，而焦煤、贫煤和瘦煤则以CO及其派生的指标为首选，C2H4或烯烷比为辅；无烟煤和高硫煤唯一依据是CO及其派生指标。
3）C2H4可用于气体分析法中表征低变质程度煤着火征兆的灵敏指标，同时也可以作为判断煤自然发火熄灭程度的指标；C2H4/C2H2比值可以更准确地表征煤着火温度的最高温度点，结合其他参数可用于判断着火前的时间。


因此，必须充分认识到CO并非唯一的煤自然发火气体指标。它还有许多不足：检测温度范围极宽；CO产生量同煤温之间的关系不明确，特别是在现场复杂条件下，受风流、煤体原生气体组分、测点选择及生产过程等因素影响，难以确定煤氧化自燃的发展阶段，使预测预报的准确率和精度降低。

含硫元素等杂质。这些燃料燃烧时，会产生二氧化硫等污染空气的气体，燃料燃烧不充分，会产生一氧化碳和碳粒，加上未燃烧的碳氢化合物，如果直接排放到空气中必然对空气造成污染。煤所含元素有C、H、N、S、O等几种，所以煤燃烧时会排放出二氧化硫、氮的氧化物等．这些气体溶于水会形成酸雨，酸雨会对森林、雕像、建筑物等造成腐蚀。当煤未充分燃烧时，会产生一氧化碳，一氧化碳是夺气的污染物。煤在燃烧时，会散出固体小颗粒(未燃烧的碳粒)，造成对空气的粉尘污染。家庭里用煤炉烧煤时，常常会闻到一股激性气味，并看到炉口上方蓝色火焰、这种刺激气昧是烧煤时产生的二氧化硫的气味，蓝色火焰主要是生成的一氧化碳燃烧而产生的。二氧化碳的大量排放，超过自然界的消耗能力，就会引起温室效应，会使大气变暖，陆地减少。

矿井空气中的有毒有害气体有哪些

         矿井空气中往往增加有毒有害气体，它们主要是一氧化碳、二氧化氮、硫化氢、氨和氮气、二氧化碳、沼气（瓦斯）、氢气等有毒、有害气体，这些气体的主要特点及对人体的危害，下面介绍给大家：

                     一、有毒气体

         1、一氧化碳： 这种气体主要产生在矿井发生火灾及瓦斯、煤尘爆炸过程中。它无色、无味、无臭，比一般空气轻，多存在于巷道中上部，是一种毒性很大的气体。当空气中的浓度达到0.4％时，短时间内会使人丧失知觉，很快死亡。
人中毒昏死后，脸、嘴唇粉红色，大腿、腋下有皮下小红点。

   《规程》第101条规定：井下一氧化碳浓度不得超过0.0024％（24ppm）。

         2、二氧化氮：这种气体主要来源于井下放炮工作。纯的二氧化氮是红棕色气体，井下的二氧化氮已经被风流冲淡了，所以一般为灰白色，它有强烈的刺激味，比一般空气重，多存在于巷道中下部，它是一种剧毒气体，对人的眼睛、呼吸道及肺部组织具有强烈的腐蚀作用，能引起肺水肿、肺心病等。当空气中二氧化氮浓度达到0.025％时，能使人在短时间内死亡。这里应特别注意的是这种气体中毒往往有拖后性，常在升井4—6小时后发作，必须引起重视。
   《规程》规定：井下二氧化氮不得超过0.00025%。

         3、二氧化硫：它主要由含有硫磺的煤炭氧化和煤炭自燃产生，以及在含硫煤层中进行爆破时产生。这种气体无色，有强烈的硫磺气味，比一般空气重，多存在于巷道中下部，二氧化硫对人的眼睛和呼吸系统有强烈的刺激作用。当它在空气中的浓度达到0.05％时，会引起支气管炎、肺气肿，严重的短时间内能造成人的死亡。
   《规程》规定：井下的二氧化硫不得超过0.0005%。

         4、硫化氢：硫化氢气体经常存在于煤层中，在落煤过程中自然放出，井下有些物质腐烂和含有硫的矿物遇到水时也可以分解出硫化氢。这种气体无色、微甜、有臭鸡蛋味，比一般空气重，多存在于巷道中下部，它是一种有强烈毒性的气体，对人的眼、鼻、喉的粘膜有刺激作用。当空气中浓度达到0.1％时，短时间内会使人死亡。
   《规程》规定：硫化氢不得超过0.00066%；

         另外，个别煤矿井下有氨气，《规程》规定井下氨气不得超过0.004%。


                     二、有害气体

         1、氮气：煤层中本来就有，另外井下坑木腐烂也产生一部分，氮气是井下有害气体的一种，空气中约占79% 。这种气体无色、无味、无臭，比一般空气轻，多存在于巷道中上部，不支持燃烧，煤矿常用它防灭火，这种气体无毒，但当氮气浓度升高时，氧气浓度相对减少，可引起缺氧窒息事故。
    注意：这种气体《规程》虽然没有具体的浓度规定，但井下大量存在，煤矿井下必须加强重视，加强防范。

         2、二氧化碳：主要来源是工作人员呼吸、煤中本来就有、煤氧化、坑木腐烂、放炮、火灾、井下大小便等。其特点是无色，略有酸味，比一般空气重，多存在于巷道中下部，不支持燃烧，易溶合在水中，对人的呼吸有刺激作用。空气中约占0.04% 。对人的作用浓度：二氧化碳达到1%时，呼吸加快；二氧化碳达到5-8%，呼吸加快1倍以上，10%以上能使人昏死，昏死后脸、嘴唇紫红色，大腿、腋下有紫斑。
   《规程》规定：在采掘工作面进风流不得超过0.5％；在采掘工作面和采区的回风流中不得超过1.5％；在矿井总回风巷和一翼总回风巷不得超过0.75％。

         3、瓦斯（俗名叫沼气）：（在瓦斯防治部分讲述） 

         4、氢气：主要来源是煤矿井下发生火灾、爆炸、井下充电。主要特点是无色、无味、无臭，比一般空气轻，多存在于巷道中上部，这种气体能燃烧也能发生爆炸（爆炸界限4～74%）。主要危险是当井下发生火灾，灭火过程中用水灭火时，产生大量氢气，这种高温气体极容易造成灭火人员的烧伤、灼伤事故，也能发生燃烧、爆炸事故，所以在灭火过程中应特别引起重视。
   《规程》规定：井下不允许超过0.5%。

             三、矿内有毒有害气体主要防治措施

         在煤矿生产过程中应如何防治以上有毒有害气体呢?我们在井下一般采取以下的主要措施:
 
         1、首先煤矿应加强通风，向矿内连续供给新鲜风流，使上述的有毒有害气体达到《规程》规定的安全浓度以下。
 
         2、抽放瓦斯（当采煤工作面瓦斯涌出量大于5立方米/分钟、掘进工作面大于3立方米/分钟，通风解决不了问题时，必须抽放）。

         3、向煤层灌入石灰水可以减少硫化氢和二氧化硫的浓度。

         4、井下放炮干燥的工作面必须使用水炮泥、放炮前后必须喷雾洒水；待炮烟吹散后才能进到工作面进行其他工作。
 
         5、井下生产过程中要千方百计防止煤炭自燃，因为煤炭自燃能产生大量一氧化碳和二氧化硫等剧毒气体，很容易造成井下人员伤亡事故。

         6、在井下生产过程中要采取综合防尘措施，以防煤尘爆炸事故。
 
         7、发生爆炸、火灾、煤与瓦斯突出等事故时，必须迅速及时的佩带自救器，防造成井下大量人员造成中毒伤亡事故。

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