1)矿井空气温度
①矿井空气的温度
空气的温度是影响矿井气候的重要因素。最适宜的矿井空气温度为15~20℃。《规程》规定:生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃,机电设备硐室的空气温度不得超过30℃;当空气温度超过时,必须缩短超温地点的工作人员的工作时间,并给予高温保健待遇。采掘工作面的空气温度超过30℃、机电设备硐室的空气温度超过34℃时,必须停止工作。
矿井空气的温度受地面气温、井下围岩温度、机电设备散热、煤炭等有机物的氧化、人体散热、水分蒸发、空气的压缩或膨胀、通风强度等多种因素的影响,有的起升温作用,有的起降温作用。在不同矿井、不同的通风地点,影响因素和影响大小也不尽相同。但总的来看,升温作用大于降温作用。因此,随着井下通风路线的延长,空气温度逐渐升高。
在进风路线上,矿井空气的温度主要受地面气温和围岩温度的影响。冬季地面气温低于围岩温度,围岩放热使空气升温;夏季则相反,围岩吸热使空气降温,因此有冬暖夏凉之感。当然,根据矿井深浅的不同,影响大小也不相同。
在采区和采掘工作面内,由于受煤炭氧化、人体和设备散热等影响,空气温度往往是矿井中最高的,特别是垂深较深的矿井,由于风流在进风路线上与围岩充分进行了热交换,工作面温度基本上不受地面季节气温的影响,且常年变化不大。
在回风路线上,因通风强度较大,加上水分蒸发和风流上升膨胀吸热等因素影响,温度有所下降,常年基本稳定。
②矿井温度测定
使用普通温度计或湿度计中的干温度计测定空气温度,然后换算成绝对温度,记入实验报告中。
测温仪器可使用最小分度0.5℃并经校正的温度计。测温时间一般在8:00—16:00进行。测定温度的地点应符合以下要求:
a.掘进工作面空气的温度测点,应设在工作面距迎头2 m处的回风流中。
b.长壁式采煤工作面空气温度的测点,应在工作面内运输道空间中央距回风道口15 m处的风流中。采煤工作面串联通风时,应分别测定。
c.机电硐室空气温度的测点,应选在硐室回风道口的回风流中。
此外,测定气温时应将温度计放置在一定地点10 min后读数,读数时先读小数再读整数。温度测点不应靠近人体、发热或制冷设备,至少距离0.5 m。
2)矿井空气的湿度
①矿井空气的湿度
空气的湿度是指空气中所含的水蒸气量。它有两种表示方法:
A.绝对湿度
绝对湿度是指单位体积湿空气中所含水蒸气的质量(g/m 3 ),用f表示。
空气在某一温度下所能容纳的最大水蒸气量称为饱和水蒸气量,用F饱表示。温度越高,空气的饱和水蒸气量越大。在标准大气压下,不同温度时的饱和水蒸气量如附表1.1所示。
B.相对湿度
相对湿度是指空气中水蒸气的实际含量(f)与同温度下饱和水蒸气量(F饱)比值的百分数。
通常所说的湿度指的都是相对湿度,它反映的是空气中所含水蒸气量接近饱和的程度。一般认为相对湿度在50%~60%对人体最为适宜。
一般情况下,在矿井进风路线上,空气的湿度随季节变化感觉也不同。冬天冷空气进入井下后温度要升高,空气的饱和水蒸气量加大,沿途吸收水分,因而井巷显得干燥;夏天的热空气入井后温度要降低,饱和水蒸气量逐渐减小,空气中的一部分水分凝结成水珠落下,使井巷显得潮湿,故有冬干夏湿之感。在采掘工作面和回风系统,因空气温度较高且常年变化不大,空气湿度也基本稳定,一般都在90%以上,甚至接近100%。
除了温度的影响以外,矿井空气的湿度和还与地面空气的湿度、井下涌水大小及井下生产用水状况等因素有关。