一氧化碳事故的预防应急处置和自救互救知识Word文件下载.docx
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但在井下盲巷、通风不良的巷道中或发生火灾、爆炸事故后，应特别注意对氧气浓度的检查，以防发生窒息事故。
4）《规程》规定：
工作面进风流中氧气浓度≥20%
2、氮气（N2）
氮气是无色、无味、无臭的惰性气体，相对密度为0.97，微溶于水，不助燃，无毒，不能供人呼吸。
氮气在正常情况下对人体无害，但当空气中的氮气浓度增加时，会相应降低氧气浓度，人会因缺氧而窒息。
在井下废弃旧巷或封闭的采空区中，有可能积存氮气。
2）氮气主要来源
矿井中的氮气主要来源于：
井下爆破;
有机物的腐烂;
天然生成的氮气从煤岩中涌出等。
注：
《规程》无具体规定，必须加强防范
3、二氧化碳（CO2）
二氧化碳是无色、略带酸臭味的气体，相对密度为1.52，不助燃、也不能供人呼吸，略带毒性，易溶于水。
因为它比空气重，故长积存在下山、盲巷、暗井、采空区和通风不良的巷道底部。
二氧化碳对人体的呼吸有刺激作用，当肺泡当中二氧化碳增加时，能够刺激呼吸神经中枢，引起频繁呼吸。
所以在为中毒或窒息的人员输氧时，常常要在氧气中加入5%的二氧化碳，以促使患者加强呼吸。
当空气中的二氧化碳浓度过高时，轻则使人呼吸加快，呼吸量增加，严重时也能造成人员中毒或窒息。
表6-2二氧化碳浓度（体积）/%对人体影响的主要症状
二氧化碳浓度（体积）/%对人体影响的主要症状
1呼吸加深，急促
3呼吸急促，心跳加快，头痛，很快疲劳
5呼吸困难，头痛，恶心，耳鸣
10头痛，头昏，呼吸困难，昏迷
10-20呼吸停顿，失去知觉，时间稍长会死亡
20-25短时间中毒死亡
3）矿井中二氧化碳的主要来源
矿井中二氧化碳的主要来源有：
煤和有机物的氧化;
井下火灾;
瓦斯、煤尘爆炸等。
有时也能从煤岩中大量涌出，甚至与煤或岩石一起突然喷出，给安全生产造成重大影响。
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%，
在矿井和一翼的总回风不得超过0.75%。
4、硫化氢（H2S）
硫化氢是无色、微甜、略带臭鸡蛋味的气体，相对密度为1.19，易溶于水，当浓度达4.3%~46%时具有爆炸性。
2）对人体的影响
硫化氢有剧毒。
它能使人体血液缺氧中毒，对眼睛及呼吸道的粘膜具有强烈的刺激作用，能引起鼻炎、气管炎和肺水肿。
当空气中浓度达到0.0001%时可嗅到臭味，但当浓度较高时（0.005-0.01%），因嗅觉神经中毒麻痹，臭味“减弱”或“消失”，反而嗅不到。
表6-3硫化氢浓度（体积）/%主要症状
硫化氢浓度（体积）/%主要症状
0.0001有强烈臭鸡蛋味
0.01流唾液和清鼻涕、瞳孔放大、呼吸困难
0.050.5-1h严重中毒，失去知觉、抽筋、瞳孔变大，甚至死亡
0.1短时间内死亡
3）矿井中硫化氢的主要来源
矿井中硫化氢的主要来源有：
坑木等有机物腐烂;
含硫矿物的水化;
从老空区和旧巷积水中放出。
井下硫化氢浓度不允许超过0.00066%
5、二氧化硫（SO2）
二氧化硫是无色、有强烈硫磺气味及酸味的气体，当空气中二氧化硫浓度达到0.0005%时即可嗅到刺激气味。
它易溶于水，相对密度为2.32，是井下有害气体中密度最大的，常常积聚在井下巷道的底部。
二氧化硫有剧毒。
空气中的二氧化硫遇水后生成硫酸，对眼睛有刺激作用，矿工们将其称之为“瞎眼气体”。
此外，也能对呼吸道的粘膜产生强烈的刺激作用，引起喉炎和肺水肿。
表6-4二氧化硫浓度（体积）/%主要症状
二氧化硫浓度（体积）/%主要症状
0.0005嗅到刺激性气味
0.002头痛、眼睛红肿、流泪、喉痛
0.05引起急性支气管炎和肺水肿，短时间内有生命危险
3）二氧化硫主要来源
井下二氧化硫主要来源：
矿井火灾，爆破工作，含硫矿物的氧化与燃烧，从含硫煤体中涌出。
井下二氧化硫浓度不允许超过0.0005%。
6、二氧化氮（NO2）
1）性质
二氧化氮是一种红褐色气体，有强烈的刺激性气味，相对密度1.59，易溶于水。
二氧化氮是井下毒性最强的有害气体。
它遇水后生成硝酸，对眼睛、呼吸道粘膜和肺部组织有强烈的刺激及腐蚀作用，严重时可引起肺水肿。
二氧化氮的中毒有潜伏期，容易被人忽视。
中毒初期仅是眼睛和喉咙有轻微的刺激症状，常不被注意，有的在严重中毒时尚无明显感觉，还可坚持工作，但经过6h甚至更长时间后才出现中毒征兆。
主要特征是手指尖及皮肤出现黄色斑点，头发发黄，吐黄色痰液，发生肺水肿，引起呕吐甚至死亡。
表6-5二氧化氮浓度（体积）/%主要症状
二氧化氮浓度（体积）/%主要症状
0.0042-4h内不致显著中毒，6h后出现中毒症状，咳嗽
0.006短时间内喉咙感到刺激、咳嗽，胸痛
0.01强烈刺激呼吸器官，严重咳嗽，呕吐、腹泻，神经麻木
0.025短时间即可致死
3）矿井中二氧化氮的主要来源
矿井中二氧化氮的主要来源是：
爆破工作。
炸药爆破时会产生一系列氮氧化物，如一氧化氮（遇空气即转化为二氧化氮）、二氧化氮等，是炮烟的主要成分。
井下二氧化氮浓度不允许超过0.00025%。
7、氨气（NH3）
氨气是一种无色、有浓烈臭味的气体，相对密度为0.6，易溶于水。
当空气中的氨气浓度达到30%时遇火有爆炸性。
2）对人体影响
氨气有剧毒。
它对皮肤和呼吸道粘膜有刺激作用，可引起喉头水肿，严重时失去知觉，以致死亡。
3）矿井中氨气的来源
氨气主要是在矿井发生火灾或爆炸事故时产生
4）规程规定：
氨气最高允许浓度为0.004%。
8、甲烷（CH4）
俗称瓦斯、沼气，“三无”（但与其他气体化合有苹果香气味）;
相对密度0·
554，绝对密度0.716㎏/m³
，扩散性极强;
本身不燃不爆（与空气混合可燃可爆，爆炸界限5～16%），达到43%时，氧气降低到12%，有窒息危险。
2）主要来源：
煤中固有。
3）《规程》规定如下：
1、采掘工作面进风、局扇开关10m内、串联进风流不得超过0.5%;
2、总回风、一翼回风，不得超过0.75%
3、采区回风、采掘工作面、采掘工作面回风都不得超过1%;
4、排放瓦斯回风流、采掘工作面断电浓度不得超过1.5%;
5、达到2%，体积0.5m³
为局部积聚，必须进行排放，排放严禁“一风吹”;
6、达到3%，不能排放，必须在24小时内封闭
9、氢气（H2）
1）性质：
“三无”，相对密度0.07，可燃可爆（爆炸界限4～74%）。
2）主要危害：
井下发生火灾，抢险救灾中用水灭火时，极易造成烧伤、灼伤事故。
3）主要来源：
火灾、爆炸。
井下不允许超过0.5%。
10、一氧化碳（CO）
一氧化碳是无色、无味、无臭，不用专门仪器一般不易察觉的气体，与空气的相对密度为0.97，故能均匀散布在空气中。
微溶于水，有燃烧爆炸性（爆炸界限为13%-75%）。
一氧化碳的物理性质在通常状况下,一氧化碳是无色、无臭、无味、有毒的气体,熔点—199℃,沸点—191.5℃。
标准状况下气体密度为l.25g/L,和空气密度（标准状况下1.293g/L相差很小,这也是容易发生煤气中毒的因素之一。
2）矿井中一氧化碳的主要来源
一氧化碳是矿内空气中常见的有害气体，其来源是爆破产生的炮烟、矿物氧化、火灾、爆炸，以及柴油机工作产生的废气等。
据统计，在煤矿发生的瓦斯爆炸、煤尘爆炸及火灾事故中，约70～75%的死亡人员都是因一氧化碳中毒所致。
3）《规程》规定：
井下一氧化碳浓度不允许超过0.0024%（24ppm）
4）一氧化碳对人体的影响和危害
一氧化碳（CO）是一种对血液和神经系统毒性很强的污染物。
空气中的一氧化碳（CO），通过呼吸系统，进入人体血液内，与血液中的血红蛋白（Hb）、肌肉中的肌红蛋白、含二价铁的呼吸酶结合，形成可逆性的结合物。
在正常情况下，经过呼吸系统进入血液的氧，将与血红蛋白（Hb）结合，形成氧血红蛋白（O2Hb）被输送到机体的各个器官和组织，参与正常的新陈代谢活动。
如果空气中的一氧化碳浓度过高，大量的一氧化碳将进入机体血液。
进入血液的一氧化碳，优先与血红蛋白（Hb）结合，形成碳氧血红蛋白（COHb），一氧化碳与血红蛋白的结合力比氧与血红蛋白的结合力大200～300倍。
碳氧血红蛋白（COHb）的解离速度只是氧血红蛋白（O2Hb）的1/3600。
一氧化碳与血红蛋白的结合，不仅降低了血球携带氧的能力，而且还抑制、延缓氧血红蛋白（O2Hb）的解析和释放，导致机体组织因缺氧而坏死，严重者则可能危及人的生命。
此外，机体内的血红蛋白（Hb）的代谢过程，也能产生一氧化碳，形成内源性的碳氧血红蛋白（COHb）。
正常机体内，一般碳氧血红蛋白（COHb）只占0.4～1.0%，贫血患者则会更高一些。
一氧化碳对机体的危害程度，主要取决于空气中的一氧化碳的浓度和机体吸收高浓度一氧化碳空气的时间长短。
一氧化碳中毒者血液中的碳氧血红蛋白（COHb）的含量与空气中的一氧化碳的浓度成正比关系，中毒的严重程度则与血液中的碳氧血红蛋白（COHb）含量有直接关系。
心脏和大脑是与人的生命最密切的组织和器官，心脏和大脑对机体供氧不足的反应特别敏感。
因此，一氧化碳中毒导致的机体组织缺氧，对心脏和大脑的影响最为显著。
如果空气中的一氧化碳浓度达到10ppm，10分钟过后，人体血液内的碳氧血红蛋白（COHb）可达到2%以上，从而引起神经系统反应，例如，行动迟缓，意识不清。
如果一氧化碳浓度达到30ppm，人体血液内的碳氧血红蛋白（COHb）可达到5%左右，可导致视觉和听力障碍;
当血液内的碳氧血红蛋白（COHb）达到10%以上时，机体将出现严重的中毒症状，例如，头痛、眩晕、恶心、胸闷、乏力、意识模糊等。
由于一氧化碳在肌肉中的累积效应，即使在停止吸入高浓度的一氧化碳后，在数日之内，人体仍然会感觉到肌肉无力。
一氧化碳中毒对大脑皮层的伤害最为严重，常常导致脑组织软化、坏死。
一氧化碳中毒对心脏也能造成严重的伤害。
当碳氧血红蛋白（COHb）达到5%以上时，冠状动脉血流量显著增加;
COHb达到10%时，冠状动脉血流量增加25%，心肌摄取氧的数量减少，导致某些组织细胞内的氧化酶系统活动停止。
一氧化碳中毒还会引起血管内的脂类物质累积量增加，导致动脉硬化症。
动脉硬化症患者，更容易出现一氧化碳中毒。
2.5%，甚至1.7%的碳氧血红蛋白（COHb），就可能使心绞痛患者的发作时间大大缩短。
人体内正常水平的COHb含量为0.5%左右，安全值约为10%。
当COHb含量达到25%～30%时，显示中毒症状，几小时后陷入昏迷。
当COHb含量达到70%时，即刻死亡。
血液中的COHb含量达到30%～40%时，血液呈现樱红色，皮肤、指甲、粘膜及口唇部均有显示。
同时，还出现头痛、恶心、呕吐、心悸等症状，甚至突然昏倒。
深度中毒者出现惊厥，脑和肺部出现水肿，心肌受到损害等症状，如不及时抢救，极易导致死亡。
美国卫生部门把碳氧血红蛋白（COHb）不超过2%作为制定空气中的一氧化碳（CO）限值标准的依据。
考虑到老人、儿童和心血管疾病患者的安全，我国环境卫生部门规定：
空气中的一氧化碳（CO）的日平均浓度不得超过1毫克/立方米（0.8ppm）;
一次测定最高容许浓度为3毫克/立方米（2.4ppm）。
CO有剧毒，人体血液中的血红素与CO的亲和力比它与O2的亲和力大250-300倍。
当空气中CO达到一定浓度时，人体吸入后使血液输氧工作迅速减弱或停止，引起缺氧窒息或死亡。
表6-6一氧化碳中毒症状表现
CO浓度中毒主要特征
0.016%时经数小时有轻微中毒症状（头痛、心跳、耳鸣等）
0.048%时1小时即引起上述症状
0.128%时经0.5-1小时，能严重中毒，意识迟钝，丧失行动能力
0.4%时短时间即失去知觉、抽筋、假死，经过20-30min即死亡
健康危害侵入途径：
吸入。
健康危害：
一氧化碳在血液中与血红蛋白结合而造成组织缺氧。
危险特性：
是一种易燃易爆气体。
与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
燃烧（分解）产物：
二氧化碳。
5）一氧化碳的中毒特征
一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合，进而排斥血红蛋白不与氧气的结合，从而出现缺氧，导致人窒息死亡。
因此一氧化碳具有毒性。
一氧化碳是无色、无臭、无味的气体，故易于忽略而致中毒。
常见于家庭居室通风差的情况下，煤炉产生的煤气或液化气管道漏气或工业生产煤气以及矿井中的一氧化碳吸入而致中毒。
一氧化碳中毒具体症状表现在以下几个方面：
一是轻度中毒。
患者可出现头痛、头晕、失眠、视物模糊、耳鸣、恶心、呕吐、全身乏力、心动过速、短暂昏厥。
血中碳氧血红蛋白含量达10%-20%。
二是中度中毒。
除上述症状加重外，口唇、指甲、皮肤粘膜出现樱桃红色，多汗，血压先升高后降低，心率加速，心律失常，烦躁，一时性感觉和运动分离（即尚有思维，但不能行动）。
症状继续加重，可出现嗜睡、昏迷。
血中碳氧血红蛋白约在30%-40%。
经及时抢救，可较快清醒，一般无并发症和后遗症。
三是重度中毒。
患者迅速进入昏迷状态。
初期四肢肌张力增加，或有阵发性强直性痉挛;
晚期肌张力显著降低，患者面色苍白或青紫，血压下降，瞳孔散大，最后因呼吸麻痹而死亡。
经抢救存活者可有严重合并症及后遗症。
6）一氧化碳的后遗症
中、重度中毒病人有神经衰弱、震颤麻痹、偏瘫、偏盲、失语、吞咽困难、智力障碍、中毒性精神病或去大脑强直。
部分患者可发生继发性脑病。
7）《规程》规定的最高允许浓度时0.0024%（质量浓度cm为30mg/m³
）。
CO的来源是：
炮烟、火灾、瓦斯及煤尘爆炸。
所以爆破后必须进行有效通风，将炮烟吹散后，方可进入工作面工作。
在火灾或爆炸烟气侵袭时，应佩戴自救器防止中毒。
第二节CO中毒事故的预防
煤是我国主要能源之一,煤炭开采会带来环境污染和安全等一系列的问题,其中之一就是有毒有害气体,其中就包括一氧化碳气体,通常存在于通风不良的旧巷、采空区和火区附近以及在炮烟、爆炸时的风流中,气体浓度达到特定值,就会对人体产生危害,有时还会爆炸危及工人和矿井安全;
通过分析煤矿井下常见的有毒有害气体基本性质及危害,提出了相应的预防措施对保障职工的健康与安全,创造安全、健康的工作环境,防止各种伤害和事故,保护国家资源和财产
安全有十分重要的意义。
一、一氧化碳传感器
一氧化碳传感器与报警器配套使用，是报警器中的核心检测元件，它是以定电位电解为基本原理。
当一氧化碳扩散到气体传感器时，其输出端产生电流输出，提供给报警器中的采样电路，起着将化学能转化为电能的作用。
图6-1CO传感器（a）
图6-1CO传感器（b）
1、一氧化碳传感器的定义
一氧化碳气体传感器是将空气中的一氧化碳浓度变量转换成有一定对应关系的输出信号的装置。
2、一氧化碳传感器的组成
一氧化碳气体传感器采用密闭结构设计，由电极、过滤器、透气膜、电解液、电极引出线（管脚）、壳体等部分组成。
3、一氧化碳传感器的工作条件
温度：
（0～40）℃。
相对湿度：
≤98%。
大气压力：
（80～116）kPa。
风速：
不大于8m/s。
4、一氧化碳传感器的工作原理
当一氧化碳气体通过外壳上的气孔经透气膜扩散到工作电极表面上时，在工作电极的催化作用下，一氧化碳气体在工作电极上发生氧化。
其化学反应式为：
CO+H2O→CO2+2H++2e-
在工作电极上发生氧化反应产生的H+离子和电子，通过电解液转移到与工作电极保持一定间隔的对电极上，与水中的氧发生还原反应。
½
O2+2H++2e-→H2O
因此，传感器内部就发生了氧化-还原的可逆反应。
2CO+2O2→2CO2
这个氧化-还原的可逆反应在工作电极与对电极之间始终发生着，并在电极间产生电位差。
但是由于在两个电极上发生的反应都会使电极极化，这使得极间电位难以维持恒定，因而也限制了对一氧化碳浓度可检测的范围。
为了维持极间电位的恒定，我们加入了一个参比电极。
在三电极电化学气体传感器中，其输出端所反应出的是参比电极和工作电极之间的电位变化,由于参比电极不参与氧化或还原反应，因此它可以使极间的电位维持恒定（即恒电位），此时电位的变化就同一氧化碳浓度的变化直接有关。
当气体传感器产生输出电流时，其大小与气体的浓度成正比。
通过电极引出线用外部电路测量传感器输出电流的大小，便可检测出一氧化碳的浓度，并且有很宽的线性测量范围。
这样，在气体传感器上外接信号采集电路和相应的转换和输出电路，就能够对一氧化碳气体实现检测和监控。
5、技术指标及主要功能
（1）主要功能：
由关联的设备向传感器提供直流电源，传感器向配接设备提供连续的测量信号。
传感器具有显示功能。
传感器监测的数值达到设定的报警值时，能自动发出声光报警信号。
（2）技术指标：
检测原理：
电化学式。
采样方式：
自然扩散。
测试范围：
0～1000×
10-6（显示0～999×
10-6）。
测量误差：
0～100×
10-6±
4×
10-6。
100～500×
10-6测量值的±
5%。
500×
6%。
显示方式：
4位LED数码管显示;
数码管第一位指示。
报警状态：
红外遥控调校。
响应时间：
T90<
35s。
报警点值：
24×
10-6（在5～500范围可调）。
电源：
DC9～24V。
输出信号：
频率200Hz～1000Hz（脉冲宽度不小于0.3ms）。
工作电流：
≤50mA（18V）。
传输距离：
最大传输距离为2000m（单芯截面积为1.5mm时）。
6、一氧化碳传感器的应用
主要用途：
检测一氧化碳气体浓度。
适用范围：
一氧化碳传感器适用于煤矿井下采掘工作面，回风巷道，机电硐室等有一氧化碳气体环境中进行气体安全检测报警。
二、一氧化碳传感器在采煤工作面的设置
图6-2采煤工作面一氧化碳传感器的设置
一氧化碳传感器如上图所示的位置安装。
安装时四芯电缆插头缺口对准传感器上方插座上旋紧。
四芯电缆线在连接时，一定要严格按颜色要求接线：
红色线——电源正极，蓝色或黑色线——电源负极，白色或黄色线——连接分站信号线，绿色线——不使用;
传感器在正式投入工作前必须调零，即通电20分钟，然后观察仪器在新鲜空气样中数字是否显示为零，若有偏差，则将遥控器对准传感器的显示窗，轻轻按动选择键，使显示窗的小数码管显示为1，然后同时按动遥控器的上升和上降键，使传感器的显示窗为0。
然后将配套通气罩旋入传感器气室内，然后以200ml/min流量通入浓度200ppm左右的一氧化碳标准气体，此时传感器的数字应显示为与标准气体相同。
若有偏差，则将遥控器对准传感器的显示窗，轻轻按动选择键，使小数码管显示为2。
需增加，则按动上升键，若需减小，则按动下降键，最终使传感器显示值与标准气体浓度相同。
当需检查传感器的工作是否正常，可直接将遥控器对准传感器的显示窗，按动选择键，使小数码管显示4，传感器便自动进入自检状态。
正常时，此时传感器显示应为200ppm，对分站信号输出为520Hz（或2.6mA），同时伴有声光报警信号。
传感器在对部分参数进行了上述调节后，断电前必须先按动遥控器的选择键，使显示窗内小数码管显示数字循环至消隐。
否则，调节后的设定的新参数无法存入存储器中，从而导致此次调校无效。
本传感器应固定专人使用，严格按说明书的要求进行操作，非专职人员禁止拆开仪器或按动按键。
传感器在使用中必须避免猛烈摔打和碰撞。
传感器的零点、精度需定期调校。
若零点和精度显示未超差，则可继续使用。
在使用中应及时擦拭、清扫气室及仪器外部的煤尘，确保传感器的正常工作和清洁、美观。
三、一氧化碳中毒事故的预防：
一氧化碳是无色、无臭、无味的气体，故易于忽略而致中毒。
一氧化碳中毒的防治措施:
1、建立可靠的通风系统。
井下爆破、火灾会产生大量的有毒气体其中一氧化碳气体含量最高。
治理有毒有害物质最传统最有效的方法就是加强通风。
建立一个安全可靠的通风系统就能向矿内连续供给新鲜风流，使之达到安全浓度。
2、加强局部通风机通风。
利用局部通风机通风，通过风筒引导风流的通风方法是防止掘进工作面有毒气体中毒的主要方法。
3、使用水炮泥减少炮烟中的有毒有害气体。
专用的水炮泥做炸药的填充物，能有效的减少炸药爆炸时产生的一氧化碳等有毒有害气体和粉尘。
4、爆破烟雾的净化。
对爆破产生的烟雾进行净化，可以大大减少炮烟中有毒有害气体的浓度，大大减少中毒事故的发生。
5、认真执行安全生产制度和操作规程，产生一氧化碳的工作场地必须有良好的通风设备，并按规定检查一氧化碳的浓度加强对空气中一氧化碳的监测。
6、采取煤体中注入石
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