一氧化碳事故的预防应急处置和自救互救知识

一氧化碳事故的预防、应急处置和自救互救知识第一节矿井空气的基础知识一、矿井空气成分地面空气又称为大气，是混合气体，大气中除了水蒸气的比例随地区和季节变化较大以外，其余化学组成成分相对稳定。一般将不含水蒸汽的空气称为干空气，它的组成成分和体积百分比分别为氧气(20.96%)、氮气(79%)和二氧化碳(0.04%)。地面空气从井筒进入井下就成了矿井空气，将发生一系列变化。主要有：氧气含量减少;有毒有害气体含量增加;粉尘浓度增大;空气的温度、湿度、压力等物理状态变化等。在矿井通风中，习惯上把风流分作新鲜风流(新风)和污风风流(污风或乏风)。(一)矿井空气的主要成分及介绍1、氧气(O2)1)性质氧气是一种无色、无味、无臭的气体，对空气的相对密度为1.105。氧气很活跃，易使多种元素氧化，能助燃。氧气是维持人体正常生理机能所不可缺少的气体。一般情况下，人在休息时的需氧量为0.2-0.4L/min;在工作时为1-3L/min。2)对人体的影响见下表：表6-1人体缺氧症状与空气中氧气浓度的关系氧气浓度(体积)/%人体主要症状17静止状态无影响，工作时会感到喘息、呼吸困难和强烈心跳15呼吸及心跳急促，无力进行劳动10-12失去知觉，昏迷，有生命危险6-9短时间内失去知觉，呼吸停止，可能导致死亡3)矿井空气氧气浓度降低主要原因地面空气进入井下后，氧气浓度要有所降低，氧气浓度降低的主要原因有：人员呼吸;煤岩、坑木和其他有机物的缓慢氧化;爆破工作;井下火灾和瓦斯、煤尘爆炸;生产中产生其他有害气体等。在正常通风的井巷和工作面中，氧气浓度与地面相比一般变化不大，不会对人体造成太大影响。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)1)性质氮气是无色、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)1)性质二氧化碳是无色、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。2)对人体的影响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;人员呼吸;井下爆破;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。4)《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%，在矿井和一翼的总回风不得超过0.75%。4、硫化氢(H2S)1)性质硫化氢是无色、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。4)《规程》规定：井下硫化氢浓度不允许超过0.00066%5、二氧化硫(SO2)1)性质二氧化硫是无色、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。2)对人体的影响二氧化硫有剧毒。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。4)《规程》规定：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。2)对人体的影响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。4)《规程》规定：井下二氧化氮浓度不允许超过0.00025%。7、氨气(NH3)1)性质氨气是一种无色、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)1)性质俗称瓦斯、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。4)《规程》规定：井下不允许超过0.5%。10、一氧化碳(CO)1)性质一氧化碳是无色、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