一氧化碳基础知识Word格式文档下载.docx
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一、一氧化碳的性质和危害
1、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1.293g/L相差很小,这也是容易发生煤气中毒的因素之一。
它为中性气体。
2、一氧化碳的化学性质
一氧化碳分子中碳元素的化合价是十2，能进一步被氧化成＋4价，从而使一氧化碳具有可燃性和还原性，一氧化碳能够在空气中或氧气中燃烧，生成二氧化碳：
2CO＋O2=2CO2
燃烧时发出蓝色的火焰，放出大量的热。
因此一氧化碳可以作为气体燃料。
一氧化碳作为还原剂，高温时能将许多金属氧化物还原成金属单质，因此常用于金属的冶炼。
如：
将黑色的氧化铜还原成红色的金属铜，将氧化锌还原成金属锌：
CO＋CuO=Cu＋CO2
CO＋ZnO=Zn＋CO2
在炼铁炉中可发生多步还原反应：
CO＋3Fe2O3=2Fe3O4＋CO2
Fe3O4＋CO=3FeO＋CO2
FeO＋CO=Fe＋CO2
3、一氧化碳还有一个重要性质：
在加热和加压的条件下，它能和一些金属单质发生反应，组成分子化合物。
如Ni（CO）4（四羰基镍）、Fe（CO）5（五羰基铁）等，这些物质都不稳定，加热时立即分解成相应的金属和一氧化碳，这是提纯金属和制得纯一氧化碳的方法之一。
凡含碳的物质燃烧不完全时，都可产生CO气体。
在工业生产中接触CO的作业不下70余种，如冶金工业中炼焦、炼铁、锻冶、铸造和热处理的生产；
化学工业中合成氨、丙酮、光气、甲醇的生产；
矿井放炮、煤矿瓦斯爆炸事故；
碳素石墨电极制造；
内燃机试车等
4、一氧化碳中毒，（亦称煤气中毒。
）
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。
一氧化碳中毒的原因是因为这就是一氧中毒。
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。
5、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。
二、矿井火灾发生的原因及其分类
凡发生在井下的火灾，以及发生在井口附近但危害到井下安全的火灾，都叫做矿井火灾。
发生矿井火灾的原因有两种，一是外部火源引起的火灾，二是煤炭本身的物理化学性质的内在因素引起的火灾。
因此，矿井火灾分为两类：
外因火灾和内因火灾。
1.外因火灾，又称外源火灾。
违章在井下吸烟，在井下拆卸矿灯、放明炮、电焊、气焊等，都可能引起井下火灾。
井下电气设备使用不当或维修不及时而短路所产生的电弧火花，可引起井下火灾。
矿井瓦斯、煤尘的燃烧或爆炸，可以引燃井下可燃物而形成矿井火灾。
还有违反操作规程和违章放炮，例如用明火或用动力线放炮、火药变质、放糊炮等等都可能引起井下火灾。
外因火灾一般发生在井口附近、井下机电硐室、采掘工作面和有电缆的木支架巷道等处。
2.内因火灾，又称煤炭自燃。
有的煤炭由于自身的物理化学性质具有自燃性，与空气接触后能氧化生热，如果散热条件不好，就会自燃。
内因火灾主要发生在采空区、冒顶处和压酥的煤柱中。
采空区中，尤其采用回采率低的采煤方法时，采空区中遗留的煤炭多，最容易引起煤的自燃。
采空区中的自然发火占全矿井自然火灾总数的80％左右，所以对于有自然发火危险的矿井，应及时封闭采空区，防止漏风，并采取黄泥灌浆或洒阻化剂等方法来防止采空区中煤的自燃。
3、矿井火灾的特点
矿井火灾与地面火灾不同，它有自己的特点：
井下空间小，工作场所狭窄；
电气设备多、坑木等易燃物多，煤本身就可以被引燃。
再加上防火设施不健全，灭火器材不齐全，井下又有新鲜风流，一旦发生火灾，不像地面火灾那样容易扑灭。
而且各种火灾（如电气失火、油料起火、瓦斯爆炸形成的火灾以及煤炭自燃等）都会发生，扑救方法也各不相同。
如果灭火不及时或处理不当，就会蔓延发展，往往酿成大火，这就使得灭火工作更加困难。
同时，井下工作人员集中，遇有火灾，不知道发生在何处，难于躲避和疏散，这都会加重火灾造成的损失。
自燃火灾多发生在煤柱或采空区中，没有明显火焰，燃烧过程缓慢，不易被人们发现，也不易找到火源的准确位置，一经觉察，已成火灾，只好进行封闭。
所以这种火灾延续时间长，可达几个月、几年甚至几十年。
自燃火灾还生成大量的一氧化碳，以致造成人员中毒伤亡。
井下自燃火灾一般发生在通风不良的乱采乱掘或冒顶处；
封闭不及时或不严密的采空区；
被压酥产生裂隙的煤柱；
厚煤层分层开采和急倾斜煤层开采回采率低、丢煤多的采空区。
上述地点更要注意防止爆的自燃。
由于条件所限，井下火灾不同于地面火灾，每个工作人员不但要提高警惕，严加防范，认真执行作业规程和操作规程，而且还要针对井下的特殊情况，采取专门的防灭火措施，掌握灭火方法和各种不同灭火器具的使用方法，一旦发生火灾就能有效加以扑救。
三、煤层的自燃发火
煤层的自燃发火，是在开采了煤层以后，经过一段时间才开始的，这段时间通常叫做自燃发火期。
一般按如下情况计算：
①巷道煤自燃发火期的计算。
是从巷道暴露之日算起，至自燃发生之日止的一段时间。
②煤柱自燃发火期的计算，是从该煤柱暴露之日算起，至自燃发生之日止的一段时间。
③采空区自燃发火期的计算，是从该采区回采开始之日算起，至自燃发生之日止的一段时间，
④一个煤层的自燃发火期，是根据同一煤层内的各项自燃发火期加权平均值计算。
1 自然发火的原因及规律
1.1煤体自然发火的条件
（1）煤炭自身具有自燃倾向性且以破碎状态存在；
（2）对煤炭有连续的供氧条件（漏风风速为1.2～2.0m/min、漏风量为0.1～0.24m3/min）；
（3）煤炭氧化生成的热量易于积聚;
（4）上述条件持续稳定足够的时间;
1.2矿井自然发火的分布规律
所有的自然发火点都分布在采煤工作面的“两道两线”（即进风道、回风道、停采线、开采线）、地质构造带和护巷煤柱间。
（1）工作面回采结束后,停采线前方有煤壁支承,不易冒实,易形成漏风通道。
（2）地质构造复杂、断层多的地带因煤质松软、破碎,煤体吸附氧的能力增强,煤层层理、节理高度发育,易漏风。
（3）布置在煤层的集中进回风联络巷因多次掘进,保护煤柱反复承受采动压力的影响,煤体变形、破碎,不易密封。
（4）在风压变化较大、较频繁的区域,因风压变化使采空区形成的“负压喘息”加剧了自燃和自燃征兆的显现。
（5）分层巷道掘进期间,因巷道内风压增高,加之顶板一般较为破碎,易通过其假顶上的裂隙和采空区形成复杂漏风通道。
（6）分层巷道内错,易形成漏风隅角带;
分层巷道外错,易使采空区内的遗煤破碎,二者均可为煤炭自燃创造便利的条件。
2、防治自燃的对策和基本原则:
2.1 延长自然发火期
针对分层开采的特点,实行集中生产,加快推进速度,并采取以阻燃为主的预防措施,延长自然发火周期。
（1）将首层开采的煤层进行注水。
（2）对2、3、4分层“两道两线”各20m的范围内采前预打浅孔密集钻进行控制注浆。
（3）在开采线预埋注浆管路,待工作面推采适当距离（一般为40m）后,集中注浆。
（4）在开采线以内、停采线以外各自30m的范围内,集中遍撒阻化剂,工作面回采完毕后,密闭后集中大量注浆。
2.2 在堵漏上采取措施
（1）对通风系统进行优化,减少通风阻力。
（2）分层开采首层铺设金属网,保证注浆质量,以利于顶板再生,减少漏风。
（3）工作面回采完后,及时密封,两帮及顶板附近5m的范围内,通过注凝胶封严。
（4）对采空区注入浓度较大的浆液,以提高密封质量。
（5）在断层及破碎煤层的附近注入凝胶堵塞漏风通道。
2.3 改进巷道布置方式
（1）推广无煤柱开采,保护煤柱可代之以在采空区中注凝胶生成的稳定隔离带。
（2）分层巷道重叠布置,消除隐患。
（3）在分层巷道掘进时,力求一次掘透,以缩短因局扇增压造成采空区漏风的时间。
（4）工作面的集中联络巷由工作面外侧布置改为内侧布置,随工作面的推采逐渐缩小、最终消除穿煤层段的护巷煤柱。
（5）采区和分层工作面实行并联通风。
（6）用型钢支护替代木棚支护。
（7）采区进、回风巷尽量布置在岩石中;
如布置在煤层中,巷道必须锚喷或砌碹,中间用不燃物或加注凝胶充填。
2.4 加大均压防灭火的力度
通过对通风系统的优化,减少采空区进、回风侧的压差,以阻止自燃的发展和蔓延。
2.5
积极推广新技术
采用凝胶堵漏法,凝胶耐热性能好,凝结速度易于控制,形成的隔离层弹性大,不易破碎,隔热性强,在现场应用时收到了良好的效果。
3 几点体会
（1）煤炭自然发火的是有规律可寻的。
（2）在开采和采区设计中,必须首先考虑防灭火,开采系统要符合防灭火的要求。
（3）浅孔密集钻注浆及开、停采线撒布阻化剂是预防采空区自燃和消灭火灾的有效方法。
（4）在均压防灭火中一定要从大处着眼,处理好整体与局部的关系。
（5）要做好自燃发火的预测预报工作,及时发现,把其消灭在萌芽之中。
四、如何防治矿井火灾事故
矿井一旦发生火灾，不仅会烧毁大量的设备器材和煤炭资源，给生产带来损失，而且会产生大量有毒气体，弥漫井下，使大批矿工中毒死亡。
在有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井中，还可能引起瓦斯、煤尘爆炸事故，其危害更加严重。
预防矿井外因火灾的主要措施是防止井下出现明火，电火、炮火。
防止明火的措施是：
井下严禁使用明火和吸烟；
井下一般严禁从事电焊、火焊工作，如必须焊接时，要制定专门措施报批；
井口房和通风机附近20m内，不得有烟火或用火炉取暖。
防止电火的措施是：
井下必须采用防爆型或本质安全型电器设备，并做到设备性能完好；
严禁使用灯泡取暖和使用电炉。
防止炮火的措施是：
使用安全炸药，不准将药卷内的消焰粉倒掉，不准放明炮、糊炮，不准用明火、动力线放炮；
炮眼封泥要装满，并使用水炮泥；
严格按规程规定装药、连线和放炮。
预防矿井内因火灾的措施涉及到煤矿生产的各个环节，一是减少发火隐患，预防煤炭自燃。
在开采技术方面，要正确选择矿井的开拓方式、采煤方法和开采程序，合理布置采区，不得任意采掘规定的段间、区间煤柱，以提高开采有自然发火危险煤层的矿井先天防火能力。
在通风技术方面，要选择合理的通风方式，正确设置控制风流的设施，采取均压防火措施，加强通风防火管理等，以减少漏风，这对防止煤炭自然发火有重要作用。
预防性灌浆，注阻化剂、惰性气体等。
二是掌握自然发火预兆，及时进行发火预测预报，把自然发火消灭在“萌芽”阶段。
三是对采掘生产过程中遗留下的各种发火隐患要及时处理，如加强“三道，维修，加强对废旧巷处理，及时充填煤巷碹，及时处理高温火点等。
当井下一旦发生火灾，最先发现的人员应尽可能直接灭火，尽量控制火灾的发展。
并要立即报告矿调度室，说明事故的地点和性质、范围等情况。
如果现场人员无力扑救，人身安全又受到威盼时，在弄清火情的情况下，灾区人员要迅速撤离或就近尽快撤入避难硐室。
如通路受阻，则应构筑临时避难硐室，进行自救或等候救护。
对环境的影响:
一、健康危害
侵入途径：
吸入。
健康危害：
一氧化碳在血中与血红蛋白结合而造成组织缺氧。
二、毒理学资料及环境行为
毒性：
急性中毒：
轻度中毒者出现头痛、头晕、耳鸣、心悸、恶心、呕吐、无力。
中度中毒者除上述症状外，还有面色潮红、口唇樱红、脉快、烦躁、步态不稳、意识模糊，可有昏迷。
重度患者昏迷不醒、瞳孔缩小、肌张力增加，频繁抽搐、大小便失禁等。
深度中毒可致死。
慢性影响：
长期反复吸入一定量的一氧化碳可致神经和心血管系统损害。
急性毒性：
LC502069mg/m3，4小时（大鼠吸入）
亚急性和慢性毒性：
大鼠吸入0.047～0.053mg/L，4～8小时/天，30天，出现生长缓慢，血红蛋白及红细胞数增高，肝脏的琥珀酸脱氢酶及细胞色素氧化酶的活性受到破坏。
猴吸入0.11mg/L，经3～6个月引起心肌损伤。
生殖毒性：
大鼠吸入最低中毒浓度（TCL0）：
150ppm（24小时，孕1～22天），引起心血管（循环）系统异常。
小鼠吸入最低中毒浓度（TCL0）：
125ppm（24小时，孕7～18天），致胚胎毒性。
污染来源：
一氧化碳污染主要来源于冶金工业的炼焦、炼钢、炼铁、矿井放炮，化学工业的合成氨、合成甲醇，碳素厂石墨电极制造。
汽车尾气、煤气发生炉以及所有碳物质（包括家庭用煤炉）的不完全燃烧均可产生CO气体。
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。
3.现场应急监测方法:
①便携式气体检测仪器：
固体热传导式、定电位电解式、一氧化碳库仑检测仪、红外线一氧化碳检测仪；
②常用快速化学分析方法：
五氧化二碘比长式检测管法、硫酸钯-钼酸铵比色式检测管法《突发性环境污染事故应急监测与处理处置技术》万本太主编
气体速测管（北京劳保所产品、德国德尔格公司产品）
4.实验室监测方法:
监测方法
来源
类别
非分散红外法
GB9801-88
空气
非色散红外吸收法
HJ/T44-1999
固定污染源排气
气相色谱法
WS/T173-1999
作业场所空气
《空气中有害物质的测定方法》（第二版）杭士平主编
硫酸钯-钼酸铵检气管比色法
5.环境标准:
中国（TJ36-79）
车间空气中有害物质的最高容许浓度
30mg/m3
居住区大气中有害物质的最高容许浓度
3.00mg/m3（一次值）
1.00mg/m3（日均值）
中国（GB3092-1996）
环境空气质量标准（mg/m3）
一级
二级
三级
日平均
4.00
1小时平均
10.00
20.00
中国（GWKB3-2000）
生活垃圾焚烧污染控制标准
焚烧炉大气污染物排放限值150mg/m3（小时均值）
6.应急处理处置方法:
一、泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并立即隔离150m，严格限制出入。
切断火源。
建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。
尽可能切断泄漏源。
合理通风，加速扩散。
喷雾状水稀释、溶解。
构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。
如有可能，将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。
也可以用管路导至炉中、凹地焚之。
漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。
二、防护措施
呼吸系统防护：
空气中浓度超标时，佩带自吸过渡式防毒面具（半面罩）。
紧急事态抢救或撤离时，建议佩带空气呼吸器、一氧化碳过滤式自救器。
眼睛防护：
一般不需要特别防护，高浓度接触时可戴安全防护眼睛。
身体防护：
穿防静电工作服。
手防护：
戴一般作业防护手套。
其它：
工作现场严禁吸烟。
实行就业前和定期的体验。
避免高浓度吸入。
进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业，须有人监护。
三、急救措施
吸入：
迅速脱离现场至空气新鲜处。
保持呼吸道通畅。
如呼吸困难，给输氧。
呼吸心跳停止时，立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术。
就医。
灭火方法：
切断气源。
若不能立即切断气源，则不允许熄灭正在燃烧的气体。
喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。
灭火剂：
雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。
室内环境中一氧化碳的来源有哪些？
室内环境中的一氧化碳主要来源于人群吸烟、取暖设备及厨房。
一支香烟通常可产生大约13mg的一氧化碳，对于透气度高的卷烟纸，可以促使卷烟的完全燃烧，产生的一氧化碳量会相对的较少。
取暖设备和厨房产生的一氧化碳主要是燃料的不完全燃烧引起的。
室内环境中一氧化碳的危害有哪些？
一氧化碳的中毒机理是：
它进入肺泡后很快会和血红蛋白（Hb）产生很强的亲合力，使血红蛋白形成碳氧血红蛋白（COHb），阻止氧和血红蛋白的结合。
血红蛋白与一氧化碳的亲合力要比与氧的亲合力大200~300倍，同时碳氧血红蛋白的解离速度却比氧合血红蛋白的解离慢3600倍。
一旦碳氧血红蛋白浓度升高，血红蛋白向机体组织运载氧的功能就会受到阻碍，进而影响对供氧不足最为敏感的中枢神经（大脑）和心肌功能，造成组织缺氧，从而使人产生中毒症状。
急性一氧化碳中毒是吸入高浓度一氧化碳后引起以中枢神经系统损害为主的全身性疾病，中毒起病急、潜伏期短。
轻、中度中毒主要表现为头痛、头昏、心悸、恶心、呕吐、四肢乏力、意识模糊，甚至昏迷,但昏迷持续时间短，经脱离现场进行抢救，可较快苏醒、一般无明显并发症。
重度中毒者意识障碍程度达深昏迷状态，往往出现牙关紧闭、强直性全身痉挛、大小便失禁。
部分患者可并发脑水肿、肺水肿、严重的心肌损害、休克、呼吸衰竭、上消化道出血、皮肤水泡或成片的皮肤红肿、肌肉肿胀坏死、肝、肾损害等。
处理措施
消除室内空气污染，最有效的方式是通风换气，在室外空气好的时候打开窗户通风，有利于室内有害气体散发和排出。
对于依赖空调系统的密闭空间，必须改善空调系统，保证新风量与换气量。
采用空气净化装置：
可选用确有效果的室内空气净化器和空气换气装置，保持室内空气的净化，这是清除室内有害气体行之有效的办法。
一氧化碳基础知识复习题
一、填空
1、在通常状况下,一氧化碳是（）、（）、（）的气体。
无色、无臭、无味
2、一氧化碳能够在空气中或氧气中燃烧，生成（）。
二氧化碳
3、一氧化碳燃烧时发出蓝色的（），放出大量的热。
因此一氧化碳可以作为（）。
火焰、气体燃料
4、凡含碳的物质燃烧（）时，都可产生一氧化碳气体。
不完全
5、一氧化碳进入人体之后会和血液中的（）结合，进而排血红蛋白不与氧气的结合，从而出现（），导致人窒息死亡。
血红蛋白缺氧
6、凡发生在井下的火灾，以及发生在（）但危害到井下安全的火灾，都叫做矿井火灾。
井口附近
7、矿井火灾分为两类：
（）和内因火灾（）。
外因火灾内因火灾
8、内因火灾，又称煤炭自燃。
有的煤炭由于自身的物理化学性质具有自燃性，与空气接触后能（），如果散热条件不好，就会自燃。
氧化生热
9、内因火灾主要发生在（）、冒顶处和压酥的（）中。
采空区煤柱
10、煤层在开采了煤层以后，经过一段时间才开始自燃发火，这段时间通常叫做（）。
自燃发火期
二、简答题：
1、巷道
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