礦井內空氣中常見的有害氣體有一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氫和甲烷等。
1.一氧化碳(CO)
一氧化碳是無色、無味、無臭的氣體,微溶于水(約溶3%),常溫、常壓下化學性質不活潑,有爆炸性。
CO有劇毒,對人體內的紅血球所含血色素的親合力較氧氣大250~300倍,CO被吸入人體后,阻礙著氧與血色素的正常結合,造成人體組織和細胞缺氧,使之中毒以至死亡。
空氣中的CO濃度達到:0.016%時,數小時無或有輕微征兆;0.048%時,輕微中毒,耳鳴、頭痛、頭暈和心跳;0.128%時,經0.5~1h能嚴重中毒,除有上述征兆外,出現肌肉疼痛、四肢無力、嘔吐、意識遲鈍,喪失行動能力;0.4%時,可致命中毒,喪失知覺、痙攣、停止呼吸、假死,經20~30min后死亡。
經常在CO略高于允許濃度的環境下勞動,雖短時間內不會出現急性癥狀,但由于血液和組織的長期缺氧和對中樞神經的侵害,也會引起頭痛、眩暈、胃口欠佳、乏力、失眠等慢性中毒癥狀。
《煤礦安全規程》規定,井下空氣中CO的最高容許濃度0.0024%。
2.硫化氫(H2S)
硫化氫是一種無色、微甜、有臭雞蛋味的氣體,易溶于水,一個體積的水能溶2.5個體積的H2S。有劇毒,能使血液中毒,對眼及呼吸系統有刺激作用。
空氣中的H2S達到0.0001%時,能嗅到臭雞蛋味;:0.01%~0.015%時,流唾液和清水鼻涕,瞳孔放大,呼吸困難;0.02%時,強烈刺激眼及喉嚨粘膜,感到頭痛、嘔吐、乏力;0.05%時,經0.5~1h失去知覺、抽筋、瞳孔放大,甚至死亡;0.1%時,很快死亡。
《煤礦安全規程》規定,井下空氣中H2S的最高容許濃度為0.00066%。
3.二氧化硫(SO2)
二氧化硫是無色、有強烈硫磺味及酸味的氣體,易溶于水,相對密度為2.22,對眼睛和呼吸器官有強烈的刺激作用。
空氣中的SO2濃度達到:0.0005%時,能嗅到刺激味;0.002%時,對眼睛和呼吸器官有強烈的刺激作用,眼睛紅腫、流淚,咳嗽、頭痛、喉痛等;0.05%時,引起急性支氣管炎、肺水腫,在短時間內死亡。
《煤礦安全規程》規定,井下空氣中SO2的最高容許濃度為0.0005%。
4.二氧化氮(NO2)
二氧化氮是褐色、劇毒性氣體,相對密度為1.57,易溶于水并生成硝酸。NO2對眼、鼻、呼吸道及肺有強烈的刺激作用和腐蝕作用,可引起肺水腫。二氧化氮中毒有潛伏期。可能當時無明顯感覺,經6~24h后發作,咳嗽、頭痛、嘔吐,甚至死亡。
空氣中的二氧化氮濃度達到:0.004%時,2~4h內中毒癥狀不明顯;0.006%時,短時間內呼吸器官感到刺激,咳嗽、胸痛;0.01%時,強烈刺激呼吸器官,嚴重咳嗽,聲帶痙攣,嘔吐,神經系統麻木;0.025%時,短時間內死亡。
《煤礦安全規程》規定,井下空氣中NO2的最高容許濃度為0.00025%。
5.甲烷(CH4)
甲烷是無色、無味、無毒的氣體。在1個標準大氣壓和溫度20℃時,溶解度為3.5%。甲烷雖無毒,當空氣中CH4的濃度大于50%時,能使人缺氧而窒息死亡。甲烷不助燃,有爆炸性。
《煤礦安全規程》規定:礦井總回風巷或一翼回風巷風流中的甲烷濃度不得超過0.75%;采區回風巷、采掘工作面回風巷風流中的甲烷濃度不得超過1%。
6.其它有害氣體
氨(NH4)是無色、有臭味的氣體,相對密度為0.6,易溶于水,氨極毒,刺激皮膚及上呼吸道,引起咳嗽、流淚、頭暈,嚴重時能失去知覺以致死亡。空氣中NH3的濃度達15.7%~27.4%時能爆炸。《煤礦安全規程》規定的最高
容許濃度為0.004%。氫(H2)是無色、無味、無臭的氣體,難溶于水,不能供呼吸,有爆炸性,最高容許濃度為0.5%。壓縮空氣中的有害氣體有油蒸汽、CO、CH4等。油蒸汽有爆炸性。
常見有害氣體的有關物理性質見表1。
表1井下常見有害氣體的一些物理性質
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