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来源：矿山安全知识

煤矿是一个复杂的生产系统，存在着很多影响煤矿安全生产的因素。井下出现的雾气不仅易导致矿井提升运输事故，影响安全生产，而且加重了工作环境污染，有害于人体健康。每年夏季井下部分巷道雾气腾腾，能见度很低，雾气迷漫的环境，影响人们的视野和心情，使劳动效率下降,使行人运输受到严重干扰，形成潜在的事故隐患，由于受影响巷道都是运输、行人比较频繁的主要生产巷道,为了保证矿井的安全生产和正常的工作环境，查清井下雾气的成因，以确定治理雾气的措施。

一、 湿度的定义

表示空气中所含水蒸气量的的物理量。

表示空气湿度的常用方法：绝对湿度、相对湿度和含湿量三种。

1. 绝对湿度

每立方米空气中所含水蒸气的质量叫做空气的绝对湿度。其单位与密度单位相同（Kg/m³），其值等于水蒸气在其分压力与温度下的密度。

V=Mv/V

温度越高，空气的饱和水蒸气量越大。矿井空气只能说温度高，空气的饱和水蒸气分压就高，也就是高温的空气比低温的空气能容纳更多的气态水。

饱和空气：在一定温度和压力下，单位体积空气所能容纳水蒸气量是有极限的，超过这一极限值，多余的水蒸气就会凝结出来。这种含有极限值水蒸气的湿空气叫饱和空气，这时水蒸气分压力叫饱和水蒸气分压力（Ps），其所含水蒸气叫饱和湿度。

2.相对湿度

单位体积空气中实际含有的水蒸气量（Pv）与其同温度下的饱和水蒸气含量（Ps）之比称为空气的相对湿度

Φ= Pv /Ps

反应空气中所含水蒸汽量接近饱和的程度。

Φ愈小，空气愈干燥，Φ=0，为干空气；

Φ愈大，空气愈潮湿，Φ=1，为饱和空气。

温度下降，其相对湿度增大，冷却到Φ=1时的温度称为露点。

露点：将不饱和空气冷却时，随着温度逐渐下降，相对湿度逐渐增大，当达到100%时，此时的温度称为露点。

3.含湿量

含有1Kg干空气的湿空气中所含水蒸气的质量（Kg）称为空气的含湿量。

d=0.622ΦPs/（P-ΦPs）

式中，Φ—相对湿度，Φ= Pv /Ps

Pv—湿空气中水蒸汽量

Ps—饱和水蒸气含量

P—绝对压力

从上式可以看出，气压越高，空气含湿量越大。

二、 井下空气雾气大的原因分析

1. 风速越大，巷道的水蒸发越快，巷道风流带走的水汽越大，空气的含量越大；反之，风速小，巷道的水蒸发越慢，巷道风流带走的水汽越小，空气的含湿量越小；但当水蒸发量大于巷道风流带走的水汽里量时，巷道的雾气现象越严重，

2.一般情况下，在矿井进风路线，空气的湿度随季节变化也发生变化。冬天冷空气进入井下后温度要升高，空气的博爱和水蒸汽量加大，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，饱和水蒸汽量逐渐减小，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，

3.一般情况下，在矿井风流流动路线上，空气的绝对压力随着巷道标高的变化而变化，巷道标高增大，绝对压力降低，空气因所受的压强减小而膨胀，空气含湿量降低，空气中的水汽凝结，入夏季以来，轨道上山段雾气大，能见度很低，已经严重影响到正常的车辆行驶安全，是矿井的重大事故隐患。为了保证矿井的安全生产和正常的工作环境，我们对井下该处雾气情况进行了跟踪监测，分析其成因，制定可行的治理措施。

三、雾气的出现规律

通过对巷道内雾气出现情况的统计和查阅其他矿井的相关资料，我们得出以下规律：

1.雾气的出现随着季节的变化而变化。纵观全年春夏秋冬四季，井下雾气夏季最大，春秋次之，冬季较小，甚至没有。今年夏季我矿轨道运上山出现的雾气最大时能见度仅有5米，且巷壁挂水挂汗。

2.倾斜巷道雾气的大小与风流方向和高差有关。下行风雾气小，上行风雾气大；巷道高差越大，巷道越长，雾气越大。雾气最大的是回风上山为上行风，且巷道较长，雾气很大。经比较试验，与其相平行的轨道上山巷道、运输上山（+750m以上巷道干燥，+750m以下巷道潮湿，+750m以上下行风，+750m以下上行风），+750m以上巷道的内几乎没有雾气了。调小东一辅助进风井风量，+750m运输石门内雾气增大，可见度低。

3.雾气出现与巷道上下两端风流的温度差有关。经对井下巷道温度湿度实测比较当巷道入回风流两端气体温差较大时，雾气较大，反之较小。这是一个风流沿途吸热降温过程。

四、雾气成因的影响因素分析

(一)雾气产生原因

空气中接近饱和的水蒸气，当气象参数(如空气温度、大气压力等)变化时，使空气的吸水饱和能力降低，多余的水分将凝结成细小水滴，即形成雾。随着温度的进一步下降，水分的析出量加大，细小水滴聚集成较大水珠，附着于巷壁或设备的表面，或者随着风流在巷道中流动形成雾气。

冬天一定量水蒸气的冷空气进入井下，由于气温逐渐升高，容积逐渐增大，其饱和能力逐渐变大，沿途要吸收井巷中的水分；夏天热空气进入井下，气温逐渐降低，容积逐渐减小，其饱和能力逐渐变小，使其中多余的水分将凝结成细小水滴。故矿井进风路线上有冬干夏湿的现象。矿井的总回风系统巷道因气温儿乎常年不变其湿度也几乎常年不变，其相对湿度接近100%。

(二)雾气产生影响因素

影响雾气产生的因素主要有以下几方面：

1.风流温度的影响

冬天冷风流在流动过程中是增温加湿的。即随着温度的升高，风流饱和能力加大，使相对湿度降低，更多的水分蒸发进入风流中，使风流的含湿量增加。春夏秋季地面空气温度较高，地面空气进入井下后，因温度降低，空气的饱和能力变小，使相对湿度升高，此时空气中的一部分蒸汽就可能凝结成水珠，形成雾气。

风流在流动过程中与围岩的换热量与风流的温度、湿度、围岩温度、风量、巷道断面、巷道长度及风流与围岩间的传热的不稳定传热系数等有关。

通过近一个月来对我矿轨道上山、运输上山、回风上山的湿度、大气压力等通风参数的观测数据情况可以看出，轨道上山、运输上山、回风上山风流在沿程流动过程中，与围岩不断热交换，被冷却损失能量，温度下降，导致风流容纳水蒸气能力降低，多余水分析出形成的水汽随风飘动产生雾气。

2.湿度的影响

在春夏秋3个季节雨水多，地面空气湿度较大，其一般相对湿度在60%～80%。我矿井下轨道上山、运输上山（+750m以下为上行风）、回风上山以及其他风流流经的沿途巷道，水沟内水汽蒸发量大，风流沿途吸收水分，含湿量大大增加，经实测的通风参数测定数据显示，相对湿度为75%～90%;围岩的温度从+540m水平沿途是逐渐降低的，岩壁温度也是依次下降的。也就是说，风流沿程是逐渐降温的，其饱和能力一直呈下降趋势，因此不断有水分析出，形成雾气。

3.压力的影响

地面空气进入矿井时，如不考虑热交换等因素的影响，由于高差增加，静压加大，导致气压的增加，风流被压缩增温，空气的吸湿能力增加。当巷道压力突然降低，空气绝热膨胀，温度下降，

五、治理措施

针对井下巷道布置情况，难以通过通风系统调整方式来改变风流方向，以实行下行风，可以通过以下措施减小雾气程度。

1.采取措施最大限度降低巷道内湿度，轨道上山水沟加设水沟盖板（或用水管将水引到+540m水平运输巷水沟内），减小空气含湿量。严禁用水管冲洗+540m水平运输皮带巷道；潮湿巷道停开水幕；

2.在轨道上山沿线增设照明灯数量，增加照明度，确保行车安全。特别建议在轨道上山巷道内使用高瓦数灯泡，从而提高巷道内空气温度，提高空气含水能力，应该是有效解决该处雾气方法之一。

3.在雾气大的巷道沿途有选择地使用干燥药剂（放置吸水性好的生石灰）。

六、结论

1.影响雾气产生原因是多方面的，与入井空气的含湿量、井上下气体温差、流经路线的巷道高差、巷道围岩温度、巷道湿度以及大气压力等因素有关。

2.通过对各方面影响因素的分析，我们认为雾气产生的根本原因是风流在沿巷流动过程中，由于受到各方面因素影响，导致井下空气容纳水能力的降低，多余水分不断析出，随风流飘动最终产生雾气。

3.在夏季里，矿井周围空气湿度较大，风流在入井过程中沿途吸收水分，空气湿度接近饱和。通过实测数据我们看到，干、湿球温度计差值很小，空气相对湿度几乎是75～90%。含湿量很大的空气随着风流沿途在流动过程中与围岩交换热量，即风流在被冷却的过程中损失热量。风流沿程温度下降，导致风流吸纳水汽能力不断降低，多余水分不断产生。

4.另外，气压的变化对雾气产生也有重要影响。当压力的增加，风流将被压缩增温，使空气的吸湿能力增加。当压力突然降低，空气绝热膨胀，温度下降，使空气的吸湿能力降低使空气中的水分凝结，产生雾气。