地面氣體通過礦用風機的作用進入礦井會后就成為了礦井空氣。由于受到各種自然因素和人為因素的影響，與地面空氣相比，礦井空氣會發(fā)生一系列的變化，這就是我們需要進行研究的方向。在地面，空氣又被稱為大氣，是由多種氣體混合而成，大氣中的成份除了水蒸氣會隨著地區(qū)以及季節(jié)的變化而改變外，其組成基本不變，絕大大部分是由氧氣（20.96%）、氮氣（79%）和二氧化碳（0.04%）這三種組成。礦井通風的首要任務就是把地面上的新鮮空氣不斷的送入井下各個用風地點，供給人員呼吸，同時稀釋和排除有害氣體和粉塵，創(chuàng)造一個好的礦內(nèi)空氣環(huán)境和氣候條件，從而保證井下工作人員的身體健康和生產(chǎn)安全。
重要的氧氣和有害的二氧化碳
地面氣體進入礦井后氧氣含量會下降，二氧化碳會增加同時還會參雜瓦斯和粉塵等有害成分。氧氣減少、二氧化碳增加的原因主要是：1.井下大量工作人員的呼吸消耗氧氣產(chǎn)生二氧化碳；2.煤、巖、坑木和其他有機物的氧化也會消耗氧氣產(chǎn)生二氧化碳；3.井下爆破作業(yè)會大規(guī)模的消耗掉氧氣，產(chǎn)生大量二氧化碳和其他有害氣體；4.煤巖和生產(chǎn)過程中涌出的瓦斯等有毒有害氣體會對空氣造成污染，使得空氣整體被污染而無用。
空氣中氧氣濃度低到17%，人在靜止狀態(tài)下無感覺，在工作時就會感到喘息和呼吸困難，達到6%-9%就會在短時間內(nèi)失去知覺，呼吸停止，可能導致死亡。
空氣中二氧化碳的濃度達到1%，人體就會感到呼吸急促，達到20%-25%，人會在短時間內(nèi)中毒死亡。
《煤礦安全規(guī)程》第一百條規(guī)定：井下空氣成分應符合下列要求：采掘工作面的進風流中，氧氣濃度不低于20%，二氧化碳濃度不超過0.5%。
容易被忽視的“殺手”氮氣
人們在關注氧氣和二氧化碳含量的同時，很容易忽略掉礦井空氣中氮氣的作用。由于氮氣無色、無味、無毒，人們往往忽視它的存在，但是當空氣中的氮氣濃度增加時，會相應的降低氧氣濃度，人會因缺氧而窒息。在井下廢棄舊巷或封閉的采空區(qū)中，有可能積存氮氣。例如在1982年9月7日，我國北方某礦因風機停轉，井下采空區(qū)的氮氣大量涌出，致使采煤工作面支架安裝人員缺氧窒息，造成多人傷亡事故。人們可能會感覺到很奇怪，為什么礦井風機一旦停轉會突然冒出那么多的氮氣呢？其似乎礦井下的爆破作業(yè)、有機物的腐爛都會產(chǎn)生氮氣，而且煤巖中還會涌出天然生成的氮氣，由于氮氣不助燃，在很多礦井還會為了防火而往井下注入大量氮氣，這樣在礦井主通風機停轉以后，新鮮空氣沒有補充進井下，新生的氮氣大量積存，就會出現(xiàn)這種大量氮氣涌出礦井的事故。
