地面氣體通過礦用風(fēng)機(jī)的作用進(jìn)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(jìn)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(fēng)的首要任務(wù)就是把地面上的新鮮空氣不斷的送入井下各個用風(fēng)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(jìn)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(jī)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?fàn)顟B(tài)下無感覺，在工作時就會感到喘息和呼吸困難，達(dá)到6%-9%就會在短時間內(nèi)失去知覺，呼吸停止，可能導(dǎo)致死亡。
空氣中二氧化碳的濃度達(dá)到1%，人體就會感到呼吸急促，達(dá)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(yīng)符合下列要求：采掘工作面的進(jìn)風(fēng)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(guān)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(dāng)空氣中的氮氣濃度增加時，會相應(yīng)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(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)，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(fēng)機(jī)一旦停轉(zhuǎn)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(jī)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(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)以后，新鮮空氣沒有補(bǔ)充進(jìn)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。
