三个参数的不同组合构成了不同的矿井气候条件。矿井气候条件同人体热平衡状态有着密切关系,直接影响着作业人员的身体健康和劳动生产率的提高。正常条件下,人体产热速率和环境冷却能力相适应而处于平衡状态,体温保持在36.5~37℃;一旦不能保持热平衡就会引起身体不适,劳动生产率下降,甚至威胁生命。
矿内空气温度是影响矿内气候条件的重要因素,对人体的散热起着主要作用。气温过高或过低,均会对人体产生不良影响。矿内空气温度受诸多因素影响,其中主要影响因素有岩石温度、空气的压缩与膨胀、氧化生热、水分增发、通风强度、地面空气温度的变化以及地下水作用等。最适宜的矿内空气温度是15~20℃。
矿内空气湿度指矿内空气中所含的水蒸气量或潮湿程度,表示空气湿度的方法有绝对湿度、相对湿度和含湿量3种。单位容积或单位质量空气中含有水蒸气的质量称为绝对湿度;湿空气中实际含有水蒸气量与同温度下的饱和湿度之比的百分数称为相对湿度;含湿量是指在含有1千克干空气的湿空气中所夹带的水蒸气的质量,又称为湿空气的含湿量。
在矿井通风中,空气流速简称风速。从保障作业人员身体健康和劳动安全角度考虑,创造良好的矿井气候条件是矿井通风工作的重要任务之一。世界各国采用了不同的评价矿井气候条件的指标,并制定了相应的矿内劳动条件标准。表征矿井气候条件的指标有:
干球温度是自由地暴露于空气中而又不受太阳直接照射的干球温度表上所读取的数值。是温度计在普通空气中所测出的温度,常被视作所测量空气的实际温度,是真实的热力学温度,为人们最熟悉(即一般天气预报里常提到的气温)且易于测定,但不能全面反映出矿内的气候条件以及人体的热感觉。干球温度是中国现行评价矿井气候条件的指标。1996年劳动部颁布的中华人民共和国劳动部令第4号《中华人民共和国矿山安全法实施条例》第二十二条规定,井下作业地点的空气温度不得超过28℃。
湿球温度指同等焓值空气状态下,空气中水蒸气达到饱和时的空气温度。在矿内的热湿环境中,湿球温度能反映环境的热湿情况。
卡他度是被加热到36.5℃时的卡他温度计的液球在单位时间、单位表面上所散发的热量。实际上是用卡他计液球的散热强度来模拟人体的散热强度。
等效温度即以气流静止不动(风速为0)而相对湿度为100%的条件下使人产生某种热感觉的空气温度,来代表不同风速、不同相对湿度、不同气温条件下使人产生的同一热感觉。
湿球黑球温度是综合评价人体接触作业环境热负荷的一个基本参量,单位为℃。是由自然湿球温度、自然黑球温度和露天情况下加测空气干球温度3个部分温度构成的,综合考虑了空气温度、湿度、风速和热辐射4项指标,用湿球黑球温度指数WBGT表示。