Билет 1

1) Под атмосферным воздухом понимается газообразная оболочка, окружающая земную поверхность и состоящая из смеси газов и паров. Физическое состояние и химический состав атмосферного воздуха изменяются в пространстве и во времени. С высотой, в общем, уменьшаются температура, влажность, плотность и давление воздуха и увеличивается содержание озона.

Состав атмосферного воздуха вследствие высокой его турбулизации довольно постоянен над всей земной поверхностью до высот порядка 20 км.

Колебания связаны, главным образом, с изменением содержания углекислого газа, обусловленным различным характером поверхности земли, наличием растительного покрова, индустриальных центров и т.п. В историческом аспекте, однако, состав атмосферы претерпевает непрерывные изменения; в последнее время, например, повышается содержание углекислого газа.

Средний состав атмосферного воздуха на уровне моря (% по объему) приблизительно содержит азота– 78,08%, кислорода– 20,95%, аргона– 0,93%, углекислого газа– 0,03%, остальных газов (гелий, неон, криптон, ксенон, озон, радон, водород, перекись водорода, аммиак, йод)– 0,01%.

В земной атмосфере всегда содержится определенное количество механических примесей: пыль, включая дымы, мельчайшие капельки влаги, кристаллы льда. Запыленность воздуха, как правило, больше над материками. С высотой запыленность резко падает.

2) При повышенном атмосферном давлении человек чувствует прилив сил и желание работать, а при пониженном давлении наоборот-, чувствует желание прилеч и выспаться. В состоянии покоя человек выделяет 75-80 ккал в час, а при физической работе 400-500 ккал/час. С глубиной расчет температура пород и соответственно воздуха температурный коэффициент находится в диапазоне от 33 до 100м/ С. Для облегчения деятельности человека производят конденцирования воздуха (до диапазона комфортной температуры 16-22): а) за счет сокращения длинны вентеляционных путей, б) путем применения холодильных машин. Для контроля климатичиских условий применяют шкалы:

- эффективных температур

- эквивалентно-эффективных температур

- объективно физиологических показателей

- комфортных условий

- теплоощущения человека

3) Дегазация шахт – совокупность мероприятий, направленных на извлечение и улавливание метана, выделяющегося из различных источников с изолированным отводом его на поверхность (каптаж), а также предусматривающих физическое или химическое связывание метана до поступления его в горные выработки.

Существующие способы дегазации по принципу воздействия на метаноносную толщу разделены на три группы: физический принцип, физико-химический и биохимический. В пределах каждой группы способы дегазации отличаются методом воздействия на метаноносные угольные пласты и породы.

Физический принцип дегазации характеризуется тем, что изменение физико-механических свойств угля и пород вызывается приложением механической энергии. Наибольшее воздействие достигается подработкой и надработкой угленосной толщи, приводящей к повышению газопроницаемости угольных пластов и вмещающих пород. На использовании этого принципа построены основные способы дегазации угольных пластов и пород. К физическому принципу дегазации отнесены способы дегазации, в которых используется эффект частичной разгрузки от горного давления под влиянием горной выработки или скважины. После выемки угольного пласта образуется выработанное пространство, заполненное обрушившимися породами или закладочным материалом, и являющееся вторичным источником газовыделения. Способы дегазации выработанных пространств основаны на физическом принципе. Для повышения газопроницаемости угольных пластов и вмещающих пород может использоваться энергия давления воды.

При физико-химическом воздействии на угольный пласт активизация газовыделения из скважин достигается путем повышения газопроницаемости пласта или блокирования газопроводящих каналов в пласте с повышением остаточной газоносности угля, выдаваемого из шахты. Способы дегазации, основанные на этом принципе, еще не нашли промышленного применения.

При биохимическом принципе дегазации в дегазируемый массив угля вносятся окисляющие метан микроорганизмы с питательной средой.

Из принципиально возможных способов дегазации, не охваченных указанной классификацией и требующих поисковых разработок, следует указать способы, основанные на применении разрушающего действия обычных ВВ и специальных методов взрывания (например, электрогидравлическое), а также основанные на тепловом воздействии на угольные пласты.

Билет 2

1) Изменение состава и свойств воздуха при его движении по горным выработкам

Атмосферный воздух, поступая в подземные выработки шахт и перемещаясь по ним, претерпевает изменения, состоящие, в основном, в изменении его физического состояния (давления, температуры, скорости) и химического состава, загрязнении механическими примесями (пылью, копотью и т. п.), изменении влагосодержания.

Изменение давления состоит в его увеличении с ростом глубины шахт. Некоторое влияние на величину давления оказывает работа шахтного вентилятора. В глубоких шахтах атмосферное давление может составлять 850 мм. рт. ст. и более.

Особенность теплового состояния воздуха в подземных выработках, по сравнению с атмосферным воздухом, состоит в уменьшении суточных и сезонных колебаний его температуры и в повышении температуры, по сравнению со среднегодовой температурой воздуха, на поверхности. С глубиной температура воздуха повышается и в глубоких шахтах при отсутствии охлаждения может составлять 30^оС и более. Скорость воздуха в подземных выработках регламентируется требованиями ПБ и изменяется в пределах 1÷16 м/сек.

Загрязненность воздуха механическими примесями в подземных выработках выше, чем на поверхности, вследствие происходящих в шахте процессов дробления горных пород и полезного ископаемого, а в некоторых случаях также в результате работы двигателей внутреннего сгорания и наличия в выработках открытого огня.

Влажность шахтного воздуха повышается вследствие притока в выработки подземных вод и составляет в среднем 80-90%.

Изменения состава воздуха при его движении по горным выработкам состоят в уменьшении содержания кислорода, увеличении содержания углекислого газа и азота и в появлении ряда газов, не содержащихся в земной атмосфере (метан, окись углерода и др.)

Воздух, поступивший с поверхности в горные выработки и претерпевший определенные изменения, называется рудничным воздухом.

Наиболее существенные изменения происходят в местах ведения очистных и подготовительных работ. Поэтому, с некоторой условностью, рудничный воздух в выработках до забоев называется свежим, а воздух после проветривания забоев─ отработанным. Соответственно этому, воздушную струю, движущуюся от воздухоподающего ствола к забоям, называют поступающей или свежей, а от забоев к воздуховыдающему стволу — исходящей или отработанной.

2) Количество выделяющегося в шахте (выработке) метана и опасность шахты по метану характеризуется ее метанообильностью.

Различают абсолютную и относительную метанообильность.

Абсолютной метанообильностью называется количество метана, выделяющегося в шахте (выработке) в единицу времени (обычно измеряется в м³/мин).

Относительной метанообильностью шахты (выработки) называется общее количество выделившегося в шахте (выработке) метана, отнесенное к 1т добываемого угля.

По относительной метанообильности шахты делятся на четыре категории.

Категории шахт по метану	I	II	III	сверхкатегорные
Относительная метанообильность шахты м3/т	до 5	5÷10	10÷15	от 15 и выше или шахты, разрабатывающие опасные пласты, по выбросам и по суфлярам.

Категория шахты устанавливается ежегодно в июне-июле по трем замерам газообильности в начале, середине, и конце месяца, причем каждый из замеров проводится три раза в сутки, по одному в смену. Пробы воздуха набираются на исходящих струях шахты, отдельных пластов и участков в дни нормальной работы.

Категория шахты по метану устанавливается по относительной метанообильности наиболее газоносного пласта.

Шахты, в которых выделялся или выделяется метан хотя бы на одном пласте, считаются опасными по газу и должны быть переведены на газовый режим.

Для обеспечения безопасных условий работы в газовых шахтах содержание метана в выработках должно быть значительно меньше нижнего предела взрывчатости метановоздушной смеси (5%). Согласно ПБ, концентрация метана в рудничном воздухе не должна превышать следующих пределов:

• исходящая из участка, очистного забоя и подготовительной выработки – 1,0%;

• общая исходящая шахты, крыла – 0,75%;

• поступающая в очистные или подготовительные забои – 0,50%;

• местное скопление в очистных забоях, в подготовительных и других выработках – 2,00%.

3) Основной задачей вентиляции производственных помещений является обеспечение благоприятных санитарно-гигиенических параметров воздушной среды, определяемых требованиями ГОСТ 12.1.005 ССБТ.

Вентиляционные системы производственных зданий должны удовлетворять следующим основным требованиям:

1. Высокие эксплуатационные характеристики системы (эффективность выполнения своих функций, надежность, удобство наладки, регулирования, обслуживания и ремонта).

2. Вентиляционные устройства не должны мешать нормальному протеканию производственных процессов.

3. Система вентиляции должна иметь устройства, обеспечивающие электробезопасность и немедленное отключение.

4. Система вентиляции не должна увеличивать пожарную и взрывную опасность, а также не должна способствовать распространению продуктов горения в другие помещения.

5. Звуко- и виброизоляция вентиляционных устройств.

6. Минимальная площадь для размещения вентиляционного оборудования.

7. Экономичность вентиляционных систем.

Под системой вентиляции производственных помещений понимается система технических средств, обеспечивающих на рабочих местах благоприятные санитарно-гигиенические условия.

К средствам проветривания относятся побудители тяги (вентиляторы), сеть воздуховодов и регуляторы распределения воздуха в сети.

В зависимости от способа перемещения воздуха различают естественную и искусственную (механическую) вентиляцию.

Билет 3

1) а) Оксид углерода 1,25кг/м³ смертельная концентрация 0.4% Выделяется при работе двигателей, пожары, взрывы ПДК=20мг. б) оксид азота 1.59кг/м³ ц.бурый з. резкий при высоких t выделяется из азота. ПДК=5мг в) сернистый газ 2,86кг/м³ образуется при пожарах, взрывных работах, выделяется из горных пород. ПДК=10мг г) сероводород 1,52кг/м³ з.тухлых яиц ПДК=10мг. Образуется при гниение органических веществ. д) аммиак 0,59кг/м³ з.резкий если 30% в воздухе взрывоопасен ядовитый раздражает кожу выделения из аппатито-нефелиновых пород, пожары. е) акролеин плотность 1,9 з.пригорелых жиров, разложение дизельного топлива. ПДК=0,2мг

2) Содержание кислорода в воздухе выработок должно составлять не менее 20 % (по объему). Содержание углекислого газа в рудничном воздухе не должно превышать на рабочих местах 0,5 %.

Количество воздуха, рассчитываемого по числу людей, должно быть не менее 6 м³/мин на каждого человека. Температура воздуха в выработках не должна превышать 26°С.

3) Различают три вида выделения метана в горные выработки угольных шахт: обыкновенное, суфлярное, внезапные выбросы.

Обыкновенные выделения метана происходят с обнаженных поверхностей угольного массива через мелкие, невидимые поры и трещины. Интенсивность газовыделения в первые моменты после обнажения составляет от 5-7 до 50 л/мин с 1 м² обнаженной поверхности. Затем интенсивность газовыделения быстро падает и практически прекращается через 6-12 месяцев.

Суфлярным называется выделение метана из крупных видимых на глаз трещин и пустот в угле и породах. Дебит суфляров достигает десятков тысяч м³ в сутки, продолжительность выделений – от нескольких часов до нескольких лет.

Внезапный выброс – выделение большого количества газа (от сотен до сотен тысяч м³) в выработку с одновременным выбросом значительного количества (от одной до нескольких тысяч тонн) угля за короткий промежуток времени.

Билет 4

1) пыли, аэрозоли, туманы. при работе образуются при взрывах просто оседают от пород.

2) Оперативная дегазация осуществляется способом: Нагнетание воды в пласт, отсос газа из выработанных пространств, дегазация аквоминами, интенсивное проветривание (до 15-17т воздуха на 1т добытого угля) оперативную дегазацию применяют в процессе разработки пласта или его части. А так же в случае неожиданных выбросов метана.

3) ПДК силикатосодержащей пыли в воздухе рабочей зоны карьеров и шахт состовляет 6-10 мг/м³

Билет 5

1 Взвешенную в воздухе рудничную пыль называют аэрозолем. Аэрозоль состоит из мелких горючих и энергично окисляющихся с выделением тепла частиц. При определенных концентрациях и температурах он может воспламеняться и взрываться, вследствие большой поверхности соприкосновения тонко дисперсированной пыли с кислородом и активного его поглощения. Кроме того, пыль, содержащая углеводороды, в случае нагревания выделяет горючие газы. Облако пыли, нагретое в одной точке до определенной температуры, быстро воспламеняется во всем объеме ее нахождения. Это горение может превратиться во взрыв.