Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методическое пособие 753

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
7.73 Mб
Скачать
/ апр . Чем больше его значение, тем выше

же детально проанализировано влияние различных параметров на предел огнестойкости ограждающих конструкций.

Таким образом, предложенная методика расчета предела огнестойкости ограждающих конструкций с помощью разработанной номограммы, проста в применении, наглядно показывает влияние различных факторов на предел огнестойкости и обладает высокой точностью расчета.

Номограмма позволяет наглядно проанализировать влияние различных параметров на предел огнестойкости ограждающих конструкций. На рис. 1 видно, что основное влияние на

время прогрева оказывает параметр k aпр 2

будет предел огнестойкости ограждающей конструкции. По существу этот параметр включает в себя два аргумента – это толщина конструкции и значение коэффициента температуропроводности а, который характеризует скорость прогрева материала стенки. Эмпирический коэффициент k зависит от плотности материала стенки, которая также входит в коэффициент температуропроводности а. Таким образом, увеличение толщины стенки повышает предел огнестойкости, а увеличение коэффициента температуропроводности приводит к уменьшению предела огнестойкости стенки. Далее, из рис.1 видно, что на предел огнестойкости оказывают влияние условия теплообмена на не обогреваемой поверхности. Причем, изменение критерия Био от 0 до 1 сказывается незначительно на предел огнестойкости (максимум на 8 мин.). Увеличение критерия Био от 1 до 7 оказывает значительное влияние на предел огнестойкости конструкции, в основном за счет увеличения коэффициента теплоот-

дачи. Например, рис. 1 видно, что при значении параметра k aпр 2 / апр = 5 предел огне-

стойкости повышается от 45 мин при Вi =0,1 до 120 мин при Вi =7, т.е. увеличивается почти в три раза.

Рис. 1. График для определения предела огнестойкости ограждающих конструкций по теплоизолирующей способности (I). Цифры на кривых обозначают значение

величины параметра k aпр 2 / апр

Следует отметить, что случаи, когда Вi<0,1 не представляют интереса для рассматриваемой темы, так как в этом случае температурное поле в ограждающей конструкции будет равномерным, что характерно для металлических конструкций, которые не применяются для

190

этих целей. Номограмма позволяет определить предел огнестойкости ограждающих конструкций при отсутствии теплообмена на не обогреваемой поверхности. Для этого необходимо значение Вi принять равным нулю (практически равным 0,1). При высокоинтенсивном теплообмене, когда температура обогреваемой поверхности в начале пожара становится равной температуре пожара, номограмма позволяет определять предел огнестойкости ограждающих

конструкций и в этом случае. Для этого случая, в параметре k aпр 2 / апр значение k a необходимо принять равным нулю.

Рис. 2. График для определения предела огнестойкости ограждающих конструкций по теплоизолирующей способности (I). При температурном режиме подобном стандартному

пожару с коэффициентом пропорциональности равным 0,7. Цифры на кривых обозначают значение величины параметра k aпр 2 / апр

В данной работе использовались материалы следующих исследований [4-12].

Таким образом, предложенная номограмма легко применима для практических расчетов, позволяет определять предел огнестойкости ограждающих конструкций при различных вариантах теплообмена: при теплоизолированной не обогреваемой поверхности и ее свободном теплообмене; при нагреве обогреваемой поверхности в условиях стандартного пожара, а также в условиях высокоинтенсивного нагрева, при котором температура обогреваемой поверхности с начала пожара становится равной температуре пожара..

Представленные выше результаты исследований и методика расчета предела огнестойкости ограждающих конструкций разработаны применительно к температурному режиму стандартного пожара. Однако, как в нашей так и в зарубежных странах большое внимание обращается на повышение надежности эксплуатации зданий и сооружений с учетом степени риска возникновения и развития пожара, исходя из загрузки помещений горючими материалами, а также горючими веществами, применяющимися в технологических процессах, ГОСТ Р 12.3047-98 «Пожарная безопасность технологических процессов».

191

Рис. 3. График для определения предела огнестойкости ограждающих конструкций по теплоизолирующей способности (I). При температурном режиме подобном стандартному

пожару с коэффициентом пропорциональности равным 0,9. Цифры на кривых обозначают значение величины параметра k aпр 2 / апр

Поэтому нами разработаны номограммы для расчета предела огнестойкости ограждающих конструкций для температурных режимов пропорциональных стандартному пожару с коэффициентами пропорциональности равными 0,7; 0,9; 1,3. Такие температурные режимы характерны для пожаров в подвалах (максимальная температура горения составляет 800 0С), горения углеводородного сырья (максимальная температура составляет 1100 0С), а также легковоспламеняющихся горючих газов (максимальная температура составляет 1600 0С). Для указанных температурных режимов нами построены расчетные номограммы, представленные на рис. 2 с коэффициентами 0,7 и а на рис. 3 с коэффициентом 0,9.

Полученные номограммы позволяют учесть температурные режимы реальных пожаров при расчетах предела огнестойкости ограждающих конструкций. Из полученных данных для рассматриваемых температурных режимов следует, что наибольшее расхождение по времени наступления предела огнестойкости соответствует температурному режиму с коэффициентом пропорциональности 0,7 и составляет около 14 % . Следовательно, для повышения пожарной безопасности зданий и сооружений необходимо учитывать температурные режимы вероятных пожаров. Поэтому разработанные номограммы позволят более точно и эффективно определять предел огнестойкости ограждающих конструкций на основе загрузки помещений горючими материалами.

Литература

1.Грушевский Б.В., Яковлев А.И., Кривошеев И.И. и др. Пожарная профилактика в строительстве. Изд-во ВИПТШ МВД СССР, М.: 1985. – 425 с.

2.Зайцев А.М., Муштенко В.С. Расчет прогрева ограждающих конструкций для оцен-

192

ки предела огнестойкости// Труды 8-й межд. научн.-практич. конф. «Высокие технологии в экологии». Воронеж. 2005.- С. 380-387.

3.Заряев А.В., Лукин В.С., Зайцев А.М. Исследование прогрева строительных и отделочных материалов при пожаре для оценки выхода токсичных летучих веществ. «Пожаровзрывобезопасность», 2004, №6. – с. 53-56.

4.Зайцев А.М. Графический метод расчета предела огнестойкости ограждающих конструкций по признаку прогрева необогреваемой поверхности до нормативной теипературы. Пожаровзрывобезопасность. 2005. Т. 14. № 1. С. 29-32.

5.Зайцев А.М., Никулин А.В. Анализ возможности эксплуатации железобетонных ферм после пожара. Пожаровзрывобезопасность. 2004. Т. 13. № 4. С. 66-71.

6.Зайцев А.М. Прогрев железобетонных конструкций при реальных пожарах. Пожаровзрывобезопасность. 2004. Т. 13. № 6. С. 26-32.

7.Зайцев А.М., Грошев М.Д., Рудаков О.Б. Пожары в россии, их влияние на здоровье людей и загрязнение окружающей среды. Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. 2008. № 2. С. 113.

8.Аксенов С.П., Зайцев А.М. Критические размеры скоплений самовозгорающихся материалов. Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. 2008. № 3. С. 192-196

9.Жидко Е.А., Муштенко В.С. Анализ состояния атмосферы в регионе и социальноэкономические последствия загрязнения окружающей среды [Текст] /Е.А. Жидко., В.С. Муштенко// Высокие технологии в экологии. Воронеж, 2008. С. 69-74.

10.Жидко Е.А., Муштенко В.С. Методический подход к идентификации экологического риска, учитываемого в деятельности предприятия [Текст] / Е.А. Жидко., В.С. Муштенко //Высокие технологии. Экология. 2011. № 1. С. 11-14.

11.Сазонова, С.А. Методы обоснования резервов проектируемых гидравлических систем при подключении устройств пожаротушения / С.А. Сазонова // Вестник Воронежского института ГПС МЧС России. - 2015. - № 4 (17). - С. 22-26.

12.Сазонова С.А. Обеспечение безопасности гидравлических систем при реализации задач управления функционированием и развитием // Вестник Воронежского института ГПС МЧС России. - 2016. - № 1 (18). - С. 22-26.

ФГБОУ ВО « Воронежский государственный технический университет»

A.M. Zaitsev

TO THE DETERMINATION OF THE FIRE RESISTANCE OF THE ENCLOSING STRUCTURES SUBJECT TO THE CONDITIONS OF HEAT EXCHANGE

ON SURFACES

An analytical solution is obtained to determine the heating of the unheated surfaces of enclosing structures up to the critical temperature. Built design nomograms for a variety of temperature regimes of fires

Key words: fire, building envelope, heating, calculation methods

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Voronezh State Technical

University»

193

СЕКЦИЯ 4. ВОПРОСЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ,

СПЕЦИАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ

УДК 543.544.5.068.7 (681.2)

И.Н. Мельников, Э.А. Попова, А.Г. Ермошин

ХИМИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ НАД КОНЦЕНТРАЦИЕЙ КАНЦЕРОГЕНОВ В ПОЧВЕ

Статья посвящена инновационным методам контроля канцерогенов в объектах окружающей среды Ключевые слова: полициклические ароматические углеводороды, канцерогены, мониторинг, экология, химический

анализ, газовая хроматография

ПАУ представляют собой обширный класс химических соединений, насчитывающий более 200 представителей. Они широко распространены в объектах окружающей среды и стабильны в течение длительного времени. Некоторые ПАУ обладают канцерогенной и мутагенной активностью.

ПАУ не производятся промышленностью. Канцерогенные ПАУ образуются в природе путем абиогенных процессов. Ежегодно в биосферу поступают тысячи тонн 3,4- бензо(а)пирена природного происхождения (выделяются из гуминовых компонентов почвы). Большая же часть ПАУ поступает в биосферу за счет техногенных источников (сгорание нефтепродуктов, угля, дерева, мусора, пищи, табака, причем, чем ниже температура, тем больше образуется ПАУ) [1, 2, 7-9].

Целью данной работы является разработка экспрессного высокочувствительного метода определения 3,4-бензо(а)пирена (БП), 7,12-диметилбензантрацена (ДМБА) и 20метилхолантрена (МХА).

Наиболее часто для определения ПАУ используют метод жидкостной хроматографии (ЖХ) [2, 3]. Для их определения пригодны два метода ЖХ-обращенно-фазовый и нормальнофазовый варианты. В обращено-фазовой жидкостной хроматографии используют колонки с неполярным носителем и полярный элюент. В нормально-фазовом варианте, как правило, используется полярный адсорбент и неполярный элюент. Разделение веществ происходит за счет различий в специфических межмолекулярных взаимодействиях молекул исследуемых веществ с адсорбентом и неспецифических с элюентом. Следует отметить, что ПАУ обладают высокой гидрофобностью, что обуславливает возможность предпочтительного использования обращено-фазовой жидкостной хроматографии для их эффективного обнаружения [4- 6].

Определяемые полиароматические углеводороды из анализируемого объекта экстрагируют смесью диметилсульфоксид-гептан-метанол при объемном соотношении компонен-

тов 5:10:85.

Экстракцию проводят 5 мин с применением ультразвука. Экстракт отфильтровывают и аликвотную часть хроматографируют на колонке Zorbax ODS (250x4,6 mm) при 25 0С в потоке элюента, представляющего собой смесь диметилсульфоксида, гептана и метанола при следующем соотношении ингредиентов, об.%: 3-8:8-12:метанол остальное. Расход элюента 1 мл/мин. Детектирование разделяемых компонентов проводят при длине волны 295-298 нм. Время анализа составляет не более 6 мин, чувствительность определения 1x10-4 мг/мл. При использовании в качестве детектора флуориметра или масс-спектрометра чувствительность метода повышается в несколько десятков раз.

Полученные результаты свидетельствуют о высокой эффективности экстрагента. Полнота извлечения ПАУ из образцов почвы составляет около 90 % [10].

Выводы: использование многокомпонентного элюента существенно сокращает время

194

анализа и приводит к повышению точности и чувствительности определения ПАУ. Литература

1.Естественнонаучные основы экспертных исследований /И.Н. Мельников [и др.]. Саратов: СЮИ МВД России, 2004. 184 с.

2.Захарченко М.Ю. К вопросу анализа ксенобиотиков / М.Ю. Захарченко, И.Н. Мельников, Д.В. Кайргалиев, С.Я. Пичхидзе // Экспертно-криминалистическое обеспечение раскрытия и расследования преступлений: сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф. Краснослободск, 2015. С. 45-47.

3.Захарченко М.Ю. Хроматографический анализ хлорированных ксенобиотиков / М.Ю. Захарченко, И.Н. Мельников, Д.В. Кайргалиев, С.Я. Пичхидзе // Экологические проблемы промышленных городов: сб. науч. трудов по материалам 7-й Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Саратов, 2015. С. 164-165.

4.Мельников И.Н. Жидкостная хроматография полициклических ароматических углеводородов / И.Н. Мельников, Д.В. Кайргалиев, А.Г. Ермошин, С.Я. Пичхидзе // Экологические проблемы промышленных городов: сб. науч. трудов по материалам 7-й Всерос. науч.- практ. конф. с междунар. участием. Саратов, 2015. С. 185-187.

5.Мельников И.Н. Хроматографический анализ хлорированных ксенобиотиков / И.Н. Мельников, Д.В. Кайргалиев, С.Я. Пичхидзе, М.Ю. Захарченко // Актуальные вопросы биомедицинской инженерии: сб. материалов IV Всерос. науч. конф. для молодых ученых, студентов и школьников. Саратов, 2014. С. 218-222.

6.Мельников И.Н. Экстрагент для извлечения полициклических ароматических углеводородов из объектов почвенного происхождения / И.Н. Мельников, Д.В. Кайргалиев, С.Я. Пичхидзе // Экспертно-криминалистическое обеспечение раскрытия и расследования преступлений: сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф. Краснослободск, 2015.. С. 42-44.

7.Методы исследования в криминалистическом материаловедении / М. Ю. Захарченко, И.Н. Мельников, Кайргалиев Д.В.//Под ред. С.Я. Пичхидзе.- Саратов, 2015.-195 с.

8.Филатов В.В. Возможности жидкостной хроматографии в определении полициклических ароматических углеводородов / В.В. Филатов, Д.В. Кайргалиев, Д.В. Васильев, И.Н. Мельников, С.Я. Пичхидзе // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1. С.

1911.

9.Хроматографический анализ полициклических ароматических углеводородов / И. Н. Мельников [и др.] // Комплексные проблемы техносферной безопасности. Ч. 4. Воронеж, 2014. С. 181-184.

10.United States Environmental Protection Agency, Office of Environmental Information, Emergency Planning and Community Right-to-Know Act – Section 313: Guidance for Reporting Toxic Chemicals: Polycyclic Aromatic Compounds Category, EPA 260-B-01-03, Washington, DC, August 2001.

ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» (СГТУ), г. Саратов

I.N. Melnikov, E.A. Popova, A.G. Ermoshin

CHEMICAL CONTROL OF THE CONCENTRATION OF CARCINOGENS IN THE SOIL

The article is devoted to innovative methods of monitoring of carcinogens in the environment

Key words: polycyclic aromatic hydrocarbons, carcinogens, monitoring, ecology, chemical analysis, gas chromatography

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Yuri Gagarin State Technical University of Saratov» (SSTU), Saratov

195

УДК 544.02 (614.841

И.Н. Мельников, Э.А. Попова, А.Г. Ермошин

ОГНЕТУШАЩИЕ СОСТАВЫ НА ОСНОВЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ И САХАРОЗЫ

В работе изучается возможность использования полисахаридов для снижения температуры замерзания огнетушащих растворов

Ключевые слова: углеводы, полисахариды, тушение пожаров, низкие температуры воздуха

Серьезные проблемы, возникающие при тушении пожаров в условиях отрицательных температур, обуславливают поиск незамерзающих пламегосящих составов на основе воды. В данной работе рассмотрено влияние высокомолекулярных органических добавок на снижение температуры замерзания огнегасящих смесей [1-12].

Целью данной работы является разработка пламегосящего состава на основе воды для тушения пожаров при отрицательных температурах окружающей среды. Для снижения температуры замерзания пламегасящего состава нами использовались сахароза и калиевая соль стеариновой кислоты при различных соотношениях ингредиентов. В табл. 1 представлены экспериментальные данные времени замерзания водных растворов сахарозы (С12Н22О11) (ГОСТ 5833-75, ГОСТ 21-94) при различных отрицательных температурах в зависимости от концентрации сахарозы.

Таблица 1

Время замерзания водных растворов сахарозы

Содержание сахарозы в во-

Время замерзания, мин

 

 

де, % масс.

-25°С

-35°С

-45°С

-55°С

1

9

4

2

1

2

16

7

3

2

3

22

9

5

3

4

29

11

6

4

5

37

14

7

5

6

43

17

9

6

7

51

20

11

6

8

59

25

13

7

9

67

27

14

8

10

76

33

16

9

11

82

35

18

11

12

89

37

19

12

Увеличение содержания сахарозы в растворе приводит к возрастанию времени его замерзания. Даже незначительное содержание сахарозы в растворе существенно сказывается на времени замерзания раствора. Так, при 1 масс.% содержании сахарозы в воде, время замерзания раствора при -25 °С составляет 9 мин, а при -35 °С время составляет 4 мин. При значительном содержании сахарозы в воде (10 % масс. и более) время замерзания растворов существенно возрастает. При 10 масс.% сахарозы в воде время замерзания раствора равно 76 мин. Дальнейшее повышение содержания сахарозы в растворе (более 10 масс.%) приводит к удорожанию противоморозной добавки и частичной выкристаллизации сахарозы [13] из раствора при низких температурах. Оптимальным является содержание сахарозы в интервале 5- 10 масс. %. Однако, следует отметить, что время замерзания раствора сахарозы, при ее содержании 12 % масс. и температуре минус 55 °С достигает 12 мин.

В табл. 2 представлены экспериментальные данные времени замерзания водных рас-

196

творов калиевой соли стеариновой кислоты (C17H35COOK) при различных отрицательных температурах в зависимости от концентрации [10-12, 14-16].

Таблица 2 Данные времени замерзания водных растворов калиевой соли стеариновой кислоты

Содержание калиевой соли стеари-

Время замерзания, мин

 

новой кислоты в воде, % масс.

-25°С

-35°С

-45°С

-55°С

1

7

3

1

1

2

13

5

1

1

3

20

7

3

2

4

26

9

4

2

5

33

11

5

3

6

40

15

7

4

7

49

18

9

5

8

55

21

10

6

9

63

24

11

7

10

73

31

13

7

11

79

33

14

9

12

85

35

15

10

Анализ результатов, представленных в табл. 2 показывает, что увеличение содержания калиевой соли стеариновой кислоты приводит к снижению температуры замерзания ее водных растворов [2-7, 9]. Сравнительно небольшое количество C17H35COOK позволяет использовать пламегасящие смеси при отрицательной температуре -25 °С в течение 85 мин, что несомненно важно при тушении пожаров [8].

Таким образом, нами показано, что применение водных растворов высокомолекулярных соединений значительно снижает их температуру замерзания.

Литература

1.Актуальные вопросы экспертизы веществ, материалов, изделий и перспективы еѐ развития /И. Н. Мельников [и др.] // Комплексные проблемы техносферной безопасности: материалы Междунар. науч.-практ. конф. Ч. III. Воронеж, 2014. – С. 51–55.

2.Естественнонаучные основы экспертных исследований / И. Н. Мельников [и др.]. Саратов, 2004.

3.Инновации в получении бетонных смесей /И. Н. Мельников И.Н. [и др.] // Перспективное развитие науки, техники и технологий: материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. Курск, 2014. – С. 220–222.

4.Инновации в сфере строительных материалов /И. Н. Мельников [и др.] // Комплексные проблемы техносферной безопасности: материалы Междунар. науч.-практ. конф. Ч. III. Воронеж, 2014. – С. 10–15.

5.Кайргалиев Д.В. Некоторые проблемы в изъятии объемных следов обуви и транспортных средств / Д.В. Кайргалиев, А.В. Кондаков // Актуальные вопросы права и правоприменения: материалы Всерос. науч.-практ. конф. в 2-х частях. Ставрополь: СФ КрУ МВД России, 2011. С. 141–144.

6.Кайргалиев Д.В. Особенности изъятия объемных следов обуви в условиях отрицательных температур / Д.В. Кайргалиев, А.В. Кондаков // Судебная экспертиза. 2012. № 2. С.

87–96.

7.Кайргалиев Д.В. Особенности копирования объемных следов обуви участников происшествия в условиях зимних температур / Д.В. Кайргалиев, А.В. Кондаков, И.А. Каримова // Криминалистика и судебно-экспертная деятельность в условиях современности: материалы Междунар. науч.-практ. конф.: в 2 томах. Краснодар, 2013. С. 116-120.

8.Кайргалиев Д.В. Разработка новых огнетушащих составов / Д.В. Кайргалиев, М.Ю.

197

Захарченко, И.Н. Мельников, С.Я. Пичхидзе // Прогрессивные технологии и процессы: сб. науч. ст. 2-й Междунар. молодежной науч.-практ. конф. в 3-х томах. Отв. ред. А.А. Горохов. Курск, 2015. С. 18-21.

9.Каримова И.А. Копирование объемных следов обуви на снежном покрове / И.А. Каримова, Д.В. Кайргалиев, А.В. Кондаков // Вісник Луганського державного університету внутрішніх справ імені Е. О. Дідоренка. 2014. № S1. С. 307-313.

10.Лобачева Г.К. Криминалистическая техника, оснащенная современными программными средствами, и еѐ место в системе судебно-экспертных исследований / Г.К. Лобачева, Н.В. Павличенко, Д.В. Кайргалиев, А.А. Курин // Альманах-2013, под общ. ред. Г.К. Лобачевой. Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2013. С. 129-146.

11.Лобачева Г.К. Перспективы развития экспертизы веществ, материалов, изделий / Г.К. Лобачева, Д.В. Кайргалиев, И.Н. Мельников, С.Я. Пичхидзе // Перспективное развитие науки, техники и технологий: сб. науч. ст. IV Междунар. науч.-практ. конф. Курск, 2014. С. 206-208.

12.Методы исследования в криминалистическом материаловедении / М.Ю. Захарченко, И.Н. Мельников, Д.В. Кайргалиев // Под ред. С.Я. Пичхидзе. Саратов, 2015. 195 с.

13.Состав для получения слепков в трасологии: патент на изобретение 2406706. Опубл. 20.12.2010 / И. Н. Мельников [и др.].

14.Технико-криминалистическое обеспечение раскрытия хищений нефти и нефтепродуктов /Д.В. Кайргалиев [и др.] // Технико-криминалистическое обеспечение раскрытия и расследования преступлений: сб. науч. тр. Волгоград, 2013. – С. 91–96.

15.Хрусталев В.Н. Концептуальные основы криминалистического исследования веществ, материалов и изделий из них: автореф. дис. … д. юрид. н. М., 2003.

16.Kayrgaliev D.V., Vasilev D.V., Kondakov A.V. Copying volume traces shoes on snow pack //Теоретические и практические вопросы науки XXI века: сб. ст. Междунар. науч.- практ. конф. Уфа, 2014. – С. 158–161.

ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» (СГТУ), г. Саратов

I.N. Melnikov, E.A. Popova, A.G. Ermoshin

EXTINGUISHING COMPOSITIONS BASED ON SURFACTANTS AND SUCROSE

The paper study the possibility of using polysaccharides to reduce the freezing point extinguishing solutions Key words: carbohydrates, polysaccharides, fire suppression, low temperature

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Yuri Gagarin State Technical University of Saratov» (SSTU), Saratov

УДК 550.34.013

Е.М. Репина, О.В. Базарский

АНАЛИЗ ИНТЕНСИВНОСТИ АКУСТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ НА КАРЬЕРАХ ПО РАЗРАБОТКЕ НЕРУДНОГО СЫРЬЯ НА КОМФОРТНОСТЬ ПРОЖИВАНИЯ НАСЕЛЕНИЯ

В работе представлена математическая модель и анализ расчета приращения интенсивности акустической нагрузки при использовании взрывчатых веществ во время проведении массовых взрывов на карьерах по разработке нерудного сырья, расположенных в непосредственной близости к жилым поселкам в условиях растущих мегаполисов

Ключевые слова: горнодобывающее предприятие, мегаполис, массовые взрывы, акустическое воздействие, комфортность проживания, воздействие, шумовое поле, разработка нерудного полезного ископаемого

Звуки естественного природные происхождения интенсивность до 90 дБ на экологи-

198

ческом благополучии человека не отражается. Звуковой дискомфорт создают техногенные источники шумового воздействия. Основными техногенными источниками шума являются все виды транспорта (автотранспорт генерирует до 80 % от общего шумового поля), промышленные, производственные и горнодобывающие предприятия, а так же бытовое оборудование.

Перечисленные виды экологического воздействия при на окружающую природную среду и населения достаточно хорошо изучены, за исключением акустического воздействия. Особенностью этого воздействия является мгновенное повышение уровня акустического давления при производстве, как буровзрывных работ, так и массовых взрывах при разработанных полезного ископаемого в горных выработках. Накладываясь на акустический фон, характерный для данной территории, данный экологический фактор может становиться достаточно опасным.

Анализ условий экологической вредности буровзрывных работ в процессе проведения массовых взрывов является целью данной работы.

При разработке полезных ископаемых - формируются новые формы рельефа как положительного, так и отрицательного знака. Открытые карьеры по разработке нерудного сырья отрабатываются как методом рыхления горной породы, так и методом ее пучения – использование подрывных технологий. В подземных выработках шум, поглощаясь массивами пород, как правило, полностью локализуется в пределах одной или комплекса выработок (на интенсивность затухания шума влияют размеры поперечного сечения выработок, а также материалы и конструкция крепи). Интенсивность шумового эффекта в подземных горных выработках увеличивается за счет их относительно небольших размеров и многократного отражения звуковых волн от поверхностей породных массивов. Однако теоретически учесть влияние рельефа достаточно сложно, поэтому в каждом конкретном случае для определения СЗЗ необходимо проводить экспериментальные наблюдения.

Человеческое ухо воспринимает частоты лишь в диапазоне 16-20 000 Гц, остальные частоты хоть и не слышимы человеком, но так, же оказывают на него непосредственное воздействие.

Для оценки уровня шума используют предельно-допустимые уровни шума, установленные национальным законодательством Российской Федерации и нормативными документами международных организаций, которые представлены в табл. 1.

Таблица 1 Предельно-допустимые уровни шума, установленные национальным законодательством Рос-

сии, нормативными документами международных организаций шума

Территория, дБ

Российские нормативы1 , дБ

ВОЗ2/МФК3 , дБ

Жилая зона

День – 55

День – 55

 

Ночь – 45 (вне помещений)

Ночь45

Коммерческая, про-

Административные здания – 60

Административные здания – 60

мышленная зона

Рабочие места - 80

Рабочие места - 80

1.СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий на территории жилой застройки. Утверждены Госсанэпиднадзором России

31.10.96N 36.

2.Guidelines for Community Noise, World Health Organization (WHO), 1999

3.Общее руководство МФК по охране окружающей среды, охране труда и технике безопасности, 30.04.07 со ссылкой на требования ВОЗ.

Как видно из таблицы требования отечественных и международных нормативов не имеют расхождений. Акустические характеристики при работах в карьерах рассчитываются исходя из характеристик и паспортных данных используемой в карьере специальной горнопроходческий техники и автотранспорта, а так же при проведении массовых взрывов. Мак-

199