Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело. Учебное пособие-1.pdf
7.1. Общие положения
При работе станков механического бурения снижение запыленности воздуха может быть достигнуто бурением в оптимальных режимах
и специальными долотами, бурением с промывкой водой и водовоздушной смесью и применением пылеулавливающих установок.
При массовых взрывах, когда одновременно с пылью образуются оксид углерода и оксиды азота, с целью пылегазоподавления может
быть применена водяная забойка из заполненных водой полиэтиленовые емкостей, укладываемых в устье скважин. Расход воды принимают
3
из расчета 1,0–1,3 л на 1 м
взрываемого массива.
При выемочно-погрузочных работах для пылеподавления в теплое время года применяется увлажнение горной массы с помощью гидромониторов.
При транспортировании горной массы автосамосвалами принимаются меры по очистке выхлопных газов дизельных двигателей автосамосвалов от ядовитых примесей (оксида углерода, оксидов азота,
альдегидов, сажи) и пылеподавления на автодорогах.
Обезвреживание выхлопных газов может быть достигнуто в процессе проветривания карьера, особенно в местах скопления автосамосвалов, но основным средством является применение нейтрализаторов.
Образование пыли на автодорогах вызывается сдуванием с обнаженных поверхностей груженых транспортных сосудов и движением их
по трассе. Так как с увеличением скорости движения сосудов возрастает образование пыли от первого источника, то целесообразно снижение
скорости за счет увеличения грузоподъемности сосудов. Образование
пыли на трассе зависит от покрытия дороги. При твердом покрытии дорог бетонными и железобетонными плитами сплошной или решетчатой
конструкции, а также асфальтом оно незначительно. Осевшая же пыль
из транспортных сосудов может легко смываться поливными машинами
или очищаться дорожными щетками и бульдозерами. При щебеночном
покрытии необходимы периодическая поливка дорог водой, нанесение
растворов высокогигроскопических материалов (хлористого кальция,
поваренной соли), пропитка вяжущими эмульсиями и растворами, сухая
очистка легкими бульдозерами, автогрейдерами. Связывание пыли может производиться полиалкилбензольной смолой, имеющей большую
скорость связывания, малую текучесть, низкую температуру затвердевания (–30 °С) и небольшую растворимость в воде.
161
7. Производственная санитария горных предприятий
При транспортировке горной массы конвейерами основными
источниками пылеобразования являются передвижные дробильные
агрегаты для подготовки пород к транспортированию на лентах. Однако в этих установках может быть применима аспирационная система
с укрытиями наиболее пылящих мест – узлов разгрузки и перегрузки
с конвейера на конвейер.
Меры по пылеподавлению и газоочистке применяются в сочетании с проветриванием карьера. При определенных геометрических
параметрах карьера, микроклимате района, расположении карьера по
отношению к направлению господствующих ветров, скорости ветров
может оказаться достаточным естественный воздухообмен, в частности после массовых взрывов. К искусственному воздухообмену прибегают в основном для проветривания застойных зон, в том числе
съездов и траншей и для ускорения проветривания после массовых
взрывов.
Контроль содержания вредных примесей в атмосфере карьера должен проводиться не реже одного раза в квартал и после каждого изменения технологии работ. При наличии в пыли свободной SiO
контроль должен проводиться не реже двух раз в квартал. На карьерах
с особо трудной пылегазовой обстановкой организуется пылевентиляционная служба.
Загрязнение воздуха в карьерах может произойти в результате
интенсивного сдувания пыли с обнаженных или измельченных горных
пород. Для предупреждения запыленности воздуха рекомендуется все
нерабочие борта, а также площадки рабочих бортов, где не будет разрушаться связывающая пыль корка, орошать 0,01–0,1%-ным раствором
полиакриламида. На отработанных уступах и отвалах из рыхлых отложений можно сеять траву и сажать деревья.
Необходимо также принимать меры против загрязнения воздуха
газами, источниками которых могут явиться пожары от самовозгорания
полезных ископаемых и горящие отвалы.
Для предупреждения заноса вредных газов и пыли от таких источников, как обогатительные и агломерационные фабрики, склады
полезных ископаемых, отвалы их следует располагать с подветренной
стороны карьера с учетом розы ветров.
2
162
7.2. Климатические условия и производственная санитария...
7.2. Климатические условия и производственная санитария
при подземной разработке месторождений полезных ископаемых
Для предупреждения перегревания и охлаждения организма
в действующих выработках установлены пределы температуры воздуха
в зависимости от его относительной влажности и скорости движения
Значения допустимых температур, скоростей движения и относительной влажности воздуха в шахтах глубиной до 500 м и гидрошахтах приведены в табл. 7.1, в глубоких шахтах – в табл. 7.2.
Таблица 7.1
Допустимая температура воздуха для шахт обычной глубины (до 500 м) и гидрошахт
Скорость
движения
воздуха,
м/с
0,5 14 20 15 18
1,0 15 21 16 20
1,5 16 22 17 21
2,0 17 23 18 22
Скорость
движения
воздуха,
м/с
0,5 18 24 19 23
1,0 19 25 20 24
1,5 20 26 21 25
2,0 21 26 22 26
минимальная максимальная минимальная максимальная
Допустимая температура воздуха для глубоких шахт
минимальная максимальная минимальная максимальная
Относительная влажность воздуха, %
60–75 76–95
Допустимая температура, °С
Таблица 7.2
Относительная влажность воздуха, %
60–75 76–95
Допустимая температура, °С
При разработке глубоких шахт можно выделить три периода. Первый соответствует ведению работ на сравнительно небольшой глубине,
когда климатические условия в выработках при нормальной вентиляции
вполне удовлетворительны.
163
8. Порядок продления срока безопасной эксплуатации технических устройств...
Второй период соответствует ухудшению климатических условий.
Однако в течение этого периода их нормализацию можно осуществить
проведением следующих основных горнотехнических мероприятий:
• увеличением количества подаваемого в шахту воздуха. При увеличении количества воздуха, а следовательно, и его скорости усиливается
отдача тепла горными выработками. В результате образуется охлаждающий слой, оказывающий благоприятное влияние на температуру воздуха;
• сокращением пути движения воздуха от воздухоподающего
ствола до рабочих забоев;
• применением нисходящего проветривания очистных забоев;
• отработкой лав обратным ходом, что позволяет организовать их
проветривание с минимальными потерями воздуха;
• проветриванием забоев подготовительных выработок комбинированным способом (нагнетательно-всасывающим), при котором увеличивается скорость движения воздуха у забоев и в то же время устраняется
скопление загрязненного воздуха в выработках после взрывных работ;
• снижением относительной влажности воздуха, что позволяет
даже при высоких температурах достичь удовлетворительных климатических условий;
• размещением источников значительных тепловыделений –
трансформаторных, насосных и аккумуляторных станций на горизонтах
с исходящей струей воздуха.
Третий период характерен тем, что обеспечение нормальных климатических условий только за счет выполнения указанных мероприятий
невозможно и возникает необходимость искусственного охлаждения
(кондиционирования) воздуха при помощи холодильных установок.
В качестве индивидуального мероприятия для улучшения самочувствия при повышенной температуре воздуха рекомендуется соблюдать рациональный питьевой режим.
В холодное время года воздух, подаваемый в шахту, подогревается для улучшения температурных условий в шахте и для предохранения
от обледенения воздухоподающих шахтных стволов и штолен. Подогрев
воздуха осуществляется паровыми или электрическими калориферами.
Помимо подогревания воздуха осуществляют дополнительные меры:
перевозку людей по выработкам, что сокращает период охлаждающего
действия вентиляционной струи; устройство камер ожидания у шахтно-
164
7.2. Климатические условия и производственная санитария...
го ствола, чтобы избежать влияния резких температурных колебаний при
переходе от забоев к стволу и на поверхность; устройство помещений для
обогревания вблизи посадочной площадки в надшахтном здании.
Большое значение имеют также меры по снижению влажности
рудничного воздуха. Кроме организации водоотлива, одним из важных
условий уменьшения влажности воздуха является устранение капежа
в воздухоподающем стволе. С этой целью предусматривают гидроизоляцию стенок ствола. При недостаточной эффективности гидроизоляции устанавливают ограждения для сбора и отвода воды из трещин.
Если вода поступает через крупные трещины, то ее отводят по трубкам,
концы которых заделывают в трещинах.
Для ограждения людей от действия капежа над сопряжением околоствольного двора устраивают водоулавливатели, из которых вода спускается по трубкам в зумпф. При наличии капежа в других выработках,
по которым передвигаются люди, или в местах их работы устраивают
приспособления из листов кровельного железа в виде зонтов для улавливания и отвода воды.
Простейшим способом устранения скопления воды на почве выработок является их регулярная очистка от шлама, а также поддержание
в исправном состоянии закрытых по всей длине бетонных водоотливных канавок.
Для повышения сопротивляемости организма простудным заболеваниям в осенне-зимне-весенний период рабочих целесообразно
периодически облучать искусственными ультрафиолетовыми лучами
в специальных камерах-фотариях.
В шахтах, расположенных в районах многолетней мерзлоты, при
неблагоприятных горногеологических условиях подогрев воздуха может
привести к увеличению объема работ по поддержанию выработок и к самовозгоранию полезного ископаемого. В этих условиях рекомендуются
следующие параметры теплового режима подземных выработок:
• при разработке месторождений обводненностью более 8 % сохранять отрицательную температуру вмещающих пород и рудничного
воздуха;
• разработку месторождений, вмещающих эффузивные и плотные осадочные породы, вести с подогревом подаваемого в шахту воздуха до положительной температуры;
165
8. Порядок продления срока безопасной эксплуатации технических устройств...
• на угольных шахтах, разрабатывающих пласты с влажностью
пород кровли не более 2 %, в зимнее время подогревать воздух до +3 °С,
в летнее время охлаждать до +3 °С.
Камеры ожидания, лебедочные, раздаточные, диспетчерские,
а также пункты, где люди заняты малоподвижной работой, обогреваются
теплым воздухом, подаваемым по термоизолированным воздухопроводам или электрокалориферами, лампами инфракрасного излучения и пр.
Главные вентиляторные установки снабжаются реверсивными
устройствами. Реверсирование должно производиться в течение не более 10 мин, а производительность вентилятора в реверсивном режиме
не менее 60 % его производительности при нормальном направлении
вентиляционной струи. Не реже одного раза в месяц проверяется исправность действия реверсивного устройства. Не реже двух раз в год,
а также при изменении схемы проветривания и замене вентиляторов
производится проверочное реверсирование вентиляционной струи в выработках в соответствии с планом ликвидации аварий.
Остановка вентиляторов или изменение режима их работы, кроме
аварийных случаев, может производиться лишь по письменному распоряжению директора или главного инженера шахты с уведомлением
начальника участка ВТБ. О внезапных остановках вентиляторов, вызванных их неисправностью или прекращением подачи электроэнергии,
немедленно через диспетчера оповещаются главный инженер, главный
механик и начальник участка ВТБ. Если остановка вентилятора продолжается более 30 мин, то люди должны быть выведены в выработки
со свежей струей. Возобновление работ допускается только после проветривания и обследования очистных и тупиковых выработок лицами
надзора.
Очистные выработки вместе с примыкающими к ним подготовительными выработками целесообразно проветривать обособленной
струей воздуха. Последовательное проветривание лав, расположенных
на одном пласте в пределах одного этажа, допускается при соблюдении следующих основных условий: общая длина лав не должна превышать 400 м; расстояние между смежными лавами не должно превышать
300 м; в каждую последовательно проветриваемую лаву по прилегающему к ней промежуточному штреку должно подаваться дополнительное количество свежего воздуха; промежуточные штреки между смеж-
166
7.2. Климатические условия и производственная санитария...
ными лавами должны быть оборудованы устройства по осаждению или
улавливанию взвешенной в воздухе пыли.
В рудных шахтах каждый блок и камеру следует проветривать
обособленной струей воздуха. В отдельных случаях допускается последовательное проветривание не более двух очистных камер (блоков,
лав) при условии принятия мер по обеспечению качественного состава
воздуха во второй камере: добавочная струя свежего воздуха, орошение,
водяные туманы.
Проветривание подготовительных выработок должно быть непрерывным, оно может производиться как за счет общешахтной депрессии,
так и вентиляторами местного проветривания (ВМП). При проветривании за счет общешахтной депрессии исходящую струю воздуха следует
направлять через параллельную выработку. Проветривание подготовительных выработок вентиляторами местного проветривания производится при наличии проекта установки вентиляторов, утвержденного
главным инженером шахты, и соблюдении следующих условий:
• вентилятор устанавливается на свежей струе на расстоянии не
менее 10 м от исходящей из забоя подготовительной выработки струи
для того, чтобы избежать ее рециркуляцию. В связи с этим применяется
только нагнетательное (или комбинированное) проветривание подготовительных забоев;
• расстояние от конца вентиляционной трубы до забоя выработки
в угольных шахтах не должно превышать 12 м, в рудных и нерудных
шахтах – 10 м, в газовых шахтах – 8 м, при проходке шахтных стволов –
15 м, при проходке восстающих – 6 м;
• вентилятор должен работать непрерывно и обслуживаться назначенным лицом. При наличии аппаратуры автоматического контроля
и управления ВМП выделение специальных лиц для обслуживания вентиляторов не требуется. В случае остановки ВМП или нарушения вентиляции работы в тупиковой части выработки прекращаются, напряжение с электрооборудования снимается и люди из выработки немедленно
выводятся в проветриваемую выработку.
У каждого вентилятора устанавливается доска, на которую записывается количество воздуха, поступающего к вентилятору и забою, допускаемая длина тупиковой части проветриваемой выработки и время
проветривания после взрывных работ.
167
7. Производственная санитария горных предприятий
7.3. Обеспечение необходимого качества рудничного воздуха
Качество рудничного воздуха определяется содержанием в нем кислорода, которое в воздухе действующих выработок должно быть не менее
20 %. Содержание мало ядовитого углекислого газа должно быть не более:
0,5 % – на рабочих местах и в исходящих струях участков; 0,7 % – в выработках с исходящей струей крыла, горизонта и шахты в целом; 1 % – при
проведении выработок по завалу. Содержание вредных веществ в воздухе
рабочей зоны не должно превышать предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных ГОСТ 12.1.005–88 (2011) «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». ПДК вредных
веществ, характерных для горных предприятий, представлены в табл. 7.3.
При взрывных работах для пересчета ядовитых газов на условный
оксид углерода 1 л NO
2,5 л СО и 1 л H
Перед допуском людей в забои после взрывных работ содержание
ядовитых газов не должно превышать 0,008 % при пересчете на условный оксид углерода. Такое разжижение ядовитых газов должно достигаться не более чем за 30 мин после взрывания.
принимается эквивалентным 6,5 л СО, 1 л SO2 –
2
S – 2,5 л СО.
2
Таблица 7.3
Предельно допустимая концентрация вредных веществ
в воздухе рабочей зоны горных предприятий
Ядовитые газы Формула
Оксид углерода СО 0,0017 20
Оксиды азота в пересчете на NO
Диоксид серы SO
Сероводород H
Акролеин С
Формальдегид СН
Ртуть металлическая Hg – 0,01
NO
2
2
2
S 0,00071 10
2
О 0,000009 0,2
3Н4
О 0,00004 0,5
2
% об. мг/м
0,00026 5
0,00038 10
ПДК
3
Для расчета вентиляции принимают, что при взрыве 1 кг ВВ образуется ядовитых газов 100 л/кг при взрывании по углю и 40 л/кг – при
168
7.3. Обеспечение необходимого качества рудничного воздуха
взрывании по породе и руде. При этом к расчету принимается наибольшее количество одновременно взрываемого ВВ.
Замер содержания в воздухе углекислого газа, сернистого газа, сероводорода и других ядовитых газов производится в местах и в сроки,
устанавливаемые главным инженером шахты. Содержание углекислого
газа в очистных и тупиковых подготовительных выработках замеряется
не реже одного раза в смену. Результаты замеров заносятся на доски.
Случаи превышения допустимой нормы содержания углекислого газа
должны расследоваться и заноситься в книгу.
Измерение содержания углекислого газа, кислорода может быть
произведено переносным оптическим интерферометром ШИ-6; углекислого газа, кислорода, метана – ШИ-10. Простейшим определителем
этих газов по высоте пламени над фитильком является бензиновая предохранительная лампа «Свет шахтера».
Содержание ядовитых газов в воздухе может быть определено
экспресс-методом переносным газоанализатором ГХ, в который входят
набор измерительных индикаторных трубок и насос для протягивания
через них воздуха.
Также контроль качества воздуха может быть осуществлен лабораторным методом путем отбора проб воздуха и их последующего анализа в лаборатории. Лабораторный метод анализа входит в функции специальных служб (ВГСЧ, государственной санитарной инспекции и др.).
Оперативный контроль состава атмосферы горных выработок
(помещений) производят рабочие и инженерно-технические работники, осуществляющие надзор за ведением соответствующих работ.
В табл. 7.4 приведены предельно допустимые концентрации отдельных
газов в рудничной атмосфере, способы обнаружения и типы приборов
для их определения.
Предельно допустимые концентрации газов и способы их обнаружения
Название газа,
формула
Кислород, О
Таблица 7.4
ПДК
% мг/м
2
20,0 –
Способы обнаружения и оперативного
3
определения концентрации газов
Интерферометром ШИ-6, газоанализатором
ГХ-МО2, сигнализатором кислорода СКП-1
169
7. Производственная санитария горных предприятий
Окончание табл. 7.4
Название газа,
формула
Углекислый газ, СО
Оксид углерода, СО 0,0017 20
Сернистый газ, SO
Сероводород, H
Оксиды азота, NO
Формальдегид, NCHO
Акролеин, СН
Метан, СН
Бензин – 0,3
4
2
2
S 0,00071 10
2
2
СНСНО
2
ПДК
% мг/м
0,5 –
0,00038 10
0,00026 5
0,00004
0,5; 1,0;
0,75;
2,0
0,5
0,2
7.4. Приборы и методика определения метана и углекислого газа в рудничном воздухе
Способы обнаружения и оперативного
3
–
определения концентрации газов
Интерферометрами ШИ-10, ШИ-11, газоанализатором ГХ-МСО
С помощью газоанализаторов ГХ-МСО и УГ-2
или бумажки, смоченной раствором пятиокиси йода, которая при наличии СО темнеет
По запаху; с помощью газоанализаторов ГХМSO2 и УГ-2
По запаху; с помощью газоанализаторов ГХМH2S, ГХК и УГ-2
C помощью газоанализаторов ГХ-М(NO + NO2),
ГХК и УГ-2
По запаху; с помощью фуксинсерной кислоты,
которая при взаимодействии с альдегидами
окрашивается в розово-красный цвет; газоанализатором ГХК
С помощью интерферометров ШИ-10, ШИ-11,
сигнализаторов метана «Сигнал-2», систем
автоматического контроля метана «Метан»,
АМТ-4
По запаху; с помощью газоанализаторов ГХК
и УГ-2
2
Шахтный интерферометр ШИ-10 представляет собой переносной прибор, предназначенный для определения концентрации метана
и углекислого газа в рудничном воздухе. Действие прибора основано на
измерении интерференционного смещения одного из двух лучей, проходящего через рудничный воздух. Величина смещения пропорциональна
разности между показателями преломления света исследуемой газовой
смеси и атмосферного воздуха, т. е., чем больше содержание СН
в исследуемом газе, тем больше смещение.
СО
2
или
4
В интерференционной картине можно выделить две черные полосы с белым промежутком между ними. Исходное (нулевое) положение
170