2. Проветривание

2.1 Общие сведения

Нормальный атмосферный воздух представляет собой довольно постоянную смесь газов (азота, кислорода и углекислоты) и паров воды. Обычно в сухом атмосферном воздухе содержится около 79% азота, 20,96% кислорода и 0,04% углекислого газа. Содержание паров воды в воздухе подвержено довольно широким колебаниям. Газовый состав воздуха сохраняется постоянным вследствие большого объема воздушной оболочки земли, взаимной компенсации происходящих на земле химических процессов, большой подвижности атмосферы и склонности газов к диффузии. Однако в пространствах, ограниченных какими-либо мало проницаемыми для газов преградами, такое постоянство легко может быть нарушено, в связи с чем возникает необходимость удаления испорченного воздуха и замены его чистым, т. е. необходимость проветривания. Такие именно условия имеют место, в подземных выработках, отделенных от земной поверхности толщей пород, покрывающих месторождение, и сообщающихся с ней ограниченным числом выработок сравнительно небольшого сечения. Атмосферный воздух, проходя по подземным выработкам, претерпевает ряд химических и физических изменений: с одной, стороны, уменьшается содержание кислорода и увеличивается содержание углекислого газа за счет дыхания людей, горения ламп, гниения и т. п., а с другой, — к воздуху присоединяются выделяемые горными породами различные вредные газы и газы, образующиеся при взрывных работах, а также пыль. Интенсивность изменения состава воздуха вследствие указанных процессов зависит от газоносности полезного ископаемого и пород, по которым проводят выработки, скорости движения воздуха по выработкам, протяженности последних и степени склонности полезного ископаемого и пустых пород поглощать кислород и окисляться. При прочих равных условиях воздух, проветривающий подземные выработки, будет больше загрязняться при малой скорости его движения и в случаях, когда одна струя воздуха проходит длинный путь.

В шахтах выделяются самые разнообразные по своим свойствам газы: метан (СН4), углекислый газ (СОг), сероводород (H2S), сернистый газ (SO2) и ряд других. Кроме того, при взрывных работах образуются окись азота (N0) и окись углерода (СО). Массовое насыщение шахтного воздуха окисью углерода происходит при подземных пожарах и взрывах угольной пыли. Шахтный воздух отличается от атмосферного также по влажности, температуре, давлению и удельному весу. Задачей проветривания шахт, кроме обеспечения выработок пригодным для дыхания воздухом, является поддержание в них нормальной температуры и влажности. Так как проветривание является основным фактором улучшения и оздоровления условий труда и повышения безопасности работ, то на него в СССР обращено серьезное внимание. Состав шахтного воздуха и основные правила вентиляции регламентированы Правилами безопасности, имеющими у нас

силу закона.

2.2 Шахтный воздух

2.2.1 Кислород

Содержание кислорода в шахте уменьшается, как указывалось выше, за счет дыхания людей, горения ламп, процессов медленного окисления органических и неорганических веществ и разбавления кислорода выделяющимися в шахте газами. Для поддержания работоспособности и здоровья человека по нашим Правилам безопасности содержание кислорода в действующих выработках должно быть не ниже 20% по объему.

Значительное и резкое уменьшение содержания кислорода в воздухе происходит при подземных пожарах и взрывах газа и пыли. При снижении количества кислорода до 17% У людей замечаются болезненные явления, а при уменьшении кислорода до 12% возможны и смертельные случаи. Содержание кислорода в воздухе проверяют по его способности поддерживать горение или при помощи переносных кислородных газоанализаторов, например газоанализатора КС-1 конструкции МакНИИ. Наиболее простым, обеспечивающим достаточную безопасность работ индикатором (определителем) содержания кислорода в шахтных условиях является бензиновая лампа.

При снижении содержания кислорода до 19% сила света лампы понижается до 2/3 по сравнению с нормальной, а при снижении кислорода до 17,5—16,5% лампы гаснут.