2.2.2 Углекислый газ

Углекислый газ (СО2) — бесцветный газ со слабокислым вкусом и запахом; удельный вес его 1,52. Углекислый газ ядовит, но в слабой степени. При содержании 5—10% он действует раздражающе на слизистые оболочки глаз. Сравнительно небольшое увеличение содержания углекислого газа (до 1%) сказывается главным образом на повышении интенсивности дыхания. При повышении его содержания до 3% дыхание удваивается даже в состоянии покоя, а работа вызывает сильное утомление. При 5% дыхание становится очень тяжелым, при 6% появляются сильная одышка и слабость, при увеличении содержания углекислоты до 10% и выше может наступить обморочное состояние, а при 20—25% и выше человеку угрожает смертельное отравление.

Наибольшее количество углекислого газа обычно выделяется из пластов угля и вмещающих пород, а также при гниении крепежного леса. Меньшие его количества образуются в результате дыхания людей и животных, горения пламенных ламп, разложения органических веществ. Выделение углекислого газа из пласта угля и вмещающих пород обычно происходит постепенно и опасности не представляет. В некоторых угольных бассейнах за рубежом выделение углекислого газа происходит бурно — в виде внезапных выбросов. Во Франции известны случаи внезапных выбросов углекислого газа и угольной мелочи, сопровождавшихся человеческими жертвами. Значительное насыщение шахтного воздуха углекислым газом происходит при взрывах метана и угольной пыли, а также при подземных пожарах.

По среднему количеству выделяющегося углекислого газа на 1 m суточной добычи шахты делят на категории: к I категории относят шахты, в которых выделяется СО2 до 5 м3/т суточной добычи, ко II — от 5 до 10 м3/т и к III — от 10 до 15 мъ1т. При выделении СО2 свыше 15 мг\т шахте считается сверхкатегорной. Правила безопасности требуют, чтобы содержание углекислого газа во всех местах подземных работ было не выше 0,5%, а в общей исходящей струе не больше 1%- Увеличение содержания углекислого газа в воздухе может быть определено по горению ламп. Однако ввиду того, что на устойчивость горения и силу света, кроме содержания углекислого газа, влияют также подвижность воздуха и содержание кислорода, можно лишь грубо ориентировочно принять, что при содержании углекислого газа 1,5% потухшую лампу трудно зажечь, а при 3—4% бензиновые и масляные лампы начинают гаснуть в неподвижном воздухе (при подвижном воздухе нормы несколько выше). Во всяком случае повышенное содержание углекислого газа сказывается на горении в большей степени, чем на дыхании человека. Поэтому горение бензиновых ламп указывает на отсутствие опасных для людей концентраций углекислого газа. Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (МакНИИ) сконструировал переносный газоанализатор на углекислый газ УП-3, работающий на принципе поглощения углекислого газа из пробы испытуемого воздуха твердым химическим поглотителем (ХПИ) и измерения получающегося при этом в камере прибора разрежения.

Более тяжелый, чем воздух, углекислый газ (удельный вес 1,5) обычно собирается у подошвы выработок, и поэтому для его обнаружения следует опускать лампу вниз. Значительное количество углекислого газа может скопляться на дне нисходящих выработок; поэтому перед спуском в оставленные шурфы или другие нисходящие выработки необходимо предварительно проверить чистоту воздуха опусканием зажженной лампы или при помощи газоанализаторов.