35)Проветривание забоев. Общие сведения

Рудничная вентиляция - отрасль горного дела, охватывающая научные ос­новы и технические средства по обеспечению обмена воздушной среды в под­земных горных выработках с атмосферным воздухом. При перемещении атмо­сферного воздуха по подземным выработкам изменяется его физическое со­стояние (давление, температура, влажность, плотность), химический состав, происходит загрязнение его механическими примесями. Уменьшается содержа­ние кислорода и увеличивается содержание азота, углекислого газа, метана и ядовитых газов в процессе производства взрывных работ, в результате окисле­ния пород и материалов в выработках и пр. В воздух поступает минеральная пыль, образующаяся при бурении шпуров, погрузке породы, взрывных работах.

Основная задача проветривания - это поддержание параметров рудничного воздуха в заданных пределах.

36)Состав и физ. Свойства рудничного воздуха

Рудничный воздух - это смесь атмосферного воздуха, активных газов и мертвого воздуха (смесь углекислого газа С0₂ и азота Ы₂ при отсутствии кисло­рода) или смесь газов и паров, заполняющая горные выработки.

Входящая струя воздуха должна быть следующего состава:

0,03% С0₂+ 20,93% 0₂ + 79,04% N2,

а исходящая - 0,65% СН₄ + 0,305%СО₂ + 20,34% 0₂+ 78,705% 1Ч₂.

Рудничный воздух, в котором находятся или могут находиться люди, дол­жен содержать не менее 20% кислорода по объему и не более 0,5% углекислого газа. Содержание других газов не должно превышать допустимых концентраций (табл. 70). Газы, которые могут находиться в выработке, обладают следующими свой­ствами.

Окись углерода (СО) - газ без цвета, запаха и вкуса, легче воздуха. При вдыхании СО начинается кислородное голодание. Реакция между кислородом, окисью углерода и гемоглобином крови обратима. Поэтому степень и быстрота отравления зависит от концентрации СО, интенсивности дыхания и кровообра­щения, от дыхания непрерывно или в чередовании с дыханием чистым возду­хом.

Человек теряет сознание после нескольких вдохов при концентрации окиси углерода 1 %. Концентрация 0,048% и вдыхание около 1 ч вызывают слабое от­равление, шум в ушах, головную боль, головокружение, сердцебиение; 0,128% после вдыхания в течение 0,5-1 ч - тяжелое отравление: к вышеперечисленному добавляется потеря способности двигаться и притупляется сознание; при кон­центрации 0,4%, даже в короткий промежуток времени вдыхания, может насту­пить смерть.

Углекислый газ (С0₂) - без цвета, с кислым вкусом и запахом, относитель­ная плотность 1,529 кг/м³. Вызывает удушье. При содержании в воздухе 5% ощущение легкого жжения. Оказывает ядовитое действие на нервные центры. При содержании 1% дыхание учащается, 3% - удваивается даже при состоянии покоя, 5% - дыхание утраивается и становится очень тяжелым, 6% - одышка и слабость, 15-20% - угрожает смерть.

Сернистый газ (80₂) - без цвета с характерным резким запахом горящей се­ры и сладковатым вкусом. Запах 30₂ ощущается при концентрации 0,0005%. Химически очень активен. При содержании 0,002% разъедает слизистые обо­лочки. Ядовит, опасен для жизни при содержании 0,05%. При отравлении 50₂ нельзя делать искусственное дыхание, т. к. это может привести к отеку легких.

Сероводород (Н₂8) - бесцветный газ с запахом тухлых яиц, весьма ядовит и взрывоопасен. Ощущается запах при содержании 0,0001-0,0002%. При содер­жании 0,02% уже через 5-10 мин сильно разъедает слизистые оболочки глаз и горла, относительная плотность 1,198 кг/м³. Основные признаки отравления Н₂3 -насморк, кашель, металлический вкус во рту, жжение и боль в глазах, слезотече-

ние, тошнота, головная боль. При сильном отравлении синеют губы, появляется рвота, болезненные позывы на мочеиспускание, сердцебиение, возбуждение или сонливость, затем потеря сознания, судороги и смерть от паралича дыхания.

Пострадавшего следует вынести на свежий воздух, уложить на спину на су­хое место или доски, укрыть теплой одеждой и, если он без сознания, сделать искусственное дыхание.

Окислы азота (N0, Ы0₂). Окись азота (N0) - бесцветный газ с относитель­ным удельным весом р = 1,037 кг/м³. Окись азота (N0) с кислородом переходит в двуокись азота (М0₂). Это красно-бурый газ с относительным удельным весом р = 1,520. Пары очень ядовиты. При концентрации 0,025% человеку грозит смерть через короткое время вдыхания. Очень опасны, так как вредное действие обнаруживается не сразу, а через 4-6 (иногда 20-30) часов. Хорошо растворимы в воде. Образуются при взрывных работах.

Искусственное дыхание делать запрещено.

Метан (СН₄) - газ без цвета, запаха и вкуса, не ядовит, горюч, удельная плотность р = 0,554 кг/м³. В воде растворяется слабо. Взрывоопасен. Наиболь­шая сила взрыва при концентрации 9,5%. Взрывчатые свойства имеет атмосфе­ра с концентрацией СН₄ 5-24%.

Содержание в воздухе не должно превышать 1% по объему. При содержа­нии 2% и выше рабочие выводятся из забоя.

Различают выделения метана:

• обыкновенное - из пор и трещин, медленное, но непрерывное;

• суфлярное - из видимых на глаз трещин в толще угля или породы, бывает кратковременным и более или менее длительным;

• внезапное выделение - выбросы газа в больших количествах.

Водород (Н₂) - газ без вкуса, запаха и цвета, относительная плотность (по отношению к воздуху) р = 0,069 кг/м³. Взрывается в смеси с воздухом при кон­центрации 4-74%.

Рудничный воздух в процессе производства работ насыщен пылью. Все ис­точники пылеобразования делят на первичные - при разрушении полезного ископаемого или пород (буровзрывные работы, уборка, транспортировка поро­ды и др.) и вторичные - при которых поднимается в воздух ранее осевшая пыль. Источники пылеобразования характеризуются двумя показателями: интенсив­ностью пылеобразования и удельным выходом пыли.

Пыль разделяется на металлическую (железная, медная, цинковая и др.), ми­неральную (кварцевая, угольная, известковая, графитная, аргиллитовая, сланце­вая и др.) и смешанную.

По крупности частиц (мкм) пыль делится на микроскопическую - 0,3-0,4; субмикроскопическую - менее 0,3; ультрамикронную (ультратонкую) - 0,01-0,3.

Наиболее вредна для здоровья минеральная пыль, содержащая двуокись уг­лерода с диаметром частиц менее 5-10 мк, и очень вредна при диаметре частиц менее 1-2 мк. Угольная и породная пыль в шахте (горных выработках) является вредным производствен­ным фактором и одной из причин заболевания пневмокониозами. Силикоз приво­дит к развитию сердечно-легочной недостаточности, довольно медленными тем­пами к увеличению печени, нарастанию цианоза, отекам нижних конечностей.