3.2.2 Акустические колебания. Источники шума в подземных условиях

Акустические колебания могут быть слышимыми и неслышимыми.

В диапазоне 16 Гц.. .20 кГц - звуковые колебания.

В диапазоне менее 16 Гц - инфразвуковые.

В диапазоне выше 20 кГц - ультразвуковые.

Область слышимых звуков ограничена двумя пороговыми кривыми:

Нижняя - порог слышимости, верхняя - порог болевого ощущения. Самые низкие значения порогов лежат в диапазоне 1...5 кГц. Болевым порогом считается звук с уровнем 140 дБ. Звуковые ощущения оцениваются по порогу дискомфорта (слабая боль в ухе, ощущение касания, щекотания).

Шум определяют как совокупность звуков различной интенсивности и частоты. Окружающие человека шумы имеют разную интенсивность: разговорная речь - 50-60 Дб А, громкая музыка - 70 дБ А, шум в обычной квартире - 30...40 дБ А. Шумы различают низко-, средне- и высокочастотные; постоянные и непостоянные; колеблющиеся, прерывистые и импульсные; продолжительные и кратковременные.

Интенсивный шум на производстве способствует снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении работы, снижает быстроту реакции, сбора информации и аналитических процессов, производительность труда, ухудшает качество работы, приводит к несчастным случаям. Шум может вызвать стресс, отсюда повышенная утомляемость, развитие различных неврозов. Также он угнетает ЦНС, вызывает изменение скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно­сосудистых заболеваний, гипертонической болезни.

У людей, работающих в условиях повышенного шума, развивается частичная потеря слуха (тугоухость) или полная потеря слуха, что свидетельствует о профессиональном заболевании.

Основным методом исследования слуха является аудиометрия. Профессиональное заболевание возникает у всех работающих в условиях шума по-разному. Это зависит от индивидуальных особенностей организма (у некоторых - в первые месяцы работы, у других - в течение всего периода работы на производстве). Источниками шума в подземных условиях являются практически все работающие машины и механизмы, трубопроводы, воздуховоды и др.

3.2.3 Средства и методы снижения шума и вибрации

Для уменьшения отраженного звука применяют защитные устройства, обладающие большими значениями коэффициента поглощения, к ним относятся, например, пористые и резонансные поглотители.

Пористые поглотители изготовляют из органических и минеральных волокон (древесной массы, кокса, шерсти), из стекловолокна, пенопласта.

Резонансные поглотители имеют воздушную полость, соединенную отверстием с окружающей средой.

Эти поглотители крепят к стенкам изолированных объёмов. Кроме того, звукопоглощение может производиться путем внесения в изолированные объемы штучных звукопоглотителей, изготовленных, например, в виде куба, которые в производственных помещениях чаще всего подвешивают к потолку.

Для снижения уровня шума применяют звукоизоляцию.

Звукоизоляция - уменьшение уровня шума с помощью защитного устройства, которое устанавливается между источником и приемником и имеет большую отражающую и поглощающую способность. Защитным устройством является кожух, которым закрывают машины и механизмы, или кабина, в которой находится оператор, управляющий рабочим процессом. Стенки кожухов и кабин изготавливают из листового проката и покрывают изнутри звукопоглощающим материалом. Но эти кожухи и кабины имеют технологические отверстия (отверстия или проходы для воздуха в целях вентиляции), через которые может проникнуть шум. Для снижения шума в этих случаях используют глушители. Конструктивно глушители состоят из активных (любой канал, стенки которого покрыты изнутри звукопоглощающим материалом) и реактивных (участок трубы, на котором внезапно меняется площадь сечения) шумопоглощающих элементов.

Кроме того, для снижения воздействия шума на организм человека применяют индивидуальные средства защиты: наушники, антифоны.

Между источником вибрации ее приемником, являющимся одновременно объектом защиты, устанавливают виброизолятор - это устройство с малым коэффициентом передачи.

В качестве виброизоляторов используют упругие материалы и прежде всего металлические пружины, резину, пробку, войлок. Выбор того или иного материала зависит от условий, в которых предстоит работать виброизолятору (температуры, химической среды).

Резина имеет малую плотность, хорошо крепится к деталям, ей легко придать любую форму и она обычно используется для виброизоляции машин малой и средней массы (ДВС, электродвигатели).

Металлические пружины применяют обычно тогда, когда требуется большой статический прогиб или когда рабочие условия (температура, агрессивная среда) делают невозможным применение резины. Конструктивно пружинные виброизоляторы можно выполнить для работы практически на любой частоте. Но металлические пружины имеют тот недостаток, что будучи спроектированы на низкую частоту (15 Гц для ДВС), они пропускают более высокие частоты.

Пробку используют при нагрузке 50-150 кПа. Обычно установку сначала устанавливают на бетонные блоки и уже последние отделяют от фундамента с помощью нескольких слоев пробковой плитки толщиной 2...15 см. Увеличение толщины будет понижать частоту, выше которой виброизоляция эффективна, но при большой толщине возникает проблема устойчивости.

Войлок толщиной 1...2,5 см, занимающий площадь 5% общей площади основания машины, весьма распространенный изолирующий материал (применяют в частотном диапазоне выше 40 Гц).

Вибропоглощение - метод снижения вибраций путем усиления в конструкции процессов внутреннего трения, рассеивающих виброэнергию в результате преобразования ее в теплоту при деформациях, возникающих в материалах, из которых изготовлена конструкция, и в местах соединения ее элементов (заклепочных, резьбовых и др.).

Перспективным в вибропоглощении является нанесение на колеблющиеся поверхности элементов конструкции высокоэффективных вибропоглощающих материалов. Они могут изготовляться на основе меди, свинца, олова, битумов; полимера, который способен рассеивать механическую энергию в большом количестве при основных деформациях: растяжении, изгибе, сдвиге. Вибропоглощающий материал выпускается промышленностью в отвержденном состоянии в виде листов и мастики. Листовой материал приклеивается к вибрирующей поверхности; мастику наносят методом напыления или штапелирования.

Коэффициент потерь уменьшается, если на вибрирующую пластину нанести жесткое покрытие из вибропоглощающего материала. Жесткое наружное покрытие с прокладкой имеет повышенный коэффициент потерь, так как между слоем вибропоглощающего материала и пластиной расположен слой легкого жесткого полимера (пенопласта), в котором гасится основная часть вибрации.

Кроме жестких покрытий применяют: армированные покрытия, когда на слой вибропоглощающего материала наносится тонкий слой другого материала (обычно металла), который упрочняет, усиливает виброзащищающий слой; слоистые покрытия, когда толщина упрочняющего металлического слоя близка к

толщине пластины; мягкие наружные покрытия, которые представляют собой слой вибропоглощающего материала, легко сжимаемого по толщине и рассеивающего вибрационные колебания.

На многих предприятиях существуют такие виды работ или условия труда, при которых работающий может получить травму или иное воздействие, опасное для здоровья. В этих случаях для защиты человека необходимо применять средства индивидуальной защиты (СИЗ). Их использование должно обеспечивать максимальную безопасность.

Находит применение специальная виброзащитная обувь.

Для защиты рук при различных видах работ используют специальные рукавицы и перчатки. Защита рук от вибраций достигается применением рукавиц из упругодемпфирующего материала (вязкого материала).

К средствам защиты от шума относят беруши, наушники. Беруши (рисунок) могут быть одноразового использования (выбрасываются) и многоразового - в этом случае они, как и наушники требуют тщательного ухода и своевременного выявления дефектов. Правильное и постоянное использование средств защиты слуха снижает шумовую нагрузку для берущей на 10 - 20 дБ А, для наушников на 20 -30 дБ А. Беруши должны быть правильно подобраны по размеру слухового прохода, а наушники плотно закрывать уши. Чтобы уровень снижения шума не снижался, нельзя даже на короткое время снимать наушники.

Если рабочее место является постоянным, то устранить эти неудобства можно с помощью защитных кабин, снабженных системой кондиционирования воздуха, вибро- и шумозащитой.

Организационно-техническими мероприятиями по борьбе с вибрацией являются применение оборудования, исключающего воздействие вибрации на работающих, либо имеющего параметры вибрации в пределах санитарных норм, применение машин с дистанционным управлением, исключающих передачу вибрации на работающего, и осуществлением мероприятий по виброизоляции и вибропоглощению. Большое значение имеет правильная организация работ (чередование работы и отдыха).