Вредные газовые примеси воздуха горных предприятий, их характеристика и норма.

Атмосферный воздух, заполняющий горные выработки, называется рудничным, или шахтным. Состав и другие параметры шахтного воздуха отличаются от атмосферного. Если состав шахтного воздуха отличается незначительно, то такой воздух называется свежим, или чистым. При существенном отличии состава шахтного воздуха от атмосферного воздух называется испорченным, или загрязненным.

Вредные примеси шахтного воздуха – окись углерода, окислы азота, сернистый газ, сероводород и др.

В незначительных количествах выделяются из пород и полезного ископаемого, минеральных источников. В основном выделяется при ведении взрывных работ и работе машин с двигателями внутреннего сгорания.

Окись углерода (угарный газ) — газ без цвета, вкуса и запаха. Его плотность по отношению к воздуху равна 0,97, молекулярный вес — 28. Масса 1 л окиси углерода при нормальных условиях равна 1,25 г. Плохо растворим в воде. Горит и взрывается в смеси с воздухом при содержании 16,2—73,4 %.

Образует прочное химическое соединение с гемоглобином крови, что приводит к кислородному голоданию тканей. При содержании (в крови 10—20 % окиси углерода у человека учащается дыхание при работе, появляется легкая головная боль. В случае содержания в крови 20—40% окиси углерода головная боль усиливается, появляются головокружение, психическое расстройство, общая слабость, тошнота, рвота, учащенное сердцебиение). При дальнейшем увеличении содержания в крови окиси, углерода наступает обморочное состояние, а затем — смерть.

При хронической интоксикации поражается центральная нервная система, ухудшается зрение (нарушение цветоощущения, сужение поля зрения), появляются боли в области сердца и гипертоническая болезнь.

Окислы азота. Окись азота NO, двуокись азота NО₂, двучетырехокись азота N₂C₄, пятиокись азота N₂O₅. Окислы азота имеют темно-бурый цвет и резкий запах. Наиболее устойчивы в воздухе NО₂ N₂O₄. Двуокись азота в 1,59 раза тяжелее воздуха, хорошо растворяется в воде, образуя азотную и азотистую кислоты.

Двучетырехокись азота N₂O₄ в 3,18 раза тяжелее воздуха. Она также хорошо растворяется в воде.

Быстрое отравление человека окислами азота происходит в несколько стадий. В начальной стадии появляются небольшой кашель, слабость, головная боль. Через 30—60 мин наступает период мнимого благополучия — латентный (скрытый) период, который длится 3—6 ч и более. В это время начинается отек легких, который нарастает и вызывает боль в груди, кашель, усиление, одышки, что может привести к смерти. Смертельное отравление вызывает содержание окислов азота в воздухе, равное 0,025 %.

Сернистый газ S0 ₂ — бесцветный газ с сильным раздражающим запахом и кисловатым вкусом, тяжелее воздуха в 2,3 раза. Хорошо растворим в воде. Образуется при производстве взрывных работ, рудничных пожарах, окислении полисульфидов кислородом воздуха. Он выделяется из горных пород (колчеданные и полисульфидные руды) и каменного угля.

Ядовит, вызывает раздражение верхних дыхательных путей и глаз, при высокой его концентрации поражает легкие. В аварийных ситуациях при концентрации сернистого газа 0,05% быстро наступает смерть от удушья. Запах сернистого газа ощутим при содержании его в воздухе в 1,5-2 раза выше ПДК.

Сероводород H ₂ S — бесцветный газ с характерным запахом тухлых яиц. Тяжелее воздуха в 1,19 раза. Растворим в воде. Горит и образует с воздухом (при 6%-ном содержании) взрывчатую смесь. Частый спутник сернистого газа. Образуется также при гниении органических веществ и ведении взрывных работ.

При легком отравлении наблюдается раздражение слизистой оболочки глаз и верхних дыхательных путей, боль в глазах, светобоязнь, слезотечение, цветные круги вокруг источников света, кашель, стеснение в груди.

При отравлении средней тяжести поражается нервная система, возникают головная боль, головокружение, слабость, рвота, оглушенное состояние. Тяжелое отравление вызывает рвоту, нарушение сердечнососудистой деятельности и дыхания, обморочное состояние и смерть.

Вызывает хронические заболевания глаз, желудочно-кишечные расстройства, нарушение сна, гипертоническая болезнь и др.

Ощутим при содержании его в воздухе 0,0001—0,0002% (в 7-4 раза ниже ПДК). Смертельно опасное отравление наступает при содержании 0,1 % даже при кратковременном воздействию При большой концентрации запах сероводорода может не ощущаться вследствие паралича окончаний обонятельного нерва.

Шахты, в которых обнаружено выделение сероводорода, относятся к опасным по газу. Такие шахты переводятся на газовый режим.

Акролеин СН ₂ СНСОН — летучая жидкость (легко испаряющаяся) с запахом пригорелых жиров. Источник – выхлоп дизельных двигателей. Пары акролеина в 1,9 раза тяжелее воздуха и легко растворяются в воде. Оказывает на человека раздражающее действие. Вызывает конъюнктивит, отек век, раздражение слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Возможны желудочно-кишечные расстройства, боли в животе, тошнота, рвота, посинение губ.

В случаях тяжелого отравления наблюдаются похолодание конечностей, слюнотечеие, замедление пульса, потеря сознания, смерть.

Борьба с акролеином осуществляется с помощью нейтрализаторов выхлопных газов.

Формальдегид СН ₂ О (муравьиный альдегид) — газ с резким неприятным запахом. Его плотность по отношению к воздуху равна 1,4. Легко растворяется в воде. Выделяется при работе двигателей внутреннего сгорания. Оказывает раздражающее действие на слизистую оболочку глаз и органов дыхания, поражает центральную нервную систему, кожный покров.

Аммиак NH ₃ — бесцветный газ с характерным резким запахом. Плотность по отношению к воздуху равна 0,59. Хорошо растворяется в воде и в смеси с воздухом (при содержании 16—26%) взрывается.

Выделяется из апатитонефелиновых пород, при ведении взрывных работ, тушении пожаров (от взаимодействия воды с раскаленным углем), повреждении холодильных машин. Ядовит, вызывает тяжелые ожоги слизистой оболочки верхних дыхательных путей, резкий отек языка, гортани, острый бронхит, падение артериального давления, возбуждение и бред, раздражение глаз, а при попадании в глаза — слепоту.

Радон Rn — бесцветный радиоактивный газ без запаха и вкуса, в 7,6 раза тяжелее воздуха, хорошо растворяется в воде. Является первичным продуктом распада радия. Выделяется при разработке радиоактивных руд.

Помимо внешнего облучения, имеет место внутреннее облучение от попавших внутрь организма через легкие радиоактивных газов и пыли, а также через желудочно-кишечный тракт.

Может возникнуть лучевая болезнь. Облучение в течении некоторого времени не ощущается

Водород Н ₂ — бесцветный газ с плотностью по отношению к воздуху, равной 0,07. Его плотность при нормальных условиях равна 0,09 кг/м3. Почти не растворим в воде. Горит и взрывается при концентрации в воздухе 4—74%.

Легче других газов диффундирует через пористые перегородки. В шахтный воздух выделяется из пород, калийных руд и угля. Образуется при зарядке аккумуляторных батарей. Шахты, в которых хотя бы на одной из залежей обнаружен водород, относятся к опасным по газу и делятся на следующие четыре категории.

Под пылью понимается совокупность тонкодисперсных твердых частиц органического или минерального происхождения. Пыль относится к коллоидным системам.

При взвеси частиц размером от 10^-5 до 10^-7 см, называется аэрозолем. Аэрозолем являются пыль, туман и дым.

В зависимости от крупности частиц, различают пыль макроскопическую (размером >10 мкм), микроскопическую (размером 10—0,25 мкм), ультрамикроскопическую (размером 0,25— 0,01 мкм), субмикроскопическую (размером <0,01 мкм).

Существенное значение при оценке свойств пыли (пожароопасности, взрывчатости, силикозоопасности и др.) имеет количественное соотношение частиц различной крупности.

Постоянный контакт с пылью моет вызывать пневмоканиозы.

· углекислый газ – на рабочих местах и исходящих струях – 0,5%, в выработках с исходящей струёй крыла, горизонта и шахты 0,75%, восстановительные выработки по завалу 1%. Повышение на 3% учащенное дыхание, 5-8% головная боль, одышка, тошнота и т.д., 20-25% смерть.

· Окись углерода (угарный газ) – 0,0017%, допуск в забой после взрывных работ – 0,008%.

· Окислы азота – в пересчете на NO₂ – 0,00026%.

· Сернистый газ – 0,00038%.

· Сероводород – 0,0001%.

· Акролеин – (выхлоп дизелей) 0,0008%.

· Формальдегид – 0,0004%.

· Аммиак – 0,002%.

· Радон – по дозе облучения.

· Водород – 0,5%.

· Количество метана и водорода (1м³ водорода = 2 м³ метана)

Категория шахт I II III Сверхкатегорийные

Количество горючих газов (метан и водород), выделяющееся за сутки и приходящееся на 1 м³ среднесуточной добычи горной

массы, м³ <7 7—14 14—21 >21

Дата добавления: 2015-10-16