Рудничная пыль как профессиональная вредность
Минеральная пыль, образующаяся в горных выработках при разрушении горных пород и полезного ископаемого, попадая в организм человека вместе с вдыхаемым воздухом, приводит к легочным заболеваниям, известным под общим названием пневмокониоз.
Из неядовитых минеральных пылей на первом месте по своей агрессивности стоит пыль, содержащая свободную SiO2, вдыхание которой приводит к заболеванию силикозом. Несколько менее агрессивна пыль гранита, асбеста, апатита, корунда и ряда других пород и минералов.
Угольная пыль вызывает заболевание, называемое антракозом.
Пневмокониоз вызывается лишь пылью с размером частиц не более 10 мк. причем особенно опасна пыль крупностью менее 3—5 мк.
Предельно допустимые концентрации различных видов пыли установлены в следующих размерах (в мг/м3):
Пыль, содержащая более 70 % свободного кремнезема .... 1
Пыль, содержащая от 10 до 70% свободного кремнезема ….. 2
Угольная и угольно-породная пыль, содержащая более 10%
свободной SiO2 ...................... 2
Угольная пыль, содержащая до 10 % SiO2.......... 4
Угольная пыль, не содержащая SiO2............ 10
Пыль, выделяющаяся в рудниках, более опасна в отношении возможности заболевания пневмокониозом, чем угольная пыль. Однако пыль, взвешенная в породных забоях угольных шахт, зачастую также содержит большое количество свободного кремнезема. Так, в шахтах Карагандинского бассейна содержание SiO2 достигает 25%, Кузнецкого — 34%. Содержание SiO2 в углях находится в пределах 0,5 - 8%.
Снижение заболеваемости пневмокониозом обеспечивается путем
улучшения санитарно-гигиенических условий в шахтах и рудниках и, в частности, поддержания в выработках и рабочих помещениях надлежащей чистоты воздуха. Для этого проводится комплекс инженерно-технических мероприятий, направленных на уменьшение пылеобразования и подавление образовавшейся пыли. Для пылеподавления широко используется вода, а также вода с примесью смачивателей. Наиболее часто применяются смачиватели ОП-7 и ДБ. Вода применяется при бурении шпуров с промывкой, для предварительной пропитки угольных пластов, орошения мест погрузки угля и руды в вагонетки, а также мест перегрузки полезного ископаемого и т. п.
При невозможности применения воды производится отсасывание пыли из мест интенсивного пылеобразования с последующим осаждением ее тем или иным способом.
Несмотря на эффективность применяемых способов борьбы с пылью невозможно поддерживать нормальную чистоту воздуха без деятельного проветривания выработок.
Пыль, находящаяся в горных выработках, частично взвешена в воздухе, а частично лежит на почве, боках и кровле выработки. Взвешенная в неподвижном воздухе пыль под влиянием силы тяжести будет выпадать тем быстрее, чем больше ее удельный вес и размеры пылинок. Скорость оседания пылинок шаровидной формы может быть подсчитана по формуле Стокса.
При этом для мелкодисперсной кварцевой пыли величина эта получается очень малой: пылинки диаметром d = 1 мк, начавшие падение с высоты 2 м, достигнут почвы выработки только через 2 ч 20 мин, при d = 0,5 мк время падения равно 5 ч 30 мин, а для пылинок d = 0,1 мк — 33 ч.
Таким образом, теоретически очень мелкая минеральная пыль может долго находиться во взвешенном состоянии даже в неподвижном воздухе. Однако, как показывает опыт, истинная скорость Vи оседания мелкодисперсной пыли неправильной формы значительно превосходит теоретическую VCT, полученную по формуле Стокса. Если обозначить через К отношение
, то, согласно нашим опытам, К имеет максимальное
значение для аэродинамически совершенных пылинок и минимальное для пылинок несовершенной формы. Максимальное и минимальное значения К определяются по формулам:
где d — размер пылинок, мк.
Из приведенных формул видно, что действительная максимальная скорость оседания пылинок размером 0,5—1 мк может в 500— 1000 раз превышать теоретическую, с увеличением размеров пылинок значение К уменьшается и при d = 10 мк становится равным 5.
Истинная минимальная скорость, наблюдаемая в опытах при крупности пылинок 10 мк, совпадает с теоретической, а при уменьшении размеров пылинок начинает превышать ее.
Скорость оседания угольных пылинок в спокойном воздухе v может быть найдена по выражению
где п имеет значения от 0,55 до 2,94.
С наименьшей скоростью, как показывает опыт, оседают частицы витреновой разности углей, а с наибольшей — пылинки кларена.
Пылинки, взвешенные в движущейся вентиляционной струе, вовлекаются последней в вихревые движения, направленные под любыми углами к оси потока. Это нарушает процесс оседания пылинок, они могут совершать как нисходящее, так и восходящее движение, время оседания увеличивается, что способствует выносу пыли из выработки при сравнительно небольших скоростях.
Пылинки, осевшие на поверхности, могут быть подняты в воздух вентиляционной струей при возрастании ее скорости до некоторого предела.
Критическая скорость, при которой происходит сдувание пылинок с поверхности выработки, тем больше, чем больше удельный вес минерала, из которого состоят пылинки, крупность, влажность, слеживаемость пыли и др. Исходя из условий уменьшения запыленности атмосферы в горных выработках минимальная скорость движения вентиляционной струи должна быть такой, которой вполне достаточно для поддержания мелкодисперсной пыли длительное время во взвешенном состоянии, что позволяет удалять ее в исходящую вентиляционную струю, но вместе с тем эта скорость не должна достигать критических значений, при которых в воздушный поток вовлекается осевшая в выработках пыль. Из этих соображений установлены оптимальные скорости движения воздуха в выработке. Вследствие крайней сложности процесса попытки теоретического решения задачи на определение минимальных и оптимальных скоростей не привели к надежным результатам.
Более достоверны результаты опытов, особенно проведенных в натурных условиях.
В соответствии с этими опытами в настоящее время в негазовых угольных шахтах рекомендуется в качестве минимальных скоростей движения воздушной струи принимать в очистных забоях 0,9 м /сек, в подготовительных 0,3 м/сек и в выработках с конвейерной доставкой 0,7 м/сек; оптимальная скорость рекомендуется соответственно 1,6; 0,6 и 1,3 м/сек.
Дата добавления: 2017-11-21; просмотров: 2686;