Файл: Рудничный воздух и его контроль справочное пособие..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 71

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

оболочки глаз и дыхательных путей. Симптомы отраже­ ния (в порядке увеличения степени отравления)': раздра­ жение и жжение в глазах и дыхательных путях, уста­ лость, тошнота, обморок. Смерть наступает быстро при вдыхании воздуха с 0,1% H2S.

Первая помощь при отравлении: искусственное дыха­ ние на свежен струе, вдыхание хлора (платок смочить хлорной известью). Согласно ПБ, количество H2S в воз­ духе действующих выработок не должно превышать

0.00066% по объему.

Причины появления H2S в рудничном воздухе: гние­ ние органических веществ; разложение шахтными водами содержащих серу пород (серный колчедан, гипс и др.); выделение из горных пород (особенно из пластов камен­ ной соли) и минеральных источников; рудничные пожа­ ры; взрывные работы (неполное взрывание ВВ, горение огнепроводного шнура).

Так как сероводород образуется при гниении органи­ ческих веществ (крепежного леса) и хорошо растворяет­ ся в воде, следует осторожно проходить по заброшенным обводненным выработкам, стараясь не возмущать воду, в противном случае из нее может выделиться значитель­ ное количество растворенного сероводорода.

Согласно «Единым правилам безопасности при раз­ работке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом», шахты, в которых хотя бы на одном пласте (залежи) обнаружен сероводород (или метан и водород), относятся к опасным по газу.

С е р н и с т ы й г а з (S02) — без цвета, с сильным раздражающим запахом и кислым вкусом. Удельный вес 2,22, молекулярный — 64,07, вес 1 л при нормальных условиях 2,86 г, температура плавления —72,7°, кипе­ ния— 10°, при 20° С в одном объеме воды растворяется 40 объемов S02.

Весьма ядовит. Раздражает слизистые оболочки ды­ хательных путей и глаз, при сильном отравлении вызы­ вает воспаление бронхов', отек гортани if легких. Кон­ центрация 0,05%Сопасна..для; жизни даже при кратко­ временном вдыхании. Запах SQ* ощутим' при содержании его в воздухе 0,0005%. Согласно ПБ, содержание SOj в воздухе действующих выработок не должно превышать

0,0007% по объему*.


Причины появления S02 в рудничном воздухе: взрыв­ ные работы, если они ведутся в сернистых породах или ВВ содержит серу; рудничные пожары; выделение из горных пород.

ПРОЧИЕ ЯДОВИТЫЕ, РАДИОАКТИВНЫЕ И ИНЕРТНЫЕ ПРИМЕСИ РУДНИЧНОГО ВОЗДУХА

А м м и а к — газ без цвета, с резким характерным запахом. Удельный вес 0,596; молекулярный — 17,03, вес •1 л при нормальных условиях 0,77 г; температура плав-

•ления — 77,7°, кипения — 33,3°; хорошо растворим в во­ де. Ядовит. Раздражает слизистые оболочки и кожу, при высоких температурах вызывает отек гортани. Об­ разуется после взрывных работ. Предельно допустимая

концентрация 0,0025%

по объему, или 0,02 мг/л.

К о м п р е с с о р н ы е

г а з ы — смесь ядовитых и

взрывчатых газов (СО, СН4 и другие углеводороды), образующихся при разложении смазочных масел и по­ ступающих иногда в атмосферу горных выработок со сжатым воздухом. Это может иметь место при неис­

правности охлаждающих

устройств компрессоров ли­

бо при использовании недоброкачественных

масел.

В ы х л о п н ы е г а з ы

могут поступать

в атмосфе­

ру шахтных выработок при работе двигателей внутрен­ него сгорания. В состав этих газов, кроме СО, С.02 и

окислов азота,

входят также акролеин и формальде­

гид.

(СН2 — СНСНО) — бесцветная, легко

А к р о л е и н

летучая жидкость с неприятным резким запахом прнасрелых жиров, поступающая в воздух в виде паров. Ядовита. Раздражающе действует на слизистые обо­ лочки; смертельно опасна концентрация акролеина 0,0014% по объему. Допустимая — 0,000025%по объему.

Ф о р м а л ь д е г и д (НСНО)— бесцветный газ с резким удушливым запахомЯдовит. Вызывает сильное раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей уже при содержании 0,018%. Допустимой счита­

ется концентрация 0,000075%

по

объему.

цианистый

П а р ы м ы ш ь я к а

(As)

й ртути (Hg),

водород (HCN) —отень

редкие

примеси

рудничного


воздуха. Могут образовываться при взрывных работах; выделяются при разработке соответствующих руд. весьма ядовиты. Предельно допустимое содержание паров ртути составляет 0,0000! мг/л; цианистого водо­

рода— 0,0003 .мг/л, или

0,000027% по

объему.

Р ад но а к ти в и ы’с

г а з ы.

При

разработке неко­

торых руд, например урановых,

в рудничный воздух,

могут поступать газообразные продукты их радиоак­ тивного распада (эманации): например, радон (Rn), торон (Тп), актинон (Лп). Эманации радиоактивны (вы­ деляют а и р-лучн), дают ионизирующие излучения, вызывающие у человека местные лучевые ожоги п изъ­ язвления или лучевую болезнь в острой или хронической форме.

Особенностью воздействия излучения является их скрытый характер. Человек, подвергающийся опасному воздействию излучения, не ощущает его. Происходящие в организме болезненные изменения проявляются не сразу, а но истечении некоторого времени.

Предельно допустимые концентрации радиоактивных веществ в воздухе устанавливаются с учетом вида из­

лучения. Наиболее опасен радон

(Rn),

санитарная

нор­

ма

содержания которого в рудничном воздухе равна

10

эманам*.

 

 

 

ся

Г е л и й (Н е)— инертный газ, бесцветен, выделяет­

из пород.

 

 

 

 

МЕТАН

 

 

 

 

•Метан — основная составная

часть

рудничного

газа,

выделяющегося в горные выработки из пород. Руднич­ ный газ, кроме метана, может содержать в себе угле­ кислый газ, азот, водород, этан, этилен, сероводород, сернистый газ, окись углерода. Состав рудничного газа зависит от свойств горных пород. В угольных шахтах он состоит в основном из метана с примесью С 02 (до

5%),

N2 (несколько процентов, а в калийных шахтах —

до десятков процентов), Н2 и

гомологов метана (сум­

марно

1—4%),

СО (0,5—1,5% )..'

 

* Одному эману

соответствует

такая-концентрация

эмана­

ций, при которой в.

1 л воздуха в

Г сек.происходит 3,7

распада.

11


Метан — газ без цвета и запаха. Удельный вес 0,554, молекулярный — 16,03, вес 1 л при нормальных усло­ виях 0,746 г, температура плавления —184°, кипения — 161,4°, растворимость в воде 3,5% при 760 мм рт. ст. и 20°. При обычных условиях весьма инертен, соединяет­ ся только с галоидами. Не ядовит. Увеличение его со­ держания в воздухе ведет к уменьшению количество кислорода.

Метан с воздухом образует горючие и взрывчатые смеси. Горит бледным голубовато-синим пламенем. Ре­ акция горения: СН4+ 2 0 2= С 0 2+2Н 20. При недостатке кислорода реакция идет с образованием окиси углерода

н водорода: СН4+ 0 2= С 0 + Н2 + Н20.

Теплота горения

метана 13300 ккал/кг. Температура

воспламенения

650—750°; она зависит от насыщенности воздуха мета­ ном, от состава атмосферы, рода воспламенителя, дав­ ления. При содержании в воздухе до 5—6% метана он горит при наличии источника тепла; от 5—6 до 14—15%, нормальном давлении и обычной температуре — смесь взрывается; свыше 14—15%— метан при обычных усло­ виях не взрывается, но может гореть при условии при­

тока

кислорода извне.

С

ростом количества метана в воздухе от 5—6 до

14—15% сила взрыва вначале нарастает, достигая мак­ симума при 9,5%, а затем, при дальнейшем повышении содержания метана, уменьшается. Наиболее легко вос­ пламеняются смеси с 8% метана.

Нижний предел взрывчатости смеси из нескольких близких по составу горючих газов определяется по

формуле

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

% 1

 

 

Р,

Ра

Р:,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ni +

No

+ N3

4" ' ''

 

где Рь

Р2,

Р3... — содержание каждого

из горючих ком­

 

 

понентов смеси в процентах по объе­

 

 

му

при

условии,

что

Ni,

 

Р1+ р2_рРз+--'== 100%;

 

N2, Na — нижние

пределы взрывчатости в про­

 

 

центах по объему каждого из горю­

 

 

чих компонентов в воздухе нормаль­

Пределы

ного состава

(тйбл.

2).

взрывчатости

смесей

метана с воздухом.

!2

 

 

 

 

 

 

 


содержащим различные проценты кислорода, показаны на диаграмме (рис. 1), которая дает представление о Том, какие смеси метана с воздухом не взрывчаты при Данном содержании кислорода и, наоборот, при каких концентрациях кислорода данная метано-воздушная смесь взрывчата.

Кроме химического состава, пределы взрывчатости метано-воздушной смеси зависят от ее начальной тем­ пературы и давления, расширяясь при их повышении. Так, при начальном давлении 10 ат метано-воздушная смесь взрывается при содержании метана от 5,9 до

17,2%.

Воспламенение метана происходит через некоторый

промежуток

времени

после

возникновения

контакта

его

с источником тепла.

Время

запаздывания вспышки

на-

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

 

 

 

Пределы взрывчатости,

 

Г а з

 

 

% по объему

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нижний

верхний

Метан .

 

 

 

5,0

15,0

 

Окись углерода .

 

 

12,5

75,0

 

Этан

 

 

 

3,2

12,5

 

Водород

 

 

 

4,0

74,0

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

Содержа-

Задержка воспламенения,

сек., при температуре

 

мне мета­

775°

875°

 

975°

1075°

 

на, ?0

 

 

6

1,08

0,35

0,12

0,039

 

7

1,15

0,36

0,13

0,041

 

8

1,25

0,37

0,14

0,042

 

9

1,30

0,39

0,14

0,044

 

10

1,40

0,41

0,15

0,049

 

12

1,64

0,44

0,16

0,055

 

13