Файл: Вассерман, А. Д. Методы оценки вентиляционных систем рудников.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 31.10.2024

Просмотров: 58

Скачиваний: 0

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

Г л а в а

3

 

ИССЛЕДОВАНИЕ КОМФОРТНОСТИ

 

И НОРМИРОВАНИЕ

ПАРАМЕТРОВ

РУДНИЧНОГО

МИКРОКЛИМАТА

 

 

3.1. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЛИЯНИЯ

РУДНИЧНОГО МИКРОКЛИМАТА

НА ПРОИЗВОДСТВЕННО

ОБУСЛОВЛЕННЫЕ

ПРОСТУДНЫЕ

ЗАБОЛЕВАНИЯ

И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ТРУДА НА ПОДЗЕМНЫХ РУДНИКАХ

Определить влияние параметров рудничного микроклимата на возникновение производственно обусловленных простудных заболеваний и на производительность труда па подземных руд­ никах возможно только с помощью комплексных медико-техни­ ческих исследований. Однако результатов таких работ в литера­ туре практически нет, а необходимость заставляет искать иные пути решения поставленной задачи.

Нам представляется необходимым решить два основных во­ проса: определить влияние рудничного микроклимата на забо­ леваемость горнорабочих и на производительность их труда.

Чтобы определить изменение производственно обусловленных простудных заболеваний от параметров рудничного микрокли­ мата — скорости v, температуры t и относительной влажности В или от охлаждающей способности 0 воздуха, необходимо в пер­ вую очередь установить наличие таких заболеваний из-за специ­ фичности производственных условий. Поэтому следует исключить как равновероятные во всех случаях трудно учитываемые факторы (все прочие причины, социально-бытовые условия и др.). Так, если из общего числа случаев заболеваний простудной группы я 1и трудящегося населения данной местности исключить число слу­ чаев простудных заболеваний п1а работающих иа подземных руд­ никах, а из численности населения этой группы N n исключить численность работающих на подземных рудниках N cn, то разность соответствующих им относительных показателей простудных за­ болеваний в чистом виде будет обусловлена рудничным микрокли­ матом.

42


П оказатели частоты заболеваний (1/чел. год) всего трудящ егося

населения (ш„) и групп трудящ ихся, связанных(

мц) и не связанны х (ш0)

с подземными условиями труда, запиш утся

в следующем виде:

/V,,

(2S)

“ О — */ у* 11*/ у п

Показатель частоты производственно обусловленных простудных заболеваний (1/чел.год)

ш = ш„ — ы0,

(29)

или в безразмерных показателях (в долях единицы)

' 1

= — — 1.

(30)

“о

 

С точки зрения определения потерь рабочего времени для нас будет более важен показатель удельной тяжести / производственно обусловленных заболеваний на одного трудящегося списочного состава. Обозначив / соответствующими индексами, принятыми ра­ нее для ш, получим (дн./чел.год)

1

П2и

 

 

,

»2д

 

(3J)

 

/V

>

 

 

, ; 2 ч ~

 

" 2 ч .

 

 

 

:

/ =

/п — /о

(32)

или аналогично (30)

 

 

 

I

1II

.1

(33)

 

 

 

где ;г2п и п2п—продолжительность

заболеваний, работающих в под­

земных рудниках, и всего населения.

 

Как видно, показатель / отличается от принятого обычно пока­ зателя тяжести, выраженного отношением щ к nv Однако для проведения анализов для группы трудящихся с существенно раз­ ными условиями труда он, по нашему мнению, более объективен

и приемлем.

 

 

 

Таким образом по

значениям

и <[>а и микроклиматическим

параметрам (у,

t, В ,

0) предполагалось построить зависимости

= / (0) и ф2= /

(©), на основании которых в каждом конкретном

случае станет возможным определить

снижение производственно

обусловленных простудных заболеваний изменением параметров рудничного воздуха. Условием оптимальности, т. е. максимума

43


 

независимости значений

и <i2

от микроклимата рудничных вы­

 

работок,

являются зависимости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<f>t <

о и а., ^ 0,

 

 

 

 

 

 

(34)

 

т. е. такие значения

и„

и /,„

которые не превышают общего фона

 

ш0

и /0. Зависимости (28—29) и (31—32) показывают,

на основе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

каких

статистических

показателей

v

 

Н

 

II

 

I

if

возможно

 

определить

(30)

и

(33).

 

 

17.0 :

0

 

 

Естественно предположить,

что

при

 

46.0 -

 

 

5.2

 

2.0

 

 

достижении условия

(34)

параметры

 

44.0 i

15.0 j.

25-

4.6

 

40.01

13.0 2

4.0

микроклимата

дадут

сочетание,

со­

4.О

36.0 %

 

26-

ответствующее

условиям

комфорта.

3.6

 

32.01

11. 0 -

6.0

27'-

Авторы

данной работы представ­

3.2

 

10.0-

8.0

ляют,

что

выбранный

для

анализа

2.8

 

280

 

9.0-

28

 

 

8.0 -

 

путь

не

является

наилучшим

по

2.6

 

25.0 Щ

10.0

 

7.0-

29Ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4

 

23.0

 

11.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2

 

21.0 i

6.0

12.0

30-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.0

 

19.0 j

5.0

13.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.8

 

17.0 ^

14.0■

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6

 

 

15.0-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.0 -z 4.0 -

31-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4 ■

16.0-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

2

-

13.0-

 

17.0■

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

12.5

 

3.0-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1

 

 

18.0-

32-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. 0 -

11.5-

 

19.0-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.9-

10.5-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.

8 -

9.5

 

2. 0 -

20. 0 -

33-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.7-

8.5-

 

21.0-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.6-

7.5-

 

22.0-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.5-

 

23.0-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.4-

 

34-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.5

 

1. 0 -

24.0-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.

3 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.0-

 

 

 

20

 

25

30

 

35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II

 

Г °С11

 

 

Температура Воздуха

t °С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Номограмма для опре­

Рис.

2.

Номограмма

для

определения

 

деления

скорости

движения

уровня производительности труда на под­

 

воздуха

по

кататермометру.

земных работах Венгерской Народной Рес­

 

v — скорость

движения воздуха,

 

 

 

 

 

публики.

 

 

 

 

 

м/сек.; Ы— показания сухого ка­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

татермометра;

t — показания

су­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хого термометра.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

объективности.

Однако,

как

показал

 

предварительный

анализ,

 

в связи с относительно небольшим

количеством

трудящихся,

 

работающих иа подземных рудниках в различных метеоусловиях,

 

и незначительным диапазоном изменения этих

условий иа

раз­

 

личных участках рудников,

определить

искомые зависимости по

 

данным сопоставления соответствующих групп трудящихся только

44


подземных рудников не представляется возможным. Кроме того, без определения общего фона простудных заболеваний трудящих­ ся данной местности, не связанных с подземными работами, не­ возможно было бы полупить в чистом виде влияние условий подземного микроклимата на возникновение производственно об­ условленных простудных заболеваний. По этой причине указан­ ный метод становится единственно возможным и в достаточной мере объективным. По имеющимся в литературе [60—62, 12] све­ дениям, сочетание скорости у, температуры t и относительной влажности В воздуха может быть оценено условным показателем охлаждающей способности воздуха 0 (рис. 1), выраженной в катаградусах (мгкал./сек. см2). Следует отметить, что охлаждающее действие воздуха © положено в основу зависимости изменения производительности труда П работающих на подземных рудниках при различных параметрах микроклимата.

Как ранее указывалось, решение этой задачи требовало уча­ стия медиков. Одиако с помощью разработанной [12] зависимости появилась возможность получить искомое решение без проведения на этом этапе специальных физиологических исследований. Для угольных шахт Венгерской Народной Республики (ВНР) на осно­ вании исследований и соответствующих расчетов составлены номограммальные связи, отражающие влияние охлаждающей спо­ собности рудничного воздуха на производительность труда (рис. 2). Как видно из номограммы на рис. 2, климатические условия шахт ВНР сходны с микроклиматом подземных предприятий южной части Советского Союза и глубоких шахт, поэтому наиболее ощу­ тимо на производительности труда в этом случае сказывается по­ ниженная охлаждающая способность воздуха. В соответствии с этим па номограмме представлена в качестве определяющей часть температурной шкалы в диапазоне от +20 до +35° С.

Для подземных рудников Заполярья, и в частности для апати­ товых, на примере которых были проведены исследования, опре­ деляющей частью температурной шкалы является диапазон тем­ ператур от —5 до +10° С. Поэтому для использования в условиях подземных рудников Заполярья номограммы, представленной на рис. 2, необходимо произвести соответствующую проверку. Не имея возможности проверить верхнюю часть номограммы П = —f (0), связанную с исследованиями физиологии труда, пришлось ограничиться проверкой соответствия положения осей 0, v и t условиям подземных выработок Заполярья путем натурных изме­ рений этих параметров в горных выработках апатитовых рудни­ ков. Для этого на рабочих местах были проведены комплексные кататермометрические, психрометрические и анемометрические съемки. Полученные данные для каждого изменения параметров рудничного воздуха наносились на соответствующие им оси номо­ граммы (рис. 2). Применимость указанной диаграммы можно счи­ тать доказанной, если 0 , v и t укладываются на прямую. В про-

45


я

тивном случае необходимо пересчитать угол заложения оси и или t. Таким образом, появляется возможность определить влияние рудничного микроклимата на производительность труда при высо­ кой охлаждающей способности воздуха в районах Заполярья. По-видимому, можно предположить, что область комфортных ус­ ловий труда будет одной и той же как для снижения до минимума производственно обусловленных простудных заболеваний, так и для максимального повышения производительности труда по фактору рудничного микроклимата. Указанный методический под­ ход позволяет подойти к определению экономической эффектив­ ности рудничной вентиляции и проверить высказанные предполо­ жения. Этот же методический подход позволяет решить и обрат­ ную задачу — нормирование параметров рудничного воздуха для создания комфортного микроклимата.

3.2. НОРМИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ. РУДНИЧНОГО МИКРОКЛИМАТА

Вопрос нормирования параметров производственного микро­ климата достаточно давно является предметом исследований. В на­ стоящее время имеются предложения о нормировании параметров и определена зона комфортных метеоусловий для рабочих поме­ щений производств, расположенных на поверхности [62], ана­ логичные данные разработаны для открытых горных разработок и шахт в зоне вечной мерзлоты [27 ] и для глубоких (высокотемпе­ ратурных) шахт [251.Попытаемся определить комфортные параметры рудничного микроклимата для рудников и шахт, находящихся в середине диапазона температур, для которых, как указывалось в 1.3, наиболее характерными являются околоиулевые температуры. Для достижения максимальной производительности труда при ком­ фортных параметрах рудничного микроклимата, исследованных в работе [12], микроклиматические условия определяются зна­ чениями охлаждающего действия K S рудничного воздуха в диапа­ зоне K S = 15—30 катаградусов (пользуемся здесь обозначением,, принятым в работе [12]). В зависимости от условий, определяе­ мых климатом расположения предприятия, можно ожидать:

а) /£.!?<15—для глубоких горизонтов шахт юга и средней полосы; б) ^^Й Тб^ЗО —для шахт средней глубины юга и средней полосы; в ) 7(Г5>30—для шахт Заполярья и северных районов.

Как показывают исследования отечественных авторов [62— 64] и наши собственные, K S = 20 катаградусов.

В соответствии с этим возможно предусмотреть мероприятия, направленные на создание комфортных условий. Случай (б) со­ ответствует условиям комфорта в рудничных выработках и не тре­ бует каких-либо дополнительных мероприятий. Для случаев (а) и (в) необходимы соответственно охлаждение и подогрев воздуха. Так как относительная влажность воздуха в рудничных условиях,

46