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
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* 1— 1*/ 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 |
> |
|
|
|
||
/о |
, ; 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