Баннер 11

 

74. Добыча полезных ископаемых

Редакторы глав:  Джеймс Р. Армстронг и Раджи Менон


 

Содержание 

Рисунки и таблицы

Горное дело: обзор
Норман С. Дженнингс

Разведка
Уильям С. Митчелл и Кортни С. Митчелл

Виды добычи угля
Фред В. Германн

Методы подземной добычи
Ханс Хамрин

Подземная добыча угля
Саймон Уолкер

Методы открытой разработки
Томас А. Хетмон и Кайл Б. Дотсон

Управление открытой добычей угля
Пол Уэсткотт

Переработка руды
Сидней Эллисон

Подготовка угля
Энтони Д. Уолтерс

Наземный контроль в подземных шахтах
Люк Бошан

Вентиляция и охлаждение в подземных шахтах
МДж Хоус

Освещение в подземных шахтах
Дон Троттер

Средства индивидуальной защиты в горнодобывающей промышленности
Питер В. Пикерилл

Пожары и взрывы в шахтах
Кейси С. Грант

Обнаружение газов
Пол Маккензи-Вуд

Готовность к чрезвычайным ситуациям
Гэри А. Гибсон

Опасности для здоровья при добыче полезных ископаемых
Джеймс Л. Уикс

таблицы

Щелкните ссылку ниже, чтобы просмотреть таблицу в контексте статьи.

1. Коэффициенты расчетного количества воздуха
2. Мощность воздушного охлаждения с поправкой на одежду
3. Сравнение шахтных источников света
4. Нагрев угля-иерархия температур
5. Критические элементы/подэлементы аварийной готовности
6. Аварийные средства, оборудование и материалы
7. Матрица обучения готовности к чрезвычайным ситуациям
8. Примеры горизонтального аудита планов действий в чрезвычайных ситуациях
9. Распространенные названия и воздействие опасных газов на здоровье

цифры

Наведите курсор на миниатюру, чтобы увидеть подпись к рисунку, щелкните, чтобы увидеть рисунок в контексте статьи.

МИН010F3МИН010F4МИН020F2МИН020F7МИН020F4МИН020F6МИН20F13МИН20F10МИН040F4 МИН040F3МИН040F7МИН040F1МИН040F2МИН040F8МИН040F5


Нажмите, чтобы вернуться к началу страницы

Воскресенье, 13 марта 2011 16: 36

Обнаружение газов

Все, кто работает в подземных шахтах, должны хорошо знать шахтные газы и знать об опасностях, которые они могут представлять. Также необходимы общие знания о приборах и системах обнаружения газа. Для тех, кому поручено использовать эти приборы, необходимо подробное знание их ограничений и газов, которые они измеряют.

Даже без инструментов человеческие органы чувств могут обнаруживать постепенное появление химических и физических явлений, связанных с самовозгоранием. Отопление нагревает вентиляционный воздух и насыщает его как поверхностной, так и интегральной влагой, удаляемой отоплением. Когда этот воздух встречается с более холодным воздухом в вентиляционном отверстии, возникает конденсат, что приводит к дымке и появлению потливости на поверхностях возвратов. Следующим признаком является характерный запах масла или бензина, за которым следует дым и, наконец, видимое пламя.

Угарный газ (CO), не имеющий запаха, появляется в измеримых концентрациях примерно от 50 до 60 °C до появления характерного запаха самовозгорания. Следовательно, большинство систем обнаружения возгорания полагаются на обнаружение повышения концентрации угарного газа выше нормального фона для конкретной части шахты.

Иногда нагрев впервые обнаруживается человеком, который на мгновение замечает слабый запах. Тщательный осмотр участка, возможно, придется повторить несколько раз, прежде чем можно будет обнаружить измеримое устойчивое повышение концентрации монооксида углерода. Соответственно, бдительность всех тех, кто находится в шахте, никогда не должна ослабевать, и должен быть реализован заранее подготовленный процесс вмешательства, как только возникнет подозрение или обнаружение индикатора и о нем будет сообщено. К счастью, благодаря значительному прогрессу в технологии обнаружения и мониторинга пожаров, достигнутому с 1970-х годов (например, детекторные трубки, карманные электронные детекторы и компьютеризированные стационарные системы), больше нет необходимости полагаться только на человеческие чувства.

Портативные приборы для обнаружения газа

Прибор для обнаружения газа предназначен для обнаружения и контроля наличия широкого спектра типов газа и концентраций, которые могут привести к пожару, взрыву и образованию токсичной или кислородной атмосферы, а также для обеспечения раннего предупреждения о вспышке спонтанного горение. Газы, для которых они используются, включают CO, двуокись углерода ( CO2), диоксид азота (NO2), сероводород ( H2S) и диоксид серы (SO2). Доступны различные типы инструментов, но прежде чем решить, какой из них использовать в конкретной ситуации, необходимо ответить на следующие вопросы:

 

  • Почему требуется обнаружение определенного газа или газов?
  • Каковы свойства этих газов?
  • Где и при каких обстоятельствах они возникают?
  • Какой прибор или устройство для обнаружения газа лучше всего подходит для этих обстоятельств?
  • Как работает этот инструмент?
  • Каковы его ограничения?
  • Как следует интерпретировать результаты, которые он дает?

 

Рабочие должны быть обучены правильному использованию портативных газоанализаторов. Инструменты должны обслуживаться в соответствии со спецификациями производителя.

Универсальные комплекты извещателей

Детекторный комплект состоит из подпружиненного поршневого или сильфонного насоса и ряда сменных стеклянных индикаторных трубок, содержащих химические вещества, характерные для определенного газа. Насос имеет объем 100 смXNUMX и может управляться одной рукой. Это позволяет набрать образец такого размера через индикаторную трубку перед подачей в сильфон. Предупреждающий индикатор на градуированной шкале соответствует самому низкому уровню общего обесцвечивания, а не самой глубокой точке проникновения цвета.

Прибор прост в использовании и не требует калибровки. Тем не менее, некоторые меры предосторожности применимы:

  • Индикаторные трубки (которые должны быть датированы) обычно имеют срок годности два года.
  • Индикаторную трубку можно использовать повторно десять раз при условии отсутствия изменения цвета.
  • Общая точность каждого определения обычно находится в пределах ± 20%.
  • Водородные трубы не одобрены для использования под землей из-за сильного выделения тепла.
  • «Предварительная трубка», заполненная активированным углем, требуется при оценке низких уровней окиси углерода в присутствии дизельных выхлопов или высших углеводородов, которые могут присутствовать в остаточном демпфировании.
  • Отработавший газ должен быть пропущен через охлаждающее устройство, чтобы убедиться, что температура ниже 40 °C, перед прохождением через индикаторную трубку.
  • Кислородные и метановые трубки не разрешены для использования под землей из-за их неточности.

 

Каталитические метанометры

Метанометр каталитического типа используется в подземных шахтах для измерения концентрации метана в воздухе. Он имеет датчик, основанный на принципе сети из четырех спиральных проводов с согласованным сопротивлением, обычно каталитических нитей, расположенных в симметричной форме, известной как мост Уитстона. В норме две нити активны, а две другие пассивны. Активные нити или шарики обычно покрывают катализатором на основе оксида палладия, чтобы вызвать окисление горючего газа при более низкой температуре.

Метан из атмосферы попадает в камеру для проб либо путем диффузии через спеченный диск, либо путем всасывания аспиратором или внутренним насосом. Нажатие рабочей кнопки метанометра замыкает цепь, и ток, протекающий через мост Уитстона, окисляет метан на каталитических (активных) нитях в камере для проб. Тепло этой реакции повышает температуру каталитических нитей, увеличивая их электрическое сопротивление и электрически разбалансируя мост. Протекающий электрический ток пропорционален сопротивлению элемента и, следовательно, количеству присутствующего метана. Это показано на индикаторе выхода, градуированном в процентах метана. Опорные элементы в схеме моста Уитстона служат для компенсации изменений условий окружающей среды, таких как температура окружающей среды и атмосферное давление.

Этот инструмент имеет ряд существенных ограничений:

  • И метан, и кислород должны присутствовать, чтобы получить ответ. Если уровень кислорода в камере для проб ниже 10 %, не весь метан, попадающий в детектор, будет окислен, и будут получены ложно-заниженные показания. По этой причине этот прибор не следует использовать для измерения уровня метана в остаточном демпфировании или в герметичных зонах с низкой концентрацией кислорода. Если в камере чистый метан, то вообще не будет показаний. Соответственно, операционная кнопка должна быть нажата перед перемещением прибора в предположительно метановый слой, чтобы втянуть в камеру некоторое количество кислородсодержащего воздуха. Наличие слоя будет подтверждено показаниями, превышающими полную шкалу, с последующим возвратом к шкале, когда кислород будет израсходован.
  • Каталитический тип метанометра будет реагировать на горючие газы, отличные от метана, например, водород и монооксид углерода. Таким образом, могут быть получены неоднозначные показания в газах, оставшихся после пожара или взрыва (остаточное затухание).
  • Приборы с диффузионными головками должны быть защищены от высоких скоростей воздуха, чтобы избежать ложных показаний. Этого можно добиться, прикрывая его рукой или каким-либо другим предметом.
  • Инструменты с каталитическими нитями могут не реагировать на метан, если нить вступает в контакт с парами известных ядов во время калибровки или использования (например, силиконы в полироли для мебели, полироли для пола и красках, фосфатные эфиры, присутствующие в гидравлических жидкостях, и используемые фторуглероды). в качестве пропеллента в аэрозольных баллончиках).
  • Метанометры, работающие по принципу моста Уитстона, могут давать ошибочные показания при различных углах наклона. Такие неточности будут сведены к минимуму, если держать прибор под углом 45° во время его калибровки или использования.
  • Метанометры могут давать неточные показания при различных температурах окружающей среды. Эти неточности будут сведены к минимуму путем калибровки прибора в температурных условиях, аналогичных тем, которые существуют под землей.

 

Электрохимические ячейки

Приборы, использующие электрохимические элементы, используются в подземных шахтах для измерения концентрации кислорода и окиси углерода. Доступны два типа: ячейка состава, реагирующая только на изменение концентрации кислорода, и ячейка парциального давления, реагирующая на изменение парциального давления кислорода в атмосфере и, следовательно, количества молекул кислорода в единице объема. .

В композиционной ячейке используется капиллярный диффузионный барьер, который замедляет диффузию кислорода через топливный элемент, так что скорость, с которой кислород может достичь электрода, зависит исключительно от содержания кислорода в образце. На эту ячейку не влияют изменения высоты (например, барометрического давления), температуры и относительной влажности. Наличие СО2 в смеси, однако, нарушает скорость диффузии кислорода и приводит к ложно высоким показаниям. Например, наличие 1% СО2 увеличивает показания кислорода на целых 0.1%. Несмотря на то, что это небольшое увеличение, оно все же может быть значительным и небезопасным. Особенно важно знать об этом ограничении, если этот прибор будет использоваться в условиях остаточного демпфирования или в других атмосферах, о которых известно, что они содержат CO.2.

Ячейка парциального давления основана на том же электрохимическом принципе, что и ячейка концентрации, но лишена диффузионного барьера. Он реагирует только на количество молекул кислорода в единице объема, что делает его зависимым от давления. СО2 в концентрациях ниже 10% не оказывает кратковременного влияния на показания, но в долгосрочной перспективе углекислый газ разрушает электролит и сокращает срок службы элемента.

Следующие условия влияют на надежность показаний кислорода, производимых датчиками парциального давления:

  • Высота над уровнем моря и барометрическое давление: Поездка с поверхности на дно шахты увеличит показания кислорода на 0.1% на каждые 40 м пройденного пути. Это относится и к провалам, встречающимся в подземных выработках. Кроме того, нормальные ежедневные колебания барометрического давления в 5 миллибар могут изменить показания кислорода на целых 0.1%. Грозовая активность может сопровождаться падением давления на 30 миллибар, что приведет к падению показаний кислорода на 0.4%.
  • Вентиляция: Максимальное изменение вентиляции на вентиляторе будет составлять 6-8 дюймов водяного столба или 10 миллибар. Это приведет к падению показаний кислорода на 0.4% при переходе от впуска к возврату вентилятора и на 0.2% при перемещении от самой дальней стороны от дна приямка.
  • Температура: Большинство детекторов имеют электронную схему, которая измеряет температуру ячейки и корректирует влияние температуры на выходной сигнал датчика.
  • Относительная влажность: Увеличение относительной влажности от сухой до насыщенной при 20 °C приведет к снижению показаний кислорода примерно на 0.3%.

 

Другие электрохимические элементы

Были разработаны электрохимические ячейки, способные измерять концентрацию CO от 1 ppm до верхнего предела 4,000 ppm. Они работают путем измерения электрического тока между электродами, погруженными в кислый электролит. CO окисляется на аноде с образованием CO2 и реакция высвобождает электроны прямо пропорционально концентрации CO.

Также доступны электрохимические элементы для водорода, сероводорода, оксида азота, диоксида азота и диоксида серы, но они обладают перекрестной чувствительностью.

В продаже нет электрохимических ячеек для CO.2. Этот недостаток был преодолен за счет разработки портативного прибора, содержащего миниатюрную инфракрасную ячейку, чувствительную к углекислому газу в концентрациях до 5%.

 

Недисперсионные инфракрасные детекторы

Недисперсионные инфракрасные детекторы (NDIR) могут измерять все газы, содержащие такие химические группы, как -CO, -CO.2 и -СН3, которые поглощают инфракрасные частоты, характерные для их молекулярной конфигурации. Эти датчики дороги, но они могут обеспечить точные показания для таких газов, как CO, CO.2 и метана в условиях меняющегося фона других газов и низкого уровня кислорода, и поэтому идеально подходят для мониторинга газов за уплотнениями. О2, N2 и Н2 не поглощают инфракрасное излучение и не могут быть обнаружены этим методом.

Другие портативные системы с детекторами на основе теплопроводности и показателя преломления нашли ограниченное применение в угольной промышленности.

Ограничения портативных приборов для обнаружения газа

Эффективность портативных газоанализаторов ограничивается рядом факторов:

  • Требуется калибровка. Обычно это включает в себя ежедневную проверку нуля и напряжения, еженедельную проверку диапазона и калибровочные испытания уполномоченным внешним органом каждые 6 месяцев.
  • Датчики имеют ограниченный срок службы. Если производитель не указал дату приобретения, необходимо указать дату приобретения.
  • Датчики можно отравить.
  • Датчики могут иметь перекрестную чувствительность.
  • Чрезмерная экспозиция может привести к насыщению сенсора, что приведет к его медленному восстановлению.
  • Наклон может повлиять на чтение.
  • Аккумуляторы требуют зарядки и регулярной разрядки.

 

Централизованные системы мониторинга

Проверки, вентиляция и обследования с помощью ручных инструментов часто позволяют обнаружить и определить местонахождение небольшого нагревателя с ограниченным выделением CO до того, как газ будет рассеян системой вентиляции или его уровень превысит установленные законом пределы. Однако этого недостаточно, когда известно, что существует значительный риск возгорания, уровень метана в возврате превышает 1% или существует подозрение на потенциальную опасность. В этих условиях требуется непрерывный мониторинг в стратегически важных точках. Используется несколько различных типов централизованных систем непрерывного мониторинга.

Системы трубных пучков

Система трубных пучков была разработана в Германии в 1960-х годах для обнаружения и мониторинга самовозгорания. Он включает в себя серию из 20 пластиковых трубок из нейлона или полиэтилена диаметром 1/4 или 3/8 дюйма, которые простираются от группы анализаторов на поверхности до выбранных мест под землей. Трубки оснащены фильтрами, дренажами и пламегасителями; анализаторы обычно инфракрасные для CO, CO2 и метан и парамагнетик для кислорода. Поглотительный насос одновременно прокачивает образец через каждую пробирку, а последовательный таймер направляет образец из каждой пробирки по очереди через анализаторы. Регистратор данных записывает концентрацию каждого газа в каждом месте и автоматически подает сигнал тревоги при превышении заданных уровней.

Данная система имеет ряд преимуществ:

  • Взрывозащищенные приборы не требуются.
  • Обслуживание относительно простое.
  • Подземное питание не требуется.
  • Он охватывает широкий спектр газов.
  • Инфракрасные анализаторы обычно достаточно стабильны и надежны; они сохраняют свою специфичность в изменяющемся фоне горючих газов и в атмосфере с низким содержанием кислорода (высокие концентрации метана и/или двуокиси углерода могут быть перекрестно чувствительными к показаниям угарного газа в диапазоне низких частей на миллион).
  • Приборы могут быть откалиброваны на поверхности, хотя калибровочные пробы газов должны быть отправлены через трубки для проверки целостности системы сбора и системы определения мест, где были взяты конкретные пробы.

 

Есть и некоторые недостатки:

  • Результаты не в реальном времени.
  • Утечки видны не сразу.
  • В трубках может скапливаться конденсат.
  • Дефекты в системе не всегда сразу бросаются в глаза, и их может быть трудно идентифицировать.
  • Трубы могут быть повреждены в результате взрыва, пожара или взрыва.

 

Телеметрическая (электронная) система

Телеметрическая автоматическая система контроля загазованности имеет модуль управления на поверхности и искробезопасные датчики, стратегически расположенные под землей, которые соединены телефонными линиями или оптоволоконными кабелями. Датчики доступны для метана, CO и скорости воздуха. Датчик CO аналогичен электрохимическому датчику, используемому в портативных приборах, и имеет те же ограничения. Датчик метана работает за счет каталитического сжигания метана на активных элементах схемы моста Уитстона, которые могут быть отравлены соединениями серы, сложными эфирами фосфорной кислоты или соединениями кремния и не будут работать при низкой концентрации кислорода.

К уникальным преимуществам этой системы относятся:

  • Результаты доступны в режиме реального времени (т. е. есть быстрые признаки возгорания или скопления метана).
  • Возможны большие расстояния между головками датчиков и блоком управления без ущерба для системы.
  • Неисправность датчика распознается немедленно.

 

Есть и некоторые недостатки:

  • Требуется высокий уровень технического обслуживания.
  • Диапазон датчика CO ограничен (0.4%).
  • Разнообразие датчиков ограничено; для СО их нет2 или водород.
  • Датчик метана подвержен отравлению.
  • На месте требуется калибровка.
  • Перекрестная чувствительность может быть проблемой.
  • Возможна потеря мощности (например, >1.25% для метана).
  • Срок службы датчика ограничен 1-2 годами.
  • Система не подходит для атмосфер с низким содержанием кислорода (например, за уплотнениями).

 

Газовый хроматограф

Газовый хроматограф представляет собой сложное оборудование, которое анализирует образцы с высокой степенью точности и которое до недавнего времени могло полностью использоваться только химиками или специально квалифицированным и обученным персоналом.

Пробы газа из системы пучкового типа вводятся в газовый хроматограф автоматически или могут быть введены вручную из проб мешков, вынесенных из шахты. Колонка со специальной насадкой используется для разделения различных газов, а подходящий детектор, обычно теплопроводный или пламенно-ионизационный, используется для измерения каждого газа по мере его элюирования из колонки. Процесс разделения обеспечивает высокую степень специфичности.

Газовый хроматограф имеет особые преимущества:

  • Никакой перекрестной чувствительности от других газов не происходит.
  • Он способен измерять водород.
  • Он способен измерять этилен и высшие углеводороды.
  • Он может точно измерять от очень низких до очень высоких концентраций большинства газов, которые образуются или образуются под землей в результате нагревания или пожара.
  • Общепризнанно, что современные методы борьбы с пожарами и нагревом в угольных шахтах могут быть наиболее эффективно реализованы на основе интерпретации газовых анализов из стратегически важных мест в шахте. Точные, надежные и полные результаты требуют газового хроматографа и интерпретации квалифицированным, опытным и полностью обученным персоналом.

 

К его недостаткам относятся:

  • Анализы делаются относительно медленно.
  • Требуется высокий уровень технического обслуживания.
  • Аппаратное обеспечение и элементы управления сложны.
  • Периодически требуется внимание специалиста.
  • Калибровка должна планироваться часто.
  • Высокие концентрации метана мешают измерениям низкого уровня CO.

Выбор системы

Системы с пучком труб предпочтительнее для мест мониторинга, в которых не ожидается быстрых изменений концентрации газа или, как в герметичных зонах, может быть среда с низким содержанием кислорода.

Телеметрические системы предпочтительны в таких местах, как кольцевые дороги или на забое, где могут иметь значение быстрые изменения концентрации газа.

Газовая хроматография не заменяет существующие системы мониторинга, но увеличивает диапазон, точность и надежность анализов. Это особенно важно, когда речь идет об определении риска взрыва или когда нагрев достигает продвинутой стадии.

Вопросы выборки

  • Большое значение имеет размещение точек отбора проб в стратегически важных местах. Информация из одной точки отбора проб на некотором расстоянии от источника носит лишь предположительный характер; без подтверждения из других мест это может привести к переоценке или недооценке серьезности ситуации. Следовательно, точки отбора проб для обнаружения вспышки самовозгорания должны располагаться там, где наиболее вероятно возникновение нагрева. Между нагревом и датчиками должно быть небольшое разбавление потоков. Следует учитывать возможность наслоения метана и теплых продуктов сгорания, которые могут подниматься вверх по провалу в герметичной зоне. В идеале места отбора проб должны располагаться в возвратных стыках панелей, за заглушками и пломбами, а также в основном потоке вентиляционного контура. Применимы следующие соображения:
  • Место отбора проб должно быть установлено на расстоянии не менее 5 м от тюленя (т. е. ближе к морде), поскольку тюлени «вдыхают» воздух при повышении атмосферного давления.
  • Пробы следует брать из скважин только тогда, когда они выдыхаются и когда можно убедиться, что скважина свободна от утечек.
  • Пробы следует отбирать на расстоянии более 50 м по ветру от места пожара, чтобы обеспечить перемешивание (Mitchell and Burns 1979).
  • Пробы следует отбирать по уклону от пожара у крыши, поскольку горячие газы поднимаются вверх.
  • Пробы следует брать через вентиляционную дверь, чтобы избежать утечки.
  • Все точки отбора проб должны быть четко показаны на картах-схемах шахтной вентиляционной системы. Взятие проб газа под землей или из поверхностных скважин для анализа в другом месте затруднено и чревато ошибками. Образец в мешке или контейнере должен действительно отражать атмосферу в месте отбора проб.

 

Пластиковые пакеты в настоящее время широко используются в промышленности для отбора проб. Пластик сводит к минимуму утечку и может хранить образец в течение 5 дней. Водород, если он присутствует в мешке, будет разлагаться с ежедневной потерей около 1.5% его первоначальной концентрации. Образец в футбольном пузыре изменит концентрацию через полчаса. Мешки легко наполнять, а образец можно вдавить в анализатор или откачать с помощью насоса.

Металлические пробирки, заполняемые насосом под давлением, могут хранить образцы в течение длительного времени, но размер образца ограничен, а утечка является обычным явлением. Стекло инертно по отношению к газам, но стеклянная тара хрупкая, и пробу трудно извлечь без разбавления.

При отборе проб контейнер следует предварительно промыть не менее трех раз, чтобы убедиться, что предыдущий образец полностью смыт. На каждом контейнере должна быть бирка с такой информацией, как дата и время отбора проб, точное местонахождение, имя лица, отбирающего пробы, и другая полезная информация.

Интерпретация данных выборки

Интерпретация результатов отбора и анализа проб газа является сложной наукой, и ею должны заниматься только люди со специальной подготовкой и опытом. Эти данные жизненно важны во многих аварийных ситуациях, поскольку они предоставляют информацию о том, что происходит под землей, которая необходима для планирования и реализации корректирующих и предупреждающих действий. Во время или сразу после подземного прогрева, пожара или взрыва все возможные параметры окружающей среды должны контролироваться в режиме реального времени, чтобы ответственные лица могли точно определить состояние ситуации и измерить ее развитие, чтобы они не теряли времени на инициирование любых необходимых спасательных операций. виды деятельности.

Результаты газового анализа должны соответствовать следующим критериям:

  • Точность. Приборы должны быть правильно откалиброваны.
  • Надежность. Перекрестная чувствительность должна быть известна
  • Полнота. Все газы, включая водород и азот, должны быть измерены.
  • своевременность. Если в режиме реального времени невозможно, следует провести анализ тенденций.
  • срок действия. Точки отбора проб должны находиться на месте происшествия и вокруг него.

 

При интерпретации результатов газового анализа необходимо соблюдать следующие правила:

  • Необходимо тщательно выбрать несколько точек отбора проб и отметить их на плане. Это лучше для выявления тенденций, чем выборка из множества точек.
  • Если результат отклоняется от тенденции, его следует подтвердить путем повторной выборки или проверить калибровку прибора, прежде чем предпринимать какие-либо действия. Изменения внешних воздействий, таких как вентиляция, атмосферное давление и температура или работающий в данном районе дизельный двигатель, часто являются причиной изменения результата.
  • Состав газа или смесь в условиях, не связанных с добычей полезных ископаемых, должны быть известны и учтены в расчетах.
  • Ни один результат анализа нельзя принимать на веру; результаты должны быть достоверными и проверяемыми.
  • Следует иметь в виду, что отдельные цифры не говорят о прогрессе — тренды дают более точную картину.

 

Расчет результатов без воздуха

Результаты без воздуха получаются путем расчета атмосферного воздуха в образце (Mackenzie-Wood and Strang 1990). Это позволяет правильно сравнивать образцы из аналогичной области после устранения эффекта разбавления из-за утечки воздуха.

Формула:

Результат без воздуха = Проанализированный результат / (100 - 4.776 О2)

Он выводится следующим образом:

Атмосферный воздух = О2 + N2 = О2 + 79.1 О2 / 20.9 = 4.776 О2

Результаты без воздуха полезны, когда требуется анализ тренда результатов и существует риск разбавления воздуха между точкой отбора проб и источником, утечка воздуха в линиях отбора проб или возможное вдыхание проб мешков и уплотнителей. Например, если концентрация угарного газа от отопления имеет тенденцию, то разбавление воздуха из-за увеличения вентиляции может быть неверно истолковано как уменьшение угарного газа из источника. Тренды концентраций без воздуха дадут правильные результаты.

Аналогичные расчеты необходимы, если в зоне отбора проб образуется метан: увеличение концентрации метана приведет к разбавлению концентрации других присутствующих газов. Следовательно, повышение уровня оксида углерода может на самом деле проявляться как снижение.

Результаты без содержания метана рассчитываются следующим образом:

Результат без метана = Проанализированный результат / (100 - СН4%)

Самовозгорание

Самовозгорание — это процесс, при котором вещество может воспламениться в результате внутреннего тепла, возникающего самопроизвольно из-за реакций, высвобождающих тепло быстрее, чем оно может быть потеряно в окружающую среду. Самопроизвольный нагрев угля обычно происходит медленно, пока температура не достигает примерно 70 °C, что называется температурой «перехода». Выше этой температуры реакция обычно ускоряется. При температуре свыше 300 °C выделяются летучие вещества, также называемые «угольным газом» или «газом крекинга». Эти газы (водород, метан и окись углерода) самовозгораются при температурах около 650 °C (сообщалось, что присутствие свободных радикалов может привести к появлению пламени в угле при температуре около 400 °C). Процессы, происходящие в классическом случае самовозгорания, представлены в таблице 1 (разные угли дают разные картины).

Таблица 1. Нагрев угля – иерархия температур

Температура, при которой уголь поглощает O2 образовывать комплекс и выделять тепло

30 ° C

Комплекс распадается с образованием CO/CO2

45 ° C

Истинное окисление угля с образованием CO и CO2

70 ° C

Температура перехода, нагрев ускоряется

110 ° C

Влажность, Н2 и выделяется характерный запах

150 ° C

Десорбированный CH4, выделяются ненасыщенные углеводороды

300 ° C

Крекинг-газы (например, H2, СО, СН4) выпущенный

400 ° C

Открытый огонь

Источник: Чемберлен и др. 1970.

Монооксид углерода

CO фактически выделяется примерно при 50 ° C до того, как будет заметен характерный запах горения. Большинство систем, предназначенных для обнаружения начала самовозгорания, основаны на обнаружении угарного газа в концентрациях выше нормального фона для конкретного участка шахты.

Как только нагрев обнаружен, его необходимо контролировать, чтобы определить состояние нагрева (т. е. его температуру и степень), скорость ускорений, токсичные выбросы и взрывоопасность атмосферы.

Мониторинг отопления

Существует ряд индексов и параметров, которые могут помочь специалистам по планированию определить степень, температуру и скорость нагревания. Обычно они основаны на изменениях состава воздуха, проходящего через подозрительную зону. Многие индикаторы были описаны в литературе на протяжении многих лет, и большинство из них предлагают очень ограниченное окно использования и имеют минимальную ценность. Все они зависят от конкретного места и различаются в зависимости от угля и условий. Некоторые из наиболее популярных из них включают в себя: тенденции угарного газа; вырабатывают окись углерода (Funkemeyer and Kock 1989); коэффициент Грэма (Graham, 1921); индикаторные газы (Chamberlain, 1970); коэффициент Морриса (Morris 1988); и соотношение оксида углерода/диоксида углерода. После герметизации индикаторы могут быть затруднены из-за отсутствия определенного потока воздуха.

Ни один индикатор не дает точного и надежного метода измерения хода нагрева. Решения должны основываться на сборе, табулировании, сравнении и анализе всей информации и ее интерпретации в свете обучения и опыта.

Взрывы

Взрывы представляют собой наибольшую опасность при добыче угля. Он может убить всю подземную рабочую силу, уничтожить все оборудование и службы и предотвратить дальнейшую работу шахты. И все это может произойти за 2-3 секунды.

Необходимо постоянно контролировать взрывоопасность атмосферы в шахте. Это особенно актуально, когда рабочие заняты спасательной операцией в загазованной шахте.

Как и в случае с показателями оценки прогрева, существует ряд методик расчета взрывоопасности атмосферы в подземной шахте. К ним относятся: треугольник Кауарда (Greuer, 1974); треугольник Хьюза и Рейбольда (Hughes and Raybold 1960); Диаграмма Эликотта (Эликотт, 1981); и коэффициент Трикетта (Джонс и Трикетт, 1955). Из-за сложности и изменчивости условий и обстоятельств не существует единой формулы, на которую можно было бы положиться как на гарантию того, что взрыв не произойдет в определенное время в конкретной шахте. Нужно полагаться на высокий и неослабевающий уровень бдительности, высокий показатель подозрительности и без колебаний инициировать соответствующие действия при малейших признаках того, что взрыв может быть неизбежен. Временная остановка производства — это относительно небольшая надбавка за гарантию того, что взрыва не произойдет.

Заключение

В этой статье обобщены методы обнаружения газов, которые могут быть причиной пожаров и взрывов в подземных шахтах. Другие последствия газовой среды в шахтах для здоровья и безопасности (например, пылевые заболевания, удушье, токсические эффекты и т. д.) обсуждаются в других статьях этой главы и в других разделах этой главы. Энциклопедия.

 

Назад

Воскресенье, 13 марта 2011 16: 41

Готовность к чрезвычайным ситуациям

Чрезвычайные ситуации на шахтах часто возникают в результате отсутствия систем или сбоев в существующих системах для ограничения, контроля или предотвращения обстоятельств, которые вызывают инциденты, которые при неэффективном управлении приводят к бедствиям. В таком случае аварийная ситуация может быть определена как незапланированное событие, влияющее на безопасность или благополучие персонала или на непрерывность операций, требующее эффективного и своевременного реагирования для сдерживания, контроля или смягчения ситуации.

Все формы добычи полезных ископаемых сопряжены с особыми опасностями и рисками, которые могут привести к возникновению аварийной ситуации. Опасности при подземной добыче угля включают выделение метана и образование угольной пыли, высокоэнергетические системы добычи и склонность угля к самовозгоранию. Аварийные ситуации могут возникать при подземных горных работах в связи с разрушением пластов (горные удары, обвалы, обрушения висячих стен и целиков), внеплановым инициированием взрывов и пылей сульфидных руд. Открытые горные работы сопряжены с рисками, связанными с крупногабаритным высокоскоростным мобильным оборудованием, незапланированным инициированием взрывчатых веществ и стабильностью откосов. Опасное химическое воздействие, разлив или утечка, а также разрушение дамбы хвостохранилища могут иметь место при переработке полезных ископаемых.

Разработаны передовые методы добычи и эксплуатации, которые включают соответствующие меры по контролю или снижению этих рисков. Тем не менее, аварии на шахтах продолжают регулярно происходить во всем мире, даже несмотря на то, что в некоторых странах были приняты формальные методы управления рисками в качестве упреждающей стратегии для повышения безопасности шахт и снижения вероятности и последствий аварий на шахтах.

Расследования и расследования несчастных случаев продолжают выявлять неудачи в применении уроков прошлого и неспособность применять эффективные барьеры и меры контроля к известным опасностям и рискам. Эти неудачи часто усугубляются отсутствием адекватных мер по вмешательству, контролю и управлению чрезвычайной ситуацией.

В этой статье описывается подход к обеспечению готовности к чрезвычайным ситуациям, который можно использовать в качестве основы как для контроля, так и для смягчения опасностей и рисков, связанных с горными работами, а также для разработки эффективных мер по обеспечению контроля за чрезвычайными ситуациями и непрерывности горных работ.

Система управления аварийной готовностью

Предлагаемая система управления аварийной готовностью включает комплексный системный подход к предотвращению чрезвычайных ситуаций и управлению ими. Оно включает:

  • организационные намерения и приверженность (корпоративная политика, приверженность руководства и лидерство)
  • управление рисками (выявление, оценка и контроль опасностей и рисков)
  • определение мер по управлению незапланированным событием, инцидентом или чрезвычайной ситуацией
  • определение аварийной организации (стратегии, структура, персонал, навыки, системы и процедуры)
  • предоставление помещений, оборудования, расходных материалов и материалов
  • обучение персонала выявлению, сдерживанию и уведомлению об инцидентах и ​​их роли в мобилизации, развертывании и действиях после инцидентов
  • оценка и совершенствование всей системы посредством регулярных аудиторских процедур и испытаний
  • периодическая переоценка рисков и возможностей
  • критический анализ и оценка реагирования в случае аварийной ситуации в сочетании с необходимым усовершенствованием системы.

 

Включение готовности к чрезвычайным ситуациям в структуру системы менеджмента качества ISO 9000 обеспечивает структурированный подход к своевременному, эффективному и безопасному сдерживанию и контролю чрезвычайных ситуаций.

Организационные намерения и обязательства

Немногие люди будут убеждены в необходимости обеспечения готовности к чрезвычайным ситуациям, если потенциальная опасность не будет признана и не будет рассматриваться как непосредственная угроза, весьма возможная, если не вероятная, и может произойти в относительно короткий промежуток времени. Однако природа чрезвычайных ситуаций такова, что это распознавание обычно не происходит до события или рационализируется как не угрожающее. Отсутствие адекватных систем или сбои в существующих системах приводят к инциденту или аварийной ситуации.

Обязательства и инвестиции в эффективное планирование готовности к чрезвычайным ситуациям обеспечивают организацию возможностями, опытом и системами для обеспечения безопасной рабочей среды, выполнения моральных и юридических обязательств и улучшения перспектив непрерывности бизнеса в чрезвычайной ситуации. При пожарах и взрывах на угольных шахтах, включая инциденты без летального исхода, потери непрерывности деятельности часто бывают значительными из-за масштабов ущерба, типа и характера применяемых мер контроля или даже потери шахты. Значительное влияние оказывают и следственные процессы. Отсутствие эффективных мер по управлению и контролю инцидента еще больше усугубит общие потери.

Разработка и внедрение эффективной системы обеспечения готовности к чрезвычайным ситуациям требует лидерства, приверженности и поддержки со стороны руководства. Следовательно, необходимо будет:

  • обеспечивать и обеспечивать постоянное лидерство руководства, приверженность и поддержку
  • установить долгосрочные цели и задачи
  • гарантировать финансовую поддержку
  • гарантировать наличие персонала и его доступ к обучению и участие в нем
  • предоставить соответствующие организационные ресурсы для разработки, внедрения и обслуживания системы.

 

Необходимое лидерство и приверженность можно продемонстрировать путем назначения опытного, способного и пользующегося большим уважением сотрудника в качестве координатора по обеспечению готовности к чрезвычайным ситуациям, наделенного полномочиями обеспечивать участие и сотрудничество на всех уровнях и во всех подразделениях организации. Формирование Комитета по планированию готовности к чрезвычайным ситуациям под руководством Координатора предоставит необходимые ресурсы для планирования, организации и реализации интегрированных и эффективных возможностей обеспечения готовности к чрезвычайным ситуациям во всей организации.

Оценка риска

Процесс управления рисками позволяет выявить и проанализировать тип рисков, с которыми сталкивается организация, чтобы определить вероятность и последствия их возникновения. Затем эта структура позволяет оценить риски по установленным критериям, чтобы определить, являются ли риски приемлемыми или какая форма обработки должна быть применена для снижения этих рисков (например, снижение вероятности возникновения, уменьшение последствий возникновения, передача всего или части риски или избежание рисков). Затем разрабатываются и реализуются целевые планы реализации, и ими управляют для контроля выявленных рисков.

Эта структура может аналогичным образом применяться для разработки планов действий в чрезвычайных ситуациях, которые позволяют реализовать эффективные меры контроля в случае возникновения непредвиденной ситуации. Выявление и анализ рисков позволяет прогнозировать вероятные сценарии с высокой степенью точности. Затем могут быть определены меры контроля для каждого из признанных аварийных сценариев, которые затем составляют основу стратегий обеспечения готовности к чрезвычайным ситуациям.

Сценарии, которые могут быть идентифицированы, могут включать некоторые или все перечисленные в таблице 1. В качестве альтернативы национальные стандарты, такие как Австралийский стандарт AS/NZS 4360: 1995 — Управление рисками, могут содержать перечень общих источников риска, другие классификации. риска и областей воздействия риска, что обеспечивает комплексную структуру для анализа опасностей при обеспечении готовности к чрезвычайным ситуациям.

Таблица 1. Критические элементы/подэлементы аварийной готовности

Пожары

  • Метро
  • Растение и поверхность
  • лесные пожары
  • Сообщество
  • Средство передвижения

 

Химические разливы/утечки

  • Разливы нефти
  • Разрыв газовой магистрали
  • Сдерживание разлива
  • Вне площадки / на месте
  • Возможности хранения

 

Травмы

  • Местный
  • множественный
  • Роковой
  • критический

 

Стихийные бедствия

  • Затопление
  • Cyclone
  • землетрясение
  • Сильный шторм
  • Разрушенная плотина
  • Грязь или оползень

 

Эвакуация сообщества

  • запланированно
  • Незапланированная

Взрывы/имплозии

  • Пыли
  • Химия
  • Взрывчатые вещества
  • нефтяной
  • Азот
  • Взрыв газопровода

 

Гражданские беспорядки

  • стачка
  • Протест
  • Угроза взрыва
  • Похищение/вымогательство
  • Саботировать
  • Другие угрозы

 

Сбой питания

  • Отключение электроэнергии
  • Дефицит газа
  • Дефицит воды
  • Системы связи
    недостаточность

 

Поток воды

  • Разведочное бурение
  • Перегородки
  • Сбой столба
  • Незапланированное бурение старых выработок
  • шлам
  • Разрушенная плотина
  • Трещиноватая земля
  • Неисправность водопровода

Облучение

  • Тепло/холод
  • Шум
  • вибрация
  • излучение
  • Поставщик
  • Биологический

 

Экологические исследования георадаром

  • Загрязнение воздуха
  • Загрязнение воды
  • Загрязнение почвы
  • Отходы (утилизация
    проблема)

 

Обвал

  • Метро
  • Проседание поверхности
  • Сбой / проскальзывание хайволла
  • Земляные работы
    недостаточность
  • Структурный (строительный)

 

грузоперевозки

  • Автомобильная авария
  • Железнодорожная авария
  • Лодка / транспортная авария
  • Авиакатастрофа
  • Опасные материалы в
    транспортная авария

 

Высвобождение

  • Система/ресурсы
  • Незапланированная

Источник: Ассоциация предотвращения несчастных случаев на шахтах Онтарио (без даты).

Меры и стратегии противоаварийной защиты

В рамках системы аварийной готовности следует определить, оценить и разработать три уровня мер реагирования. Индивидуальный или первичный ответ включает в себя действия лиц при выявлении опасных ситуаций или инцидента, в том числе:

  • уведомление соответствующих руководителей, контролеров или руководящего персонала о ситуации, обстоятельствах или происшествии
  • сдерживание (базовое пожаротушение, жизнеобеспечение или эвакуация)
  • эвакуация, побег или убежище.

 

Вторичный ответ включает в себя действия обученных служб реагирования после получения уведомления об инциденте, включая пожарные группы, поисково-спасательные группы и специальные группы доступа к пострадавшим (SCAT), все из которых используют передовые навыки, компетенции и оборудование.

Третичный ответ включает развертывание специализированных систем, оборудования и технологий в ситуациях, когда первичное и вторичное реагирование не может быть безопасно или эффективно использовано, в том числе:

  • устройства обнаружения персонала и детекторы сейсмических событий
  • спасательная операция в скважине большого диаметра
  • инертизация, удаленная герметизация или затопление
  • транспортные средства и системы наблюдения/разведки (например, скважинные камеры и отбор проб атмосферы).

 

Определение аварийной организации

Чрезвычайные ситуации становятся тем более серьезными, чем дольше сохраняется ситуация. Персонал на площадке должен быть готов адекватно реагировать на чрезвычайные ситуации. Необходимо координировать множество действий и управлять ими, чтобы обеспечить быстрый и эффективный контроль над ситуацией.

Аварийная организация обеспечивает структурированную структуру, которая определяет и интегрирует аварийные стратегии, структуру управления (или цепочку подчинения), кадровые ресурсы, роли и обязанности, оборудование и средства, системы и процедуры. Он охватывает все этапы аварийной ситуации, от первоначального выявления и действий по локализации до оповещения, мобилизации, развертывания и восстановления (восстановление нормальной работы).

Аварийная организация должна учитывать ряд ключевых элементов, в том числе:

  • способность к первичному и вторичному реагированию на аварийную ситуацию
  • способность управлять и контролировать чрезвычайную ситуацию
  • координация и коммуникация, включая сбор, анализ и оценку данных, принятие решений и их реализацию
  • широкий спектр процедур, необходимых для эффективного контроля, включая идентификацию и сдерживание, уведомление и раннее сообщение, объявление чрезвычайной ситуации, конкретные оперативные процедуры, пожаротушение, эвакуацию, эвакуацию и жизнеобеспечение, мониторинг и анализ
  • определение и распределение ключевых функциональных обязанностей
  • контрольные, консультационные, технические, административные и вспомогательные услуги
  • меры по переходу от обычных к аварийным операциям с точки зрения линий связи, уровней полномочий, подотчетности, соблюдения, связи и политики
  • способность и способность поддерживать аварийные операции в течение длительного периода и обеспечивать смену смен
  • влияние организационных изменений на нештатную ситуацию, в том числе надзор и контроль за персоналом; перераспределение или переназначение персонала; мотивация, приверженность и дисциплина; роль экспертов и специалистов, внешних агентств и корпоративных сотрудников
  • положения на случай непредвиденных обстоятельств, например, возникающие в нерабочее время или когда ключевые члены организации недоступны или затронуты чрезвычайной ситуацией
  • интеграция и развертывание третичных систем реагирования, оборудования и технологий.

 

Аварийные объекты, оборудование и материалы

Характер, объем и объем объектов, оборудования и материалов, необходимых для контроля и смягчения последствий аварий, будут определены путем применения и расширения процесса управления рисками и определения стратегий управления аварийными ситуациями. Например, высокий уровень риска возникновения пожара потребует предоставления адекватных противопожарных средств и оборудования. Они будут развернуты в соответствии с профилем риска. Аналогичным образом средства, оборудование и материалы, необходимые для эффективного обеспечения жизнеобеспечения и оказания первой помощи или эвакуации, эвакуации и спасения, могут быть определены, как показано в таблице 2.

Таблица 2. Аварийно-спасательные сооружения, оборудование и материалы

Чрезвычайная ситуация

Уровень ответа

   
 

первичная

Старшая школа

третичный

Для пожарных

Огнетушители, гидранты и шланги, установленные рядом с зонами повышенного риска, такими как конвейеры, заправочные станции, электрические трансформаторы и подстанции, а также на передвижном оборудовании

В центральных зонах предоставляются дыхательные аппараты и защитная одежда, чтобы обеспечить реагирование «пожарной команды» с помощью современных устройств, таких как генераторы пены и несколько шлангов.

Возможность дистанционной герметизации или инертизации.

Жизнеобеспечение и первая помощь

Жизнеобеспечение, дыхание и кровообращение

Первая помощь, сортировка, стабилизация и эвакуация

Парамедицинская, судебная, юридическая

Эвакуация, побег и спасение

Предоставление систем оповещения или оповещения, безопасных путей эвакуации, самоспасателей на основе кислорода, спасательных тросов и систем связи, наличия транспортных средств.

Предоставление соответствующим образом оборудованных камер-убежищ, обученных и оснащенных горноспасательных формирований, средств обнаружения личного состава

Системы аварийно-спасательных работ в скважинах большого диаметра, инертизация, специализированные аварийно-спасательные машины

 

Другие объекты и оборудование, которые могут потребоваться в аварийной ситуации, включают средства управления инцидентами и контроля, места сбора сотрудников и спасателей, безопасность объекта и контроль доступа, помещения для ближайших родственников и средств массовой информации, материалы и расходные материалы, транспорт и материально-техническое обеспечение. Эти средства и оборудование предоставляются до инцидента. Недавние чрезвычайные ситуации на шахтах усилили необходимость сосредоточиться на трех конкретных проблемах инфраструктуры: камерах-убежищах, связи и мониторинге атмосферы.

Камеры убежища

Камеры-убежища все чаще используются как средство облегчения побега и спасения подземного персонала. Некоторые из них предназначены для того, чтобы люди могли быть самоспасателями и безопасно общаться с поверхностью; другие были разработаны для обеспечения убежища на длительный период, чтобы можно было оказать помощь при спасении.

Решение об установке камер-убежищ зависит от общей системы эвакуации и спасения шахты. При рассмотрении необходимости и конструкции убежищ необходимо оценить следующие факторы:

  • вероятность попадания в ловушку
  • время, необходимое людям под землей для эвакуации через обычные средства эвакуации, которое может быть чрезмерным в шахтах с обширными выработками или в сложных условиях, таких как небольшие высоты или крутые уклоны
  • способность людей, находящихся под землей, сбежать без посторонней помощи (например, ранее существовавшие заболевания или уровень физической подготовки и травмы, полученные во время инцидента)
  • дисциплина, необходимая для обслуживания и использования камер-убежищ
  • средства, помогающие персоналу определить местонахождение камер-убежищ в условиях крайне плохой видимости и принуждения
  • требуемая устойчивость к взрывам и огню
  • необходимый размер и мощность
  • предоставляемые услуги (например, вентиляция/очистка воздуха, охлаждение, связь, санитария и средства к существованию)
  • потенциальное применение инертизации в качестве стратегии контроля
  • варианты окончательного подъема личного состава (например, горноспасательные отряды и скважины большого диаметра).

 

Связь

Коммуникационная инфраструктура, как правило, имеется на всех шахтах для облегчения управления и контроля операций, а также для обеспечения безопасности шахты посредством обращений за поддержкой. К сожалению, инфраструктура обычно недостаточно надежна, чтобы выдержать сильный пожар или взрыв, что приводит к нарушению связи, когда это было бы наиболее выгодно. Кроме того, обычные системы включают в себя трубки, которые нельзя безопасно использовать с большинством дыхательных аппаратов, и обычно они размещаются в основных впускных путях, прилегающих к стационарному оборудованию, а не в путях эвакуации.

Следует тщательно оценить необходимость коммуникации после инцидента. Хотя предпочтительнее, чтобы система связи после инцидента была частью системы до инцидента, для повышения ремонтопригодности, стоимости и надежности может быть оправдана автономная система аварийной связи. Несмотря на это, система связи должна быть интегрирована в общие стратегии эвакуации, спасения и управления в чрезвычайных ситуациях.

Атмосферный мониторинг

Знание условий в шахте после аварии необходимо для определения и реализации наиболее подходящих мер по контролю ситуации, а также для оказания помощи спасающимся рабочим и защиты спасателей. Следует тщательно оценить потребность в мониторинге атмосферы после инцидента, и должны быть предусмотрены системы, отвечающие конкретным потребностям шахты, возможно, включающие:

  • расположение и конструкция стационарных станций отбора проб атмосферы и вентиляции для нормальных и потенциально аномальных атмосферных условий
  • поддержание возможностей для анализа, тенденций и интерпретации атмосферы шахты, особенно там, где взрывоопасные смеси могут присутствовать после инцидента
  • модульность систем трубных пучков вокруг скважин для минимизации задержек отбора проб и повышения надежности системы
  • предоставление систем для проверки целостности систем трубных пучков после аварии
  • использование газовой хроматографии там, где после аварии возможны взрывоопасные смеси и может потребоваться вход спасателей в шахту.

 

Навыки готовности к чрезвычайным ситуациям, компетенции и обучение

Навыки и компетенции, необходимые для эффективного преодоления аварийной ситуации, могут быть легко определены путем определения основных рисков и мер противоаварийной защиты, разработки аварийной организации и процедур, а также определения необходимых объектов и оборудования.

Навыки и компетенции по обеспечению готовности к чрезвычайным ситуациям включают не только планирование и управление аварийными ситуациями, но и широкий спектр базовых навыков, связанных с первичными и вторичными инициативами по реагированию, которые должны быть включены в комплексную стратегию обучения, в том числе:

  • идентификация и локализация инцидента (например, пожаротушение, жизнеобеспечение, эвакуация и эвакуация)
  • уведомление (например, процедуры по радио и телефону)
  • действия по мобилизации и развертыванию (например, поисково-спасательные работы, пожаротушение, оказание помощи пострадавшим и восстановление органов).

 

Система обеспечения готовности к чрезвычайным ситуациям обеспечивает основу для разработки эффективной стратегии обучения, определяя необходимость, объем и объем конкретных, предсказуемых и надежных результатов на рабочем месте в аварийной ситуации и лежащие в их основе компетенции. В систему входят:

  • заявление о намерениях, в котором подробно описывается, почему необходимо развивать необходимые знания, навыки и компетенции, и указывается организационная приверженность и лидерство для достижения успеха
  • управление рисками и меры по управлению чрезвычайными ситуациями, которые определяют ключевые элементы содержания (например, пожары, взрывы, опасные материалы, незапланированные перемещения и выбросы, саботаж, угрозы взрыва, нарушения безопасности и т. д.)
  • определение аварийной организации (стратегии, структура, кадровое обеспечение, навыки, системы и процедуры), в котором указывается, кто должен пройти обучение, их роль в аварийной ситуации и необходимые навыки и компетенции
  • определение учебных ресурсов, которые определяют, какие средства, оборудование, средства и персонал необходимы
  • обучение персонала выявлению и сдерживанию, оповещению, мобилизации, развертыванию и действиям после инцидента, которое развивает необходимые навыки и базу компетенций
  • рутинные испытания, оценка и совершенствование всей системы в сочетании с периодической переоценкой рисков и возможностей, что завершает процесс обучения и обеспечивает существование эффективной системы аварийной готовности.

 

Обучение готовности к чрезвычайным ситуациям можно разделить на несколько категорий, как показано в таблице 3.

Таблица 3. Матрица обучения готовности к чрезвычайным ситуациям

Уровень отклика тренировки

 

 

Начальное образование

Процедурный/вторичный

Функциональный / третичный

Предназначен для того, чтобы сотрудники понимали характер аварийных ситуаций на шахте и то, как конкретные аспекты общего плана действий в чрезвычайных ситуациях могут затрагивать или влиять на человека, включая первичные меры реагирования.

Навыки и компетенции для успешного выполнения конкретных процедур, определенных в планах аварийного реагирования, и вторичных мер реагирования, связанных с конкретными аварийными сценариями.

Развитие навыков и компетенций, необходимых для управления и контроля чрезвычайных ситуаций.

Элементы знаний и компетентности

  • Знание основных индикаторов минных происшествий
  • Знание основных индикаторов минных происшествий
  • Знание ключевых индикаторов аварийных ситуаций на шахтах и ​​детальное знание триггерных событий для инициирования аварийного реагирования.
  • Условия окружающей среды после инцидента (например, температура, видимость и газы)
  • Способность обнаруживать, контролировать и оценивать условия окружающей среды после инцидента (например, шахтные газы, вентиляция, задымление)
  • Детальное знание конструкции шахты, шахтной вентиляции и систем мониторинга
  • Способность реагировать на неблагоприятные изменения условий окружающей среды (например, задымление, нарушение вентиляции)
  • Способность оценивать и интерпретировать изменения в шахтных вентиляционных системах (например, разрушение запоров, уплотнений и воздуховодов, повреждение главных вентиляторов)
  • Способность оценивать и интерпретировать текущие информационные системы на руднике (например, данные вентиляции и мониторинга окружающей среды)
  • Способность выполнять уведомления и коммуникации, необходимые после инцидента
  • Знание мер реагирования, которые можно использовать для управления и смягчения последствий чрезвычайной ситуации (например, пожаротушение, поиск и спасение, восстановление вентиляции, первая помощь, сортировка и эвакуация)
  • Осведомленность о мерах контроля, которые можно использовать для управления и смягчения последствий чрезвычайной ситуации
  • Знание соответствующих вариантов аварийного реагирования в зависимости от условий окружающей среды
  • Знание ролей и обязанностей всего персонала шахты в соответствии с планами реагирования на чрезвычайные ситуации и способность выполнять назначенную им роль
  • Способность работать и управлять планами и процедурами реагирования на чрезвычайные ситуации, проведение имитации аварийных ситуаций
  • Осведомленность об использовании и ограничениях устройств, путей и систем эвакуации
  • Осведомленность об использовании и ограничениях устройств, путей и систем эвакуации (например, самоспасатели, камеры-убежища, дыхательные аппараты)
  • Способность внедрить экстренную связь и протоколы как внутри, так и снаружи
  • Знание ролей и обязанностей всего персонала шахты в соответствии с планами реагирования на чрезвычайные ситуации, включая конкретные роли и обязанности
  • Возможность реализации внутренних аварийных коммуникаций и протоколов
  • Возможности горно-спасательных и других аварийно-спасательных служб и доступ к поддержке этих служб
  • Владение первичными навыками реагирования и компетенциями, связанными с конкретными сценариями чрезвычайных ситуаций (например, базовое тушение пожара, жизнеобеспечение, эвакуация и убежище).
  • Осведомленность об использовании и ограничениях спасательных устройств и систем (например, самоспасатели, камеры-убежища, дыхательные аппараты)
  • Способность создавать и поддерживать группу критических инцидентов
  • Знание горноспасательных и других аварийно-спасательных служб
  • Возможности горноспасательных и других аварийно-спасательных служб
  • Знание возможностей и развертывания третичных систем реагирования (например, системы локации, инертизация, удаленная герметизация, спасательные работы в скважинах большого диаметра, мобильные лаборатории)
  • Участие в моделировании ЧС
  • Инициирование схем вызова и взаимопомощи
  • Способность использовать специализированные ресурсы (например, парамедицинские, судебно-медицинские, юридические, стресс-дебрифинг критических инцидентов, технологи)

 

  • Участие в имитационных учениях и чрезвычайных ситуациях
  • Антикризисное управление и лидерство

 

Аудит, обзор и оценка

Необходимо внедрить процессы аудита и анализа для оценки и оценки эффективности общих аварийных систем, процедур, объектов, программ технического обслуживания, оборудования, обучения и индивидуальных компетенций. Проведение аудита или моделирования предоставляет без исключения возможности для улучшения, конструктивной критики и проверки удовлетворительных уровней эффективности ключевых видов деятельности.

Каждая организация должна проверять свой общий аварийный план не реже одного раза в год для каждой рабочей смены. Важнейшие элементы плана, такие как аварийное питание или системы удаленной сигнализации, следует тестировать отдельно и чаще.

Доступны две основные формы аудита. Горизонтальный аудит включает тестирование небольших конкретных элементов общего плана действий в чрезвычайных ситуациях для выявления недостатков. Казалось бы, незначительные недостатки могут стать критическими в случае реальной чрезвычайной ситуации. Примеры таких элементов и связанных с ними недостатков перечислены в таблице 4. Вертикальный аудит тестирует несколько элементов плана одновременно посредством моделирования аварийного события. Таким образом можно проверить такие действия, как приведение в действие плана, процедуры поиска и спасения, жизнеобеспечение, пожаротушение и материально-техническое обеспечение, связанное с аварийным реагированием на удаленной шахте или объекте.

Таблица 4. Примеры горизонтального аудита аварийных планов

Элемент

Дефицит

Индикаторы начинающегося инцидента или события

Неспособность распознать, уведомить, записать и принять меры

Процедуры оповещения/эвакуации

Сотрудники не знакомы с процедурами эвакуации

Надевание аварийных респираторов

Сотрудники не знакомы с респираторами

Противопожарное оборудование

Огнетушители разряжены, спринклерные головки закрашены, пожарные гидранты спрятаны или закопаны.

Аварийная сигнализация

Тревоги игнорируются

Приборы для проверки газа

Не регулярно обслуживается, обслуживается или калибруется

 

В симуляциях может участвовать персонал более чем одного отдела и, возможно, персонал других компаний, организаций взаимопомощи или даже служб экстренной помощи, таких как полиция и пожарные. Участие внешних аварийно-спасательных служб предоставляет всем сторонам неоценимую возможность усовершенствовать и интегрировать операции, процедуры и оборудование по обеспечению готовности к чрезвычайным ситуациям, а также адаптировать возможности реагирования к основным рискам и опасностям на конкретных объектах.

Формальная критика должна быть проведена как можно скорее, желательно сразу после аудита или моделирования. Признание должно быть распространено на тех людей или команды, которые показали хорошие результаты. Слабые стороны должны быть описаны как можно более конкретно, а процедуры должны быть пересмотрены для включения системных улучшений, где это необходимо. Необходимые изменения должны быть реализованы, а производительность должна отслеживаться для улучшения.

Постоянная программа, в которой особое внимание уделяется планированию, практике, дисциплине и командной работе, является необходимыми элементами хорошо сбалансированных симуляций и тренировочных упражнений. Опыт неоднократно доказывал, что каждое упражнение является хорошим упражнением; каждое упражнение полезно и дает возможность продемонстрировать сильные стороны и выявить области, требующие улучшения.

Периодическая переоценка рисков и возможностей

Немногие риски остаются неизменными. Следовательно, необходимо отслеживать и оценивать риски и возможности мер контроля и аварийной готовности, чтобы гарантировать, что изменяющиеся обстоятельства (например, люди, системы, процессы, объекты или оборудование) не изменят приоритеты риска или не уменьшат возможности системы.

Выводы

Чрезвычайные ситуации часто рассматриваются как непредвиденные происшествия. Тем не менее, в наш век передовых коммуникаций и технологий мало событий можно назвать действительно непредвиденными, и немного несчастий, которые еще не были пережиты. Газеты, предупреждения об опасностях, статистика несчастных случаев и технические отчеты — все это предоставляет достоверные исторические данные и образы того, что может ожидать будущее для плохо подготовленных.

Тем не менее природа чрезвычайных ситуаций меняется по мере изменения отрасли. Использование методов и экстренных мер, принятых на основе прошлого опыта, не всегда обеспечивает такую ​​же степень безопасности для будущих событий.

Управление рисками обеспечивает комплексный и структурированный подход к пониманию горных опасностей и рисков и развитию эффективных возможностей и систем реагирования на чрезвычайные ситуации. Необходимо понимать и постоянно применять процесс управления рисками, особенно при размещении горноспасателей в потенциально опасных или взрывоопасных условиях.

В основе компетентной готовности к чрезвычайным ситуациям лежит обучение всего шахтного персонала основам осведомленности об опасностях, раннему распознаванию и уведомлению о начинающихся инцидентах и ​​событиях, вызывающих их, а также навыкам первичного реагирования и эвакуации. Ожидания-тренировки в условиях жары, влажности, дыма и плохой видимости также важны. Неспособность должным образом обучить персонал этим основным навыкам часто была разницей между инцидентом и стихийным бедствием.

Обучение обеспечивает механизм организации и планирования готовности к чрезвычайным ситуациям. Интеграция готовности к чрезвычайным ситуациям в структуру систем качества в сочетании с регулярным аудитом и моделированием обеспечивает механизм для улучшения и усиления готовности к чрезвычайным ситуациям.

Конвенция МОТ о безопасности и гигиене труда на шахтах 1955 года (№ 176) и Рекомендация 1995 года (№ 183) обеспечивают общую основу для повышения безопасности и гигиены труда на шахтах. Предлагаемая система аварийной готовности обеспечивает методологию достижения результатов, определенных в Конвенции и Рекомендации.

Подтверждение: Мы выражаем признательность г-ну Полу Маккензи-Вуду, менеджеру по техническим службам угольных шахт (Спасательная служба шахт Нового Южного Уэльса, Австралия) за помощь в подготовке и анализе этой статьи.

 

Назад

Основной опасности в воздухе в горнодобывающей промышленности включают несколько типов твердых частиц, природные газы, выхлопные газы двигателей и некоторые химические пары; главный физические опасности являются шум, сегментарная вибрация, тепло, изменения барометрического давления и ионизирующее излучение. Они встречаются в различных комбинациях в зависимости от шахты или карьера, их глубины, состава руды и окружающей породы, а также метода(ов) добычи. Среди некоторых групп горняков, совместно проживающих в изолированных местах, также существует риск передачи некоторых инфекционных заболеваний, таких как туберкулез, гепатиты (В и Е) и вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Воздействие на шахтеров зависит от работы, ее близости к источнику опасностей и эффективности методов контроля опасностей.

Опасность взвешенных частиц в воздухе

Свободный кристаллический кремнезем является наиболее распространенным соединением в земной коре и, следовательно, является самой распространенной переносимой по воздуху пылью, с которой сталкиваются горняки и рабочие карьеров. Свободный диоксид кремния представляет собой диоксид кремния, который химически не связан ни с каким другим соединением в виде силикатов. Наиболее распространенной формой кремнезема является кварц, хотя он также может проявляться в виде тридимита или кристобалита. Пригодные для дыхания частицы образуются при бурении, взрыве, дроблении или ином измельчении кремнеземсодержащей породы на мелкие частицы. Количество кремнезема в разных видах горных пород варьируется, но не является надежным показателем того, сколько вдыхаемой кремнеземной пыли можно обнаружить в пробе воздуха. Например, нередко можно обнаружить 30% свободного кремнезема в породе, но 10% в пробе воздуха, и наоборот. Песчаник может содержать до 100 % кремнезема, гранит до 40 %, сланец до 30 % с меньшим содержанием других минералов. Воздействие может произойти в ходе любой горнодобывающей деятельности, наземной или подземной, когда кремнезем обнаруживается в вскрышных породах открытых рудников или в потолке, дне или рудных отложениях подземных рудников. Кремнезем может быть рассеян ветром, автомобильным движением или землеройными машинами.

При достаточном воздействии диоксид кремния может вызвать силикоз, типичный пневмокониоз, который незаметно развивается после многих лет воздействия. Исключительно высокое воздействие может вызвать острый или ускоренный силикоз в течение нескольких месяцев со значительным ухудшением состояния или смертью в течение нескольких лет. Воздействие диоксида кремния также связано с повышенным риском туберкулеза, рака легких и некоторых аутоиммунных заболеваний, включая склеродермию, системную красную волчанку и ревматоидный артрит. Свежесколотая кварцевая пыль кажется более реактивной и более опасной, чем старая или несвежая пыль. Это может быть следствием относительно более высокого поверхностного заряда на свежеобразованных частицах.

Наиболее распространенными процессами, в результате которых при горнодобывающей промышленности и разработке карьеров образуется вдыхаемая кварцевая пыль, являются бурение, взрывные работы и резка кремнеземсодержащей породы. Большинство скважин, пробуренных для взрывных работ, делается с помощью пневматической ударной дрели, установленной на гусеничном ходу трактора. Отверстие делается комбинацией вращения, удара и упора бурового долота. По мере углубления отверстия добавляются стальные буровые штанги для подключения бурового долота к источнику питания. Воздух не только приводит в действие сверление, но и выдувает стружку и пыль из отверстия, что, если его не контролировать, выбрасывает большое количество пыли в окружающую среду. Ручной отбойный молоток или проходное сверло работают по тому же принципу, но в меньшем масштабе. Это устройство передает оператору значительную вибрацию, а вместе с ней и риск вибрационного побеления пальцев. Вибрационный белый палец был обнаружен у горняков Индии, Японии, Канады и других стран. Гусеничный бур и отбойный молоток также используются в строительных проектах, где необходимо пробурить или разбить горную породу, чтобы сделать шоссе, разбить горную породу для фундамента, для ремонта дорог и других целей.

Для этих сверл были разработаны и эффективны средства контроля запыленности. Водяной туман, иногда с моющим средством, впрыскивается в продувочный воздух, что помогает частицам пыли сливаться и выпадать. Слишком много воды приводит к образованию перемычки или воротника между буровой сталью и стенкой отверстия. Их часто приходится ломать, чтобы удалить биту; слишком мало воды неэффективно. Проблемы с этим типом управления включают снижение скорости бурения, отсутствие надежной подачи воды и вытеснение масла, что приводит к повышенному износу смазываемых деталей.

Другим типом борьбы с пылью на буровых установках является местная вытяжная вентиляция. Обратный поток воздуха через бурильную трубу удаляет часть пыли и создает воротник вокруг бурового долота с воздуховодом и вентилятором для удаления пыли. Они работают лучше, чем мокрые системы, описанные выше: сверла служат дольше, а скорость бурения выше. Однако эти методы являются более дорогими и требуют большего обслуживания.

Другие элементы управления, обеспечивающие защиту, - это кабины с фильтрованным и, возможно, кондиционированным воздухом для бурильщиков, бульдозеров и водителей транспортных средств. Соответствующий респиратор, правильно подогнанный, может использоваться для защиты работников в качестве временного решения или в случае, если все остальные респираторы окажутся неэффективными.

Воздействие кремнезема также происходит в каменоломнях, которые должны резать камень до заданных размеров. Наиболее распространенным современным методом резки камня является использование канальной горелки, работающей на дизельном топливе и сжатом воздухе. Это приводит к некоторым частицам кремнезема. Наиболее существенной проблемой канальных горелок является шум: при первом розжиге горелки и при ее выходе из разреза уровень звука может превышать 120 дБА. Даже когда он погружен в разрез, шум составляет около 115 дБА. Альтернативным методом резки камня является использование воды под очень высоким давлением.

Часто к каменоломне или рядом с ней примыкает мельница, где из деталей вылепляется более законченный продукт. Если нет очень хорошей местной вытяжной вентиляции, воздействие кремнезема может быть высоким, поскольку для придания камню желаемой формы используются вибрирующие и вращающиеся ручные инструменты.

Вдыхаемая угольная пыль представляет опасность в подземных и открытых угольных шахтах и ​​на углеперерабатывающих предприятиях. Это смешанная пыль, состоящая в основном из угля, но также может включать кварц, глину, известняк и другие минеральные пыли. Состав пыли угольных шахт зависит от угольного пласта, состава окружающих пластов и методов добычи. Шахтная пыль образуется при взрывных работах, бурении, резке и транспортировке угля.

При механизированной добыче образуется больше пыли, чем при ручных, и некоторые методы механизированной добычи производят больше пыли, чем другие. Врубные машины, удаляющие уголь вращающимися барабанами, усеянными кирками, являются основными источниками пыли при механизированных горных работах. К ним относятся так называемые комбайны непрерывного действия и комбайны для разработки длинными забоями. Машины для разработки длинными забоями обычно производят большее количество пыли, чем другие методы добычи. Рассеивание пыли может происходить также при перемещении щитов при разработке очистных забоев и при перегрузке угля с автомобиля или ленточного конвейера на какой-либо другой транспорт.

Пыль угольных шахт вызывает пневмокониоз угольщиков (CWP) и способствует возникновению хронических заболеваний дыхательных путей, таких как хронический бронхит и эмфизема. Уголь высокого качества (например, с высоким содержанием углерода, такой как антрацит) связан с более высоким риском CWP. Есть также некоторые ревматоидные реакции на пыль угольных шахт.

Образование угольной пыли можно уменьшить, изменив методы добычи угля, а ее рассеивание можно контролировать с помощью соответствующей вентиляции и распыления воды. Если уменьшить скорость вращения режущих барабанов и увеличить скорость трамвая (скорость, с которой барабан продвигается в угольный пласт), можно уменьшить пылеобразование без потери производительности. При добыче длинными забоями образование пыли можно уменьшить, если срезать уголь за один проход (а не за два) по забою и откатывать назад без резки или с помощью очищающей выемки. Рассеивание пыли на участках лавы можно уменьшить при гомотропной разработке (т. е. цепной конвейер в забое, режущая головка и воздух, движущиеся в одном направлении). Новый метод резки угля с использованием эксцентриковой режущей головки, которая непрерывно режет перпендикулярно зернам залежи, по-видимому, производит меньше пыли, чем обычная круглая режущая головка.

Адекватная механическая вентиляция, действующая сначала на бригаду горняков, а затем на забой и через него, может уменьшить воздействие. Вспомогательная местная вентиляция на очистном забое с использованием вентилятора с воздуховодом и скруббером также может уменьшить воздействие за счет обеспечения местной вытяжной вентиляции.

Распылители воды, стратегически расположенные рядом с режущей головкой и отбрасывающие пыль от горняка к забою, также помогают уменьшить воздействие. Поверхностно-активные вещества обеспечивают некоторое преимущество в снижении концентрации угольной пыли.

Воздействие асбеста встречается среди добытчиков асбеста и на других шахтах, где асбест содержится в руде. Среди шахтеров во всем мире воздействие асбеста повышает риск развития рака легких и мезотелиомы. Это также повышает риск асбестоза (еще одного пневмокониоза) и заболеваний дыхательных путей.

Выхлоп дизельного двигателя представляет собой сложную смесь газов, паров и твердых частиц. Наиболее опасными газами являются окись углерода, окись азота, двуокись азота и двуокись серы. Существует множество летучих органических соединений (ЛОС), таких как альдегиды и несгоревшие углеводороды, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и соединения нитро-ПАУ (N-ПАУ). Соединения ПАУ и N-ПАУ также адсорбируются на твердых частицах дизельного топлива. Оксиды азота, диоксид серы и альдегиды являются острыми раздражителями дыхательных путей. Многие соединения ПАУ и N-ПАУ являются канцерогенными.

Твердые частицы дизельного топлива состоят из углеродных частиц небольшого диаметра (диаметром 1 мм), которые конденсируются из выхлопных газов и часто собираются в воздухе в виде комков или цепочек. Все эти частицы пригодны для дыхания. Твердые частицы дизельного топлива и другие частицы аналогичного размера являются канцерогенными для лабораторных животных и, по-видимому, повышают риск развития рака легких у подвергшихся воздействию рабочих при концентрациях выше примерно 0.1 мг/м.3. Горняки в подземных шахтах подвергаются значительно более высокому воздействию твердых частиц дизельного топлива. Международное агентство по изучению рака (IARC) считает твердые частицы дизельного топлива вероятным канцерогеном.

Выбросы дизельных выхлопов можно уменьшить за счет конструкции двигателя и использования высококачественного, чистого топлива с низким содержанием серы. Двигатели со сниженными номиналами и топливо с низким цетановым числом и низким содержанием серы производят меньше твердых частиц. Использование топлива с низким содержанием серы снижает образование SO.2 и твердых частиц. Фильтры эффективны и осуществимы, они могут удалять более 90% дизельных твердых частиц из потока выхлопных газов. Доступны фильтры для двигателей без скрубберов, а также для двигателей с водяными или сухими скрубберами. Угарный газ можно значительно уменьшить с помощью каталитического нейтрализатора. Оксиды азота образуются всякий раз, когда азот и кислород находятся в условиях высокого давления и температуры (т. е. внутри дизельного цилиндра), и, следовательно, их труднее удалить.

Концентрацию диспергированных твердых частиц дизельного топлива можно уменьшить в подземной шахте за счет адекватной механической вентиляции и ограничений на использование дизельного оборудования. Любому дизельному транспортному средству или другой машине потребуется минимальная вентиляция для разбавления и удаления продуктов выхлопа. Количество вентиляции зависит от размера двигателя и его использования. Если в одном воздушном потоке работает более одного дизельного оборудования, необходимо усилить вентиляцию для разбавления и удаления выхлопных газов.

Дизельное оборудование может увеличить риск возгорания или взрыва, поскольку оно выбрасывает горячий выхлоп с пламенем и искрами, а высокая температура его поверхности может привести к возгоранию скопившейся угольной пыли или других горючих материалов. Температура поверхности дизельных двигателей должна поддерживаться на уровне ниже 305 ° F (150 ° C) в угольных шахтах, чтобы предотвратить возгорание угля. Пламя и искры от выхлопа можно контролировать с помощью скруббера, чтобы предотвратить воспламенение угольной пыли и метана.

Газы и пары

В таблице 1 перечислены газы, обычно встречающиеся в шахтах. Важнейшими природными газами являются метан и сероводород в угольных шахтах и ​​радона в урановых и других шахтах. Дефицит кислорода возможен и в том, и в другом случае. Метан горюч. Большинство взрывов в угольных шахтах происходит в результате воспламенения метана, и часто за ними следуют более сильные взрывы, вызванные угольной пылью, взвешенной в результате удара первоначального взрыва. На протяжении всей истории добычи угля пожары и взрывы были основной причиной гибели тысяч горняков. Риск взрыва можно снизить, разбавив метан до уровня ниже его нижнего предела взрываемости и запретив использование потенциальных источников воспламенения в забойных зонах, где концентрация обычно самая высокая. Посыпка ребер шахты (стены), пола и потолка негорючим известняком (или другой негорючей каменной пылью, не содержащей кремнезема) помогает предотвратить взрывы пыли; если пыль, взвешенная ударом взрыва метана, не горюча, вторичного взрыва не произойдет.

Таблица 1. Распространенные названия и воздействие на здоровье опасных газов, образующихся в угольных шахтах

Газовый

Распространенное имя

Эффекты для здоровья

Метан (CH4)

Пожарная влажность

легковоспламеняющиеся, взрывоопасные; простая асфиксия

Угарный газ (СО)

Белая сырость

Химическая асфиксия

Сероводород ( H2S)

Вонь сырая

Раздражение глаз, носа, горла; острое угнетение дыхания

Кислородная недостаточность

Черная сырость

гипоксия

Побочные продукты взрывных работ

После сырости

Респираторные раздражители

Выхлоп дизельного двигателя

Одна и та же

Респираторный раздражитель; рак легких

 

Радон — природный радиоактивный газ, обнаруженный в урановых, оловянных и некоторых других рудниках. В угольных шахтах не обнаружен. Основная опасность, связанная с радоном, заключается в том, что он является источником ионизирующего излучения, что обсуждается ниже.

Другие опасные газы включают раздражители дыхательных путей, содержащиеся в выхлопных газах дизельных двигателей и побочных продуктах взрывных работ. Монооксид углерода обнаруживается не только в выхлопных газах двигателей, но и в результате минных пожаров. При шахтных пожарах СО может достигать не только смертельных концентраций, но и становиться взрывоопасным.

Оксиды азота (NOx), в первую очередь NO и NO2, образуются дизельными двигателями и как побочный продукт взрывных работ. В двигателях НЕТx образуются как неотъемлемый побочный продукт обработки воздуха, 79% которого состоит из азота и 20% из которых — кислород, в условиях высокой температуры и давления, необходимых для работы дизельного двигателя. Производство NOx можно до некоторой степени уменьшить, поддерживая двигатель как можно более холодным и увеличивая вентиляцию для разбавления и удаления выхлопных газов.

НЕТx также является побочным продуктом взрывных работ. Во время взрывных работ горняки удаляются из зоны, где будут производиться взрывные работы. Обычная практика во избежание чрезмерного воздействия оксидов азота, пыли и других результатов взрывных работ заключается в том, чтобы дождаться, пока вентиляция шахты удалит из шахты достаточное количество побочных продуктов взрывных работ, прежде чем снова войти в зону с воздухозаборником.

Кислородная недостаточность может происходить многими способами. Кислород может быть вытеснен каким-либо другим газом, например метаном, или может потребляться либо при горении, либо микробами в воздушном пространстве без вентиляции.

Существует множество других опасностей, переносимых по воздуху, которым подвергаются определенные группы горняков. Воздействие паров ртути и, следовательно, риск отравления ртутью представляет собой опасность для золотодобытчиков и мельников, а также для добытчиков ртути. Воздействие мышьяка и риск развития рака легких характерны для золотодобытчиков и добытчиков свинца. Воздействие никеля и, следовательно, риск развития рака легких и кожных аллергий происходит среди добытчиков никеля.

Некоторые пластмассы также находят применение в шахтах. К ним относятся мочевиноформальдегид и пенополиуретаны, оба из которых изготовлены из пластика на месте. Они используются для затыкания отверстий и улучшения вентиляции, а также для лучшего крепления кровельных опор. Формальдегид и изоцианаты, два исходных материала для этих двух пенопластов, являются раздражителями дыхательных путей, и оба могут вызывать аллергическую сенсибилизацию, что делает почти невозможным для сенсибилизированных горняков обход любого ингредиента. Формальдегид является канцерогеном для человека (IARC Group 1).

Физические опасности

Шум повсеместно используется в горнодобывающей промышленности. Он создается мощными машинами, вентиляторами, взрывными работами и транспортировкой руды. Подземная шахта обычно имеет ограниченное пространство и, таким образом, создает поле реверберации. Воздействие шума больше, чем если бы те же источники находились в более открытой среде.

Воздействие шума можно уменьшить, используя обычные средства контроля шума на горнодобывающем оборудовании. Трансмиссии можно сделать тише, двигатели лучше заглушить, а гидравлическое оборудование тоже можно сделать тише. Лотки могут быть утеплены или облицованы звукопоглощающими материалами. Защита органов слуха в сочетании с регулярным аудиометрическим тестированием часто необходима для сохранения слуха горняков.

Ионизирующее излучение представляет опасность в горнодобывающей промышленности. Радон может выделяться из камня при его разрыхлении взрывными работами, но он также может попасть в шахту через подземные потоки. Это газ, поэтому он находится в воздухе. Радон и продукты его распада испускают ионизирующее излучение, часть которого обладает достаточной энергией для образования раковых клеток в легких. В результате смертность от рака легких среди уранодобытчиков повышена. У курящих шахтеров смертность намного выше.

зной представляет опасность как для подземных, так и для открытых горняков. В подземных шахтах основным источником тепла является сама порода. Температура горных пород повышается примерно на 1°С на каждые 100 м глубины. К другим источникам теплового стресса относятся физическая активность рабочих, количество циркулирующего воздуха, температура и влажность окружающего воздуха, а также тепло, выделяемое горнодобывающим оборудованием, в основном дизельным. Очень глубокие шахты (глубже 1,000 м) могут создавать значительные проблемы с перегревом, поскольку температура ребер шахты составляет около 40 °C. Основными источниками тепла для наземных рабочих являются физическая активность, близость к горячим двигателям, температура воздуха, влажность и солнечный свет.

Снижение теплового стресса может быть достигнуто за счет охлаждения высокотемпературного оборудования, ограничения физической активности и обеспечения достаточным количеством питьевой воды, защиты от солнца и соответствующей вентиляции. Для наземной техники кабины с кондиционером могут защитить оператора оборудования. Например, на глубоких шахтах в Южной Африке для некоторого облегчения используются подземные установки кондиционирования воздуха, а для борьбы с тепловым стрессом доступны средства первой помощи.

Многие шахты работают на больших высотах (например, выше 4,600 м), и из-за этого горняки могут испытывать высотную болезнь. Это может усугубиться, если они будут перемещаться между шахтой на большой высоте и более нормальным атмосферным давлением.

 

Назад

Страница 2

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: МОТ не несет ответственности за контент, представленный на этом веб-портале, который представлен на каком-либо языке, кроме английского, который является языком, используемым для первоначального производства и рецензирования оригинального контента. Некоторые статистические данные не обновлялись с тех пор. выпуск 4-го издания Энциклопедии (1998 г.)».

Содержание: