- •Лекция № 1.
- •Тема1 . Атмосфера подземных горных выработок. Атмосферный воздух.
- •Изменение состава и свойств воздуха при движении по горным выработкам.
- •Составные части воздуха горных выработок.
- •Ядовитые, взрывчатые и другие вредные газообразные примеси.
- •Метан, его происхождение и свойства
- •Метанообильность горных выработок и шахт Виды выделений метана в шахтах
- •Категории шахт по относительной метанообильности.
- •Рудничная пыль.
- •Горючие и взрывчатые свойства угольной пыли Взрывчатые свойства пыли.
- •Факторы, оказывающие влияние на взрывчатость угольной пыли
Составные части воздуха горных выработок.
Кислород - газ без цвета, вкуса и запаха. Согласно правилам безопасности минимальное содержание кислорода в рудничном воздухе должно быть не менее 20%.
В горных выработках при снижении кислорода в воздухе до 17% наступает одышка и сердцебиение, при 12% - обморочное состояние. Дальнейшее изменение содержания кислорода приводит к тяжелым последствиям и смертельному исходу.
При движении воздуха по горным выработкам содержание кислорода в нем уменьшается вследствие окислительных процессов, ведения взрывных и сварочных работ, при пожарах, взрывах метана и угольной пыли.
Углекислый газ – бесцветный газ со слабокислым вкусом и запахом. Углекислый газ химически инертен, не горит и не поддерживает горения, физиологически слабо ядовит.
При концентрациях до 3% стимулирует дыхание вследствие раздражения дыхательного центра центральной нервной системы. При 6% появляется одышка и слабость, при 10% наступает обморочное состояние, при 20-25% - смертельное отравление.
В связи с тем, что тяжелее воздуха, он скапливается у почвы выработок.
Углекислый газ в шахтах и рудниках появляется в результате окисления древесины, угля, пород. Кроме того, он образуется при взрывных работах, пожарах, взрывах метана и угольной пыли, дыхании людей.
Максимально допустимые концентрации в горных выработках на рабочих местах – не более 0.5%, в общих исходящих струях (исходящая струя – струя, движущаяся от забоев к воздуховыдающему стволу) – 0.75%.
Все угольные шахты по углекислообильности делятся на следующие категории
Количество газа, выделяющееся на 1т угля, |
Категория шахты |
|
I |
|
II |
|
III |
|
сверхкатегорные |
Азот – газ без цвета, запаха и вкуса. Азот инертен, но при высоких температурах (например, при ведении взрывных работ и др.) окисляется, образуя ядовитые газы.
Дополнительными источниками поступления азота в рудничный воздух являются взрывные работы и выделение из горных пород. Содержание азота в рудничной атмосфере не
нормируется, но повышение его концентрации приводит к снижению концентрации кислорода.
Ядовитые, взрывчатые и другие вредные газообразные примеси.
Основными ядовитыми примесями рудничного воздуха являются окись углерода, окислы азота, сернистый газ, сероводород, акролеин, альдегиды, пары мышьяка, ртути и др.
Основными взрывчатыми примесями являются метан, водород, тяжелые углеводороды, аммиак, ацетилен, пары бензина.
Окись углерода – газ без цвета, запаха, вкуса. Газ весьма ядовит, легко соединяется с гемоглобином крови, вытесняет из нее кислород, вызывая тем самым кислородное голодание.
Способен вызывать легкое отравление при концентрации 0.02— 0.05 % . При концентрации оксида углерода в воздухе 1 % смерть наступает после нескольких вдохов. Предельно допустимая его концентрация 0.0017 % .
Газ несколько легче воздуха, поэтому скапливается в верхних частях выработок.
Образуется при взрывных работах, пожарах, работе двигателей внутреннего сгорания.
Окислы азота (смесь ) имеют бурый цвет и характерный резкий запах. Образуются в результате взрывных работ.
Окислы азота весьма ядовиты, вызывают раздражение слизистых оболочек дыхательных путей и глаз, а в тяжелых случаях – отеки легких. Токсическое действие окислов азота проявляется через 4-6ч. Смертельная концентрация окислов при кратковременном вдыхании – 0.025%.
Содержание окислов азота в воздухе действующих выработок угольных шахт не должно превышать 0.00026% в пересчете на .
Сернистый газ – бесцветен, имеет сильный раздражающий запах и кислый вкус.
Газ ядовитый: раздражает слизистые оболочки дыхательных путей и глаз, в тяжелых случаях вызывает воспаление бронхов, отек гортани и бронхов.
Сернистый газ образуется при взрывных работах, если они ведутся в сернистых породах или если ВВ содержат серу, при рудничных пожарах и выделяется в рудничный воздух из горных пород. Содержание в воздухе действующих выработок шахт не должно превышать 0.00038%.
Сероводород – газ без цвета, со сладковатым вкусом и запахом тухлых яиц. Сероводород горит, и при концентрации его в воздухе 6% воздушная смесь взрывается. Сероводород очень ядовит, действует раздражающе на слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Содержание в воздухе действующих выработок не должно превышать 0.00070%.
Сероводород выделяется в рудничный воздух из горных пород (особенно из пластов каменной соли), кроме того, он образуется при гниении органических веществ, разложении шахтными водами содержащих серу пород, при рудничных пожарах, взрывных работах.
Водород( ) – бесцветный газ. Водород горит и взрывается при содержании его в воздухе 4 - 74%. Водород легче всех других газов проникает через пористые перегородки. Водород выделяется в рудничный воздух из пород. Шахты, в которых хотя бы в одном пласте обнаружен водород, относятся к опасным по газу.
Количество горючих газов (метан + водород), выделяющихся в сутки на 1 среднесуточной добычи горной массы, |
Категория шахты |
|
I |
|
II |
|
III |
и выше или рудники, разрабатывающие пласты, опасные по выбросам и суфлярам |
сверхкатегорные |
Максимально допустимая концентрация в воздухе горных выработок – 0.5%.