ПРОВЕТРИВАНИЕ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

РУДНИЧНАЯ АТМОСФЕРА

Воздух подземных горных выработок

Рудничная вентиляция — отрасль горного дела, в которую входят научные основы и технические средства по обеспечению обмена воздушной среды в подземных горных выработках с атмосферным воздухом. При этом из шахты удаляют загрязненный различными примесями воздух и подают чистый. Атмосферный воздух состоит из смеси следующих газов — кислорода 02, азота N2, углекислого газа С02, аргона Аг, криптона Кг, ксенона Хе, гелия Не и паров воды. Наличие того или иного газа в воздухе выражается объемной и массовой концентрацией.

Объемная концентрация — это процентное отношение количества данного газа в единицах объема ко всему объему, который занимает смесь газа и воздуха.

Массовая концентрация — это отношение количества данного газа в единицах массы к тому объему, который занимает смесь газов и воздуха, находящаяся в данном газе (выражается в миллиграммах на кубический метр).

Воздух, поступающий с поверхности в подземные выработки и в процессе движения претерпевший изменения, называют рудничным. В воздухе при движении по выработкам уменьшается содержание кислорода и увеличивается содержания углекислого газа и азота, кроме того, присоединяется ряд ядовитых газов, образующихся при взрывных работах и окислении (СО, С02, S02, H2S, N02 и др.) или выделяющихся из массива горных пород (СН4, Н2, С02, H2S, Rn и др.). Таким образом, химический состав рудничного воздуха изменяется вследствие присоединения к нему в горных выработках токсичных, инертных и взрывоопасных газов.

Если химический состав рудничного воздуха значительно отличается от состава атмосферного, то воздух в подземных выработках считается загрязненным.

Газовый состав рудничного воздуха

Основными составными частями рудничного воздуха являются кислород, углекислый газ и азот.

Кислород 02 — газ без цвета, вкуса и запаха, относительная молекулярная масса — 32, относительная плотность — 1,11 при нулевой температуре и давлении 1015 ГПа.

Максимальное насыщение крови человека кислородом обеспечивается при 2%-ном содержании его в воздухе в условиях нормального атмосферного давления. Человек при дыхании поглощает 1/5 всего количества кислорода, содержащегося в воздухе, поэтому в выдыхаемом воздухе содержится 17 % 02 и около 4 % С02. При хорошей вентиляции подземных выработок содержание кислорода составляет не менее 20 %, однако в невентилируемых выработках может снижаться на 1—3 %. При содержании кислорода в воздухе, составляющем 18—19 %, наблюдаются слабая одышка и сердцебиение, а при уменьшении его содержания до 17 % работы в горных выработках должны быть прекращены.

Углекислый газ (или диоксид углерода) С02 — газ без цвета, запаха, со слабым кисловатым вкусом, не горит и не поддерживает горении и дыхания. Слабо ядовит. При небольшом (до 3 %) содержании С02 дыхание человека учащается в 2 раза и наступает одышка, при 10 % наступают обморочное состояние и полная потеря работоспособности, а при 15—20 % угрожает смерть.

Углекислый газ скапливается у почвы выработки. Основными причинами его образования в подземных выработках являются взрывные работы, работа двигателя внутреннего сгорания, гниение крепежного материала, окисление угля, выделенного из массива горных пород и подземных вод. Воздух рабочей зоны в горных выработках должен содержать С02 не более 0,5 %. В хорошо проветриваемых выработках содержание С02 находится в пределах 0,1—0,15 %.

Азот N2 — газ без цвета, вкуса и запаха, относительная молекулярная масса — 28,016, относительная плотность — 0,97. Химически инертен, не поддерживает горения и окислительных процессов. С увеличением содержания N2 в воздухе уменьшается содержание кислорода, что оказывает значительное влияние на здоровье человека. Содержание азота в рудничном воздухе не нормируется.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >