Атмосфера подземных горных выработок, страница 2

При внезапном выбросе угля, пород, газа в малый проме­жуток времени в пространство горных выработок выбрасывают­ся десятки тысяч тонн пород, угля и десятки тысяч м³ газа.

Все угольные шахты по углекислотообильности делятся на следующие категории:

В последнее время внезапные выбросы углекислого газа наблюдаются в соляных шахтах. Внезапные выбросы углекисло­го газа значительной интенсивности происходили в угольных шахтах Франции, на калийных рудниках Польши, Германии.

Максимально допустимые концентрации СО₂ в горных выработках на рабочих местах – не более 0,5 %, в общих ис­ходящих струях – 0,75 %, при проведении и восстановлении выработок по завалу – 1 %.

Азот(N₂) – газ без цвета, запаха, вкуса. Плотность его по отношению к воздуху равна 0,97, молекулярная масса – 28,016, масса 1 м³ при нормальных условиях (0 ºС и давлении 101,3 кПа) – 1,25 кг, растворимость в воде при 0 ºС – 2 %.

Содержание азота в воздухе находится на границе сво­бодного горения. При увеличении его содержания на 3 – 4 % свободное горение в атмосфере невозможно.

Азот химически инертен. Увеличение содержания N₂ в воздухе оказывает влияние на человека вследствие уменьше­ния в воздухе кислорода. Содержание азота в атмосфере гор­ных выработок не нормируется.

1.3. 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, цианис­тый водород и др.

Основными взрывчатыми примесями являются метан, водород, тяжелые углеводороды, аммиак, ацетилен, пары бензина и др.

Окись углерода(СО) – газ без цвета, запаха и вкуса. Его плотность по отношению к воздуху равна 0,97, молекулярная масса – 28, масса 1 м³ при нормальных условиях – 1,25 кг, растворимость в воде при 0 °С – 3,3 %. Окись углерода горит и взрывается при концентрации ее в воздухе от 16,2 до 73,5 %: наибольшая сила взрыва достигает при содержании СО 30 %, температура воспламенения газовоздушной смеси в этом случае 630 – 810 ºС, цвет пламени голубовато-синий. Реакция горения:

2СО + О₂ = 2СО₂.  (1.2)

Газ весьма ядовит, легко соединяясь с гемоглобином кро­ви (в 250 – 300 раз активнее, чем кислород), он вытесняет из нее кислород, вызывая тем самым кислородное голодание орга­низма. Для полного насыщения крови человека окисью углерода ее требуется всего лишь 300 см³.

Симптомы нехронического отравления окисью углерода:

при слабом отравлении, являющемся следствием вдыхания в течение до 1 ч воздуха с содержанием 0,048 % СО, – головная боль, шум в ушах, головокружение, сердцебиение;

при сильном отравлении, вызываемом вдыханием в тече­ние 0,5 – 1 ч воздуха с содержанием 0,128 % СО, – кроме выше­указанных симптомов потеря способности двигаться и притуп­ление сознания;

при смертельном опасном отравлении, наступающем пос­ле очень непродолжительного вдыхания воздуха с содержанием 0,4 % СО, – потеря сознания, судороги; при содержании СО около 1 % потеря сознания наступает после нескольких вдохов.

Кроме концентрации СО в воздухе и продолжительности вдыхания отравляющего воздуха на степень отравления оказы­вает влияние частота дыхания, скорость кровообращения, чередование вдыхания чистого и отравленного воздуха, состояние организма (покой, физическая работа), комплекция человека (худой, полный). Человек отравляется быстрее при большей ча­стоте дыхания и скорости кровообращения, при отсутствии че­редования вдохов чистого и отравленного воздуха, при ходьбе и выполнении физической работы.

Первая помощь при отравлении СО – искусственное ды­хание на свежей струе воздуха.

Основными источниками загрязнения рудничного воздуха окисью углерода являются взрывные работы, рудничные пожа­ры, взрывы угольной пыли и метана, работа двигателей внут­реннего сгорания. В обычных условиях основное количество СО в шахтах дают взрывные работы. Чтобы уменьшить образование окиси углерода, необходимо устранять неполное взрывание ВВ, не допускать забойки шпуров угольной мелочью, применять ВВ с нулевым кислородным балансом и со специальными добавка­ми как в самом ВВ, так и в оболочках патронов и в забойке.

Содержание СО в рудничном воздухе действующих вырабо­ток не должно превышать 0,0017 % при длительном пребывании людей в них. Перед допуском людей в забои после взрывных ра­бот содержание условной окиси углерода (т. е. собственно окиси углерода плюс двуокись азота, умноженная на коэффициент 6,5) не должно превышать 0,008 % при условии продолжающегося непрерывного проветривания забоев в течение двух часов.

Окислы азота. Окислы азота образуются при взрывных работах и состоят из смеси окиси азота NO, двуокиси азота NO₂, двухчетырехокиси азота N₂O₄, пятиокиси азота N₂O₅. Эти окислы имеют бурый цвет и характерный резкий запах. Наи­более устойчивы в воздухе NO₂ и N₂O₄.

Двуокись азота NO₂ имеет плотность по отношению к воздуху 1,59, молекулярная масса – 46,01, масса 1 м³ NO₂ при нормальных условиях – 2,05 кг/м³.

Двухчетырехокись азота N₂O₄ имеет плотность по отноше­нию к воздуху 3,18, молекулярная масса – 92,02, масса 1 м³ при нормальных условиях – 4,11 кг. При повышении температуры она распадается на двуокись азота N₂O₄ ↔ 2NO₂, легко раство­ряется в воде. Процесс растворения идет в соответствии с реакци­ей 2NO₂ + Н₂О = HNO₂ + HNO₃.

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 – 6 ч (иногда 20 – 30 ч). Симптомы отравления: ка­шель, головная боль, рвота, синюшность, повышение температу­ры тела, расстройство сердечной деятельности. Смертельная кон­центрация окислов при кратковременном вдыхании – 0,025 %.

При оказании первой помощи пострадавшему его нужно преж­де всего вывести на свежую струю воздуха и обеспечить ему покой.