Гигиена труда в угольной промышленности. Производственные процессы добычи угля

Обновлено: 28.04.2024

Гигиена труда в отдельных отраслях промышленности и сельского хозяйства

Глава 22

Гигиена труда в горнодобывающей промышленности

К горнодобывающей промышленности относятся отрасли производства по разведке, добыче и первичной обработке (обогащению) полезных ископаемых. Оенову горнодобывающей промышленности составляют: топливодобывающая (уголь, нефть, газ) и др.; рудодобывающая (железная руда, руды цветных металлов, радиоактивных элементов и др.); промышленность неметаллических полезных ископаемых и строительных материалов (мрамор, известняк, глина и др.); горнохимическая (фосфориты, аппатиты, сера и др.).

Россия располагает огромным потенциалом различных видов сырья и топлива.

По количеству производимой продукции отечественная горнодобывающая промышленность также занимает одно из ведущих мест в мире.

Добыча твердых полезных ископаемых осуществляется двумя способами: подземным и открытым. Способ разработки и технологические приемы выемки ископаемого существенным образом сказываются на условиях труда и определяют их гигиенические особенности.

Работы, которые производят при выемке полезного ископаемого или при подготовке к его выемке, называют горными работами. В результате извлечения горных пород (пустых пород и полезных ископаемых) в земной коре образуются полости, которые называют горными выработками.

Современный этап развития горнодобывающей промышленности характеризуется строительством предприятий большой мощности как при подземной, так и при открытой разработке месторождений, что согласуется с современной потребностью народного хозяйства страны.

Добыча угля подземным способом

Директивами XXVII съезда КПСС предусматривается значительный рост добычи угля за счет строительства и реконструкции угольных шахт, карьеров для добычи угля открытым способом а также за счет дальнейшего переоснащения угольной промышленности новой высокопроизводительной горной техникой. Уже в 1990 г. планируется довести уровень добычи угля из комплексно-механизированных забоев до 78 - 80% от всего добываемого подземным способом угля.

Внедрение комплексной механизации в угольной промышленности способствует улучшению условий труда, уменьшению числа физически тяжелых, трудоемких операций, повышению безопасности труда.

В настоящее время в угольной промышленности почти 3/4 угля в шахтах добывается в комплексно-механизированных забоях.

Вместе с тем использование мощной горной техники (без достаточно эффективных профилактических мероприятий) может создавать высокую запыленность на рабочих местах, интенсивный шум и вибрацию. Предупреждение вредного действия этих неблагоприятных факторрв - важнейшая задача санитарного надзора.

Актуальными проблемами являются развитие гидродобычи угля, создание технологии и средств выемки угля без постоянного присутствия людей в забое.

Технология добычи угля

Промышленные месторождения угля залегают пластами между так называемыми пустыми породами.

Пласты располагаются под различными углами к горизонту. Угол, образованный плоскостью пласта с горизонтальной плоскостью, называется углом падения. По углу падения различают 3 группы пластов: пологие - с углом падения от 0 до 25°; наклонные - от 25 до 45°; крутые - с углом падения от 45 до 90°.

В зависимости от угла падения пласта избирается способ перемещения полезного ископаемого.

Пласты по мощности (толщина по нормали) делятся на 4 группы: весьма тонкие - мощностью до 0,5 м, тонкие - от 0,5 до 1,3 м, средней мощности от 1,3 до 3,5 м и мощные - от 3,5 м и выше. Мощность пласта и его угол падения определяют способ разработки, степень механизации процесса добычи и, следовательно, непосредственно сказываются на условиях труда.

Совокупность горных выработок (вертикальных, горизонтальных, наклонных) и технических подземных и надземных сооружений, предназначенных для добывания угля подземным способом, именуется шахтой, а при добывании руды - рудником.

Различают следующие группы подземных выработок.

1. Выработки, имеющие непосредственный выход на земную поверхность. К ним относятся: стволы, шурфы, скважины и штольни.

2. Выработки, не имеющие непосредственного выхода на поверхность. К ним относятся: гезенки, квершлаги, штреки, бремсберги.

3. К очистным выработкам относятся забои. Забоем называется место выемки угля или породы.

4. Служебные камеры и околоствольные дворы. К числу служебных камер относятся: насосная и машинная камеры, диспетчерская, камера ожидания, медпункт, электровозное депо, камера для противопожарного поезда и др. Совокупность всех выработок около стволов, предназначенных для обслуживания подземного хозяйства, называется околоствольным (или рудничным) двором.

Все необходимые машины, материалы, оборудование и т. п., необходимые для организации механизированной добычи угля и его транспортировки, поступают через рудничный двор.

Надземные шахтные сооружения включают надствольные здания (копры), здания машинного подъема, бункерной эстакады, компрессорной, электрической подстанции, главных вентиляторов, котельной, административно-бытового комбината и др.

Подземная выработка месторождений угля начинается со вскрытия месторождения. С этой целью по пустым породам проводят так называемые капитальные выработки, обеспечивающие доступ к угольному пласту. После вскрытия месторождения проводят выработки по полезному ископаемому с целью подготовки его к очистной выемке. Эти работы и соответственно выработки носят название подготовительных. Вслед за подготовительными работами приступают к очистным работам, т. е. к выемке угля.

Работы по выемке угля в очистном забое состоят из определенных операций: зарубки, отбойки и навала, транспортировки из очистного пространства, крепления призабойного пространства.

В настоящее время горные машины и механизмы в значительной степени облегчили работу шахтеров и сделали ее во много раз более производительной.

Очистные работы являются одними из главных в горной технологии. К ним относятся: выемка (отбойка) угля, погрузка (навалка) его на конвейер и транспортировка вдоль лавы на штрек, крепление призабойного пространства и управление кровлей.

В нашей стране применяется 4 способа извлечения угля: ручной, буровзрывной, гидравлический и механический.

Ручной способ с использованием отбойных пневматических молотков находит ограниченное применение и сейчас он интенсивно заменяется механическим. Буровзрывной способ применяется для разработки крутых и наклонных мощных пластов с устойчивыми боковыми породами, преимущественно в Кузнецком, Печорском и Кизеловском угольном бассейнах.

Гидравлический способ выемки угля является принципиально новым технологическим направлением в угледобывающей промышленности. В качестве оборудования при гидродобыче применяются гидромониторы и насосы. Применяются следующие способы гидравлической выемки: взрывогидравлический, гидравлический, бурогидравлический. При взрывогидравлическом способе добыча угля осуществляется буровзрывным способом, а смыв горной массы в забое производится струей воды под давлением 25 - 40 атм с последующей гидротранспортировкой ее на поверхность.

При механогидравлической выемке зарубка и отбойка угля производится комбайнами с одновременным смывом угля струей воды под давлением 2 - 6 атм. При гидравлической выемке процессы зарубки, отбойки и смыва осуществляются струей воды под давлением 85 - 90 атм. Перемещение угля и породы к шахтному стволу и доставка его на поверхность производятся гидротранспортом.

Применение гидромеханизации способствует значительному повышению производительности и безопасности труда, однако он еще не получил широкого распространения отчасти из-за того, что его применению препятствуют некоторые горно-геологические и климатические условия.

Механизированный способ извлечения угля является основным при угледобыче. Осуществляется он врубовыми машинами, комбайнами, комплексами и агрегатами с передвижной механизированной крепью.

Врубовые машины механизируют только процесс подрубки угольных пластов для последующей выемки угля буровзрывным способом. Погрузка угля на конвейер производится вручную, поэтому врубовые машины в ограниченном количестве применяются лишь на пластах со сложными горногеологическими условиями, где комбайны и комплексы не могут пока применяться.

Угольные добычные комбайны представляют собой комбинированные горные машины, выполняющие одновременно операции по разрушению полезного ископаемого, его дроблению, а также погрузки на скребковые конвейеры. По ширине рабочего органа различают широкозахватные (свыше 1 м) и узкозахватные (до 1 м) комбайны.

Более половины всего угля добывается с помощью угледобычных механизированных комплексов непрерывного действия, которые состоят из узкозахватного комбайна, гидрофицированной, автоматически передвигающейся крепи, скребкового передвижного конвейера, гидро- и электрооборудования.

Благодаря внедрению этих комплексов удалось механизировать все процессы угледобычи (выемку, погрузку и доставку угля, передвижку -забойного конвейера, крепление и управление кровлей). На шахтах страны применяется несколько типов комплексов, предназначенных для работы в различных горно-геологических условиях («Донбасс» КМ-87Э, КМ-81В, КМ-120, К-1МКС и др.).

Решается задача широкого внедрения освоенных в производстве комплексов повышенного технологического уровня: КМ-103 и КД-80 для тонких пологих пластов; КТМТ, ОКП-70 и УКП для пологих пластов средней мощности; агрегатов АК-3 для крутых пластов.

Для безлюдной выемки угля разработаны машины типа КМД, БУГ.

На тонких крутопадающих пластах успешно применяются щитовые агрегаты.

Кроме того, выемка угля в лавах осуществляется струговыми установками, обеспечивающими полную механизацию всего процесса угледобычи.

Традиционный буровзрывной способ добычи угля в настоящее время все более механизируется, в частности, широко используются машины для механической погрузки разрыхленной массы.

Качество окружающей среды и здоровье работников угольной промышленности

Основные вредные и опасные факторы угольной промышленности. Профессиональные и производственно-обусловленные заболевания, возникающие при работе на ее предприятиях. Оздоровительные мероприятия по улучшению условий труда и состояния здоровья работников.

Рубрика Безопасность жизнедеятельности и охрана труда
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 17.10.2017
Размер файла 107,0 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности

Качество окружающей среды и здоровье работников угольной промышленности

к курсовой работе по дисциплине

Медико-биологические основы безопасности

1. Угольная отрасль России в ЧЧЙ веке

1.1 Технологический процесс угольной промышленности

1.2 Краткая характеристика воздействия промышленности на объекты окружающей среды

2. Оценка риска для здоровья работников угольной промышленности

2.1 Основные вредные и опасные факторы угольной промышленности

2.2 Характеристика профессиональных и производственно-обусловленных заболеваний, возникающих при работе в угольной промышленности

2.3 Оздоровительные мероприятия по улучшению условий труда и состояния здоровья работников

Список использованных источников

Угольная промышленность относится к числу важнейших отраслей промышленности. Уголь является наиболее востребованным полезным ископаемым. Основные потребители угля - энергетическая, химическая и металлургическая промышленность.

Деятельность работников угледобывающей промышленности считается одной из самых вредных и тяжелых. Одной из самых актуальных проблем, являются профессиональные заболевания.

Нормы по разного рода вредным факторам в России приняты уже очень давно. А поэтому решением проблемы профессиональных заболеваний рабочих в такой отрасли, как угольная промышленность, может стать только неукоснительное следование им. Тем более что на сегодняшний день ситуация в плане развития профессиональных заболеваний шахтеров крайне неблагоприятная. По статистике, их уровень превышает средние по промышленности в 9 раз.

Цель данной курсовой работы оценить качество окружающей среды и здоровье человека в угольной промышленности.

Задачи курсовой работы:

1. Изучить технологический процесс угольной промышленности.

2. Выявить вредные факторы, влияющие на окружающую среду и здоровье человека.

3. Охарактеризовать профессиональные заболевания, которые присущи работникам угольной промышленности.

4. Рассмотреть общие профилактические мероприятия.

Способы добычи угля зависят от глубины залегания пород угля. Известные способы добычи угля:

· Открытый или карьерный;

· Закрытый шахтный способ.

Шестьдесят процентов мирового угля добывают карьерным способом.

Открытый способ добычи угля

Открытый способ используется при глубине залежей до 100 метров. При таком способе добычи снимается верхний слой почвы, который называется вскрыша. Вскрышевание в зависимости от рельефа и почвы осуществляют скриперами, бульдозерами, роторными экскаваторами, драглайнами.

Далее производят дробление породы при помощи экскаваторов, дробилок, водяных пушек, бульдозеров, драглайнов, иногда приходится применять буровзрывную отбойку угля. Такой способ добычи охватывает значительную по площади территорию.

В разрезах угольный пласт разрыхляется буровзрывным методом, уголь грузится на автосамосвалы и транспортируется на поверхность.

Преимущества добычи угля открытым способом:

· Ощутимый вред окружающей среде.

· Уголь, добытый таким способом, содержит много примесей.

Более подробно рассмотрим закрытый способ добыч угля

Угольное месторождение, если оно достаточно велико, делят на несколько участков - шахтных полей. Запасы угля каждого шахтного поля, предназначенного для строительства отдельной шахты, должны быть достаточны для эксплуатации в течение 40-50 лет.

Технология добычи угля в шахте довольно трудоемкая, дорогостоящая и, конечно же, опасная. Она заключается в создании нескольких вертикальных и наклонных шахт. Диаметр таких шахт зачастую колеблется в рамках нескольких метров, а глубина начинается от нескольких сот метров до одного километра вглубь и более. Следующий этап в добывании топлива заключается в горизонтальных выработках, которые идут от шахт к пластам угля. Затем происходит устройство наклонных и горизонтальных выработок для подъема ископаемого. Ствол шахты (обычно вертикальная, а иногда и наклонная выработка, проходящая через толщину горных пород) ствол обычно делят по вертикали на четыре отделения. В одном отделении устанавливают две подъемные клети для спуска и подъема отдельно людей и материалов; в другом отделении монтируют подъемники для грузов - угля и пустой породы; третье отделение оборудовано лестницами с площадками, оно служит запасным выходом на случай какой-либо аварии подъемного механизма; в четвертом отделении размещают трубы для откачки воды из шахты и для подачи сжатого воздуха, электрические и телефонные кабели.

Основными технологическими процессами при добыче угля являются: выемка угля в очистном забое, погрузка его на транспортное средство и транспортирование по лаве, проветривание очистного забоя, возведение или передвижка крепи, управление горным давлением и др. Выемка угля состоит из отбойки и погрузки отбитого полезного ископаемого. Отбойкой угля называется отделение его от массива. Она выполняется механическим, буровзрывным и гидравлическим способами. Выбор способа отбойки зависит от физико-механических свойств угольного пласта, устойчивости вмещающих пород, наличия соответствующего оборудования и др. Наибольшее распространение имеет механический способ отбойки, при котором исполнительные органы горных машин разрушают пласт посредством резцов, шарошек, коронок и др. При этом различают комбайновую и струговую выемку. Выемочный комбайн представляет собой машину, которая посредством резания отделяет уголь от массива и грузит его на забойный конвейер (на пологих и наклонных пластах). На крутых пластах отсутствует необходимость в погрузке угля, так как он скатывается по лаве под действием собственного веса. В отличие от выемочных комбайнов угольные струги отделяют уголь от массива не резанием, а скалыванием стружками толщиной до 0,4 м. Перемещение струга вдоль лавы обеспечиваются цепным тяговым органом. Струговая выемка позволяет улучшить сортность угля, снизить пылеобразование, механизировать выемку тонких пластов и пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа.

Если раньше способы добычи угля предполагали использование подручных инструментов вроде кирки и лопаты, то сегодня в шахтах используют различные виды комбайнов и отбойных молотков. Отбойный молоток - ручная пневматическая машина ударного действия. Отбойный молоток применяется в очистных забоях на крутонаклонных и крутых пластах, где применение электроэнергии практически невозможно из-за исключительно опасных условий эксплуатации. Отбитый уголь транспортируется вдоль лавы самотеком. Для выработки угольных пластов небольшой толщины используют шнек, который с помощью своих наконечников разрезает пласты и тем самым дробит уголь.

Одним из наиболее перспективных способов добычи угля считается гидравлический. Используя этот способ, можно такие трудоемкие процессы добычи угля, как выемка, погрузка и транспортирование, объединить в один -- гидроотбойку. Суть процесса заключается в том, что энергия струи воды под давлением дробит уголь, смывает его с забоя и доставляет по выработкам в специальную камеру для подъема (зумпф). Оттуда эту смесь откачивают углесосами на поверхность шахты и подают на обогатительную фабрику.

1. Уголь добывается высокого качества.

2. Приносит меньше вреда окружающей среде.

1. Наиболее опасный способ добычи.

2. Требует существенных финансовых вложений [1].

Во всем мире поверхностная добыча угля полностью уничтожает существующие виды растительности, разрушает генетический профиль почвы, вытесняет или уничтожает диких животных и среды их обитания, ухудшает качество воздуха, изменяет текущий процесс землепользования, а также в некоторой степени, постоянно изменяет общий профиль земной поверхности (рис. 1.1).

Рисунок 1.1 - Влияние добычи угля на окружающую среду

Как правило, нарушение почв и связанные с работой шахт виды воздействий в данных условиях способствуют эрозии. Удаление почвенного покрова из такого района изменяет или уничтожает множество природных почвенных свойств, а также может снизить его производительность в сельском хозяйстве. Почвенная структура также может быть нарушена пульверизацией или различными видами взрывов.

Удаление растительного покрова, проведение мероприятий, связанных со строительством дорог, перевозкой, хранением верхнего слоя почвы приводят к увеличению большого количества пыли вокруг горных работ. Пыль ухудшает качество воздуха в непосредственной близости, может оказать неблагоприятное воздействие на растительный и животный мир, и может представлять угрозу здоровью и безопасности для работников и жителей близлежащих районов. Горнодобывающие предприятия используют сотни акров земли для своей работы и утилизации отходов. Когда планируется начало добычи угля, население вблизи данной территории должно быть расселено, а также должны пересаживаться на иные лекарственные растения. Ведь всем известно, что становится с поверхностью земли после ведения горного производства

Добыча угля может также негативно сказаться на гидрологии в любом регионе. Ухудшение качества вод связано с проникновением токсичных микроэлементов, повышением содержаний растворенных твердых веществ в подземных водах, а также с увеличением количества наносов, разгружаемых в водных потоках. Создание угольных отвалов может привести к отложению вредных компонентов в водных потоках и к выщелачиванию воды из этих отвалов, содержащей большое количество токсичных микроэлементов. Поверхностные воды могут стать непригодными для сельского хозяйства, потребления человеком, купания, домашнего или иного использования. Контроль этих последствий требует тщательного управления и анализа качества поверхностных вод [2].

Таки образом, добыча угля нарушает практически все элементы ландшафта на земной поверхности, и только в некоторых случаях это происходит временно. Изменение формы земли зачастую приводит к разрыву целостности и сплошности этих ландшафтов. При извлечении появляются новые структуры, такие как породные отвалы. Растительный покров удаляется и перегружается, либо перемещается в сторону. Пыль, вибрации, выхлопные газы и дизельные запахи нарушают чувствительные способности человеческого организма.

Многие виды воздействия на окружающую среду могут быть минимизированы, но не могут быть устранены даже при использовании лучшего горного оборудования без добровольного исполнения правительственных программ. Финансирование средств по минимизации затрат производства могут минимизировать использование лучшего угледобывающего оборудования в отсутствие эффективного регулирования. Необходимо повышать плату за утилизацию или загрязнения, которые приводят даже к временным нарушениям в состояние окружающей среды. Этот наиболее правильный подход с протестующей стороны наиболее правильный, уверенный.

угольный заболевание здоровье

2.1 Основные вредные и опасные факторы в угольной промышленности

Для правильной оценки состояния охраны труда и для разработки эффективных мероприятий по ее улучшению проводится тщательное изучение причин профзаболеваний. Заболевания обязывают самым внимательным образом разобраться в их причинах и устранить их.

Действие всех опасных и вредных производственных факторов рассматривается в рабочей зоне, т.е. в пространстве высотой до двух метров от поверхности, на которой расположено рабочее место.

Зона, в которой могут действовать опасные и вредные факторы, называется опасной. Она может быть постоянной в пространстве или во времени и переменной.

Вредный производственный фактор - это фактор, воздействие которого на работника может привести к хроническому заболеванию, снижению трудоспособности и отрицательному влиянию на здоровье потомства. Вредный производственный фактор может стать опасным производственным фактором.

Опасный производственный фактор - это производственный фактор, воздействие которого на работающего может привести к острому отравлению, к внезапному ухудшению здоровья, к травме или смерти.

Профессиональным заболеванием называется заболевание, вызванное воздействием на работающего вредных производственных факторов [3].

Существует ряд факторов, которые сопутствуют возникновению профессиональных заболеваний рабочих угольной промышленности. Прежде всего, это контакт шахтеров с некоторыми видами пыли. Можно сказать, что производственная пыль - самый неблагоприятный фактор, влияющий на здоровье человека. Если речь идет о работе горняков, то на организм рабочих отрицательно влияет именно угольно-породная пыль.

Наиболее вредные производственные факторы для работающих в угольных шахтах это:

-недостаточная освещенность рабочего места.

Все эти факторы приводят к ухудшению здоровья, потери трудоспособности, а в последующем к профессиональным заболеваниям (Таблица 1.1) [4] .

Гигиена труда в угольной промышленности

По добыче угля СССР занимает второе место, а по запасам угля — одно из первых мест в мире. Широко известны такие угольные бассейны, как Восточно-Сибирский, Кузнецкий, Тунгусский, Донецкий, Подмосковный, Карагандинский, Печорский, Ленский и др.

Необычайно высокие темпы развитая угледобычи в нашей стране обеспечиваются не только широким развертыванием строительства новых шахт, но и повышением производительности труда путем механизации всех процессов добычи угля и вспомогательных работ.

В настоящее время условия труда в угольной промышленности в значительной мере определяются применяемыми горными машинами и механизмами.

С внедрением механизации в угольной промышленности улучшились условия труда, уменьшилось число физически тяжелых трудоемких ручных операций. Вместе с тем использование мощной, высокопроизводительной горной техники не всегда сопровождается применением эффективных профилактических мероприятий, поэтому может наблюдаться усиленное пылеобразование, возникновение интенсивных производственных шумов и вибраций. Борьба с этими неблагоприятными факторами требует особого внимания со стороны промышленно-санитарного врача.

Основные производственные вредности при добыче угля и меры оздоровления

Условия труда при добыче угля в основном определяются следующими факторами: пыль, токсичные газы, неблагоприятные метеорологические условия, неудовлетворительное освещение, вибрация, шум.

Газовый состав рудничной атмосферы

Наиболее распространенными в подземных выработках газами, представляющими практический интерес для санитарного врача, являются: метан (СН4), углекислый газ (CO2), кислород (O2), окись углерода (CO), окислы азота, сероводород (H2S). В соответствии с правилами по технике безопасности * шахты разделяются на газовые и негазовые. К газовым относятся те шахты, в которых происходит выделение метана. Шахты, в которых за сутки выделяется 5 м 3 метана на тонну суточной добычи, относятся по газовости к I категории, при выделении 5—10 м 3 метана — ко II категории, 10—15 м 3 — к III категории, больше 15 м 3 метана — к сверхкатегорийным.

Метан возникает в процессе образования угля. Он содержится в пласте угля, причем распределяется примерно равномерно в массе пласта или накапливается в образовавшихся в пласте угля полостях. В угле метан находится под давлением 2—3 атм и, естественно, при разработке пласта вследствие разности давления выделяется в атмосферу выработок.

С гигиенической точки зрения метан не представляет особой опасности: в сравнительно больших концентрациях он является слабым наркотиком. Однако при значительном его скоплении в забое возможно вытеснение кислорода и тем самым создание условий для возникновения асфиксии у работающих. Основная опасность выделения метана, особенно внезапных выбросов, заключается в его способности образовывать с кислородом смесь, которая при наличии источников огня взрывается. Нижний предел взрываемости метана в смеси с воздухом — 5,5%, высший предел —13,5%; наиболее сильный взрыв происходит при концентрации метана 9,5%.

Источниками нагревания гремучей смеси в подземных выработках могут служить курение в шахте, открывание бензиновых ламп, неисправность предохранительных ламп, неправильная отпалка шпуров, рудничные пожары, искры электрические или вызванные ударом двух твердых тел (например, при работе горных механизмов).

Согласно правилам по технике безопасности, при ведении горных работ допускается содержание метана в воздухе не более 1% в исходящей из участка струе и не более 0,75% в общей исходящей струе. При содержании метана в количестве 2% и более рабочих из забоя удаляют.

Для предупреждения взрыва метана применяются следующие меры: 1) предупреждение образования гремучей смеси в основном путем эффективного проветривания выработок; 2) предотвращения взрыва метана устранением открытого огня в подземных выработках (зажигание спичек, курение, неисправные бензиновые лампы, открытые искрящие электромоторы и др.).

Для предупреждения удушения вследствие вытеснения кислорода используются индивидуальные меры защиты — кислородные аппараты, которые применяют горноспасатели при выполнении аварийных работ. Текущий контроль за выделением метана осуществляется при помощи специальных приборов шахтных интерферометров и по высоте пламени бензиновой безопасной лампы, а систематический — химическими лабораториями.

Углекислый газ в подземных выработках может представить опасность в том случае, если он накапливается за счет уменьшения содержания кислорода. Предельно допустимая концентрация углекислого газа в подземных выработках, согласно правилам безопасности — 0,5%. Если для газовых шахт основным показателем загрязнения воздуха является метан, то для шахт без выделения метана таким показателем служит углекислый газ.

Углекислый газ, как и метан, возникает и процессе образования угля и содержится в пласте; аналогичны и причины его выделения.

Около 80—90% углекислого газа, попадающего в атмосферу выработок, выделяется из угля; на остальные источники, в частности на процесс окисления, приходится не более 10—20%.

Кислород в атмосфере подземных выработок, согласно правилам безопасности, должен составлять не менее 20%. Количество кислорода в подземных выработках нужно всегда рассматривать в связи с содержанием углекислого газа; наблюдаются различные соотношения этих газов. Если процентное содержание кислорода уменьшилось, то на столько же процентов увеличилось содержание углекислого газа за счет окисления угля.

Если уменьшение кислорода незначительно, а увеличение углекислого газа повышено, нужно думать, что углекислый газ поступает из других источников, в основном из угля. Возможно значительное снижение количества кислорода при низком содержании углекислого газа, что говорит о сорбции кислорода углем, причем без окисления его.

Окись углерода образуется в шахте в основном при взрывных работах и в редких случаях при подземных пожарах. Опасность отравления при взрывных работах возможна после взрыва, когда работу начинают в недостаточно проветренном забое и особенно во время разработки породы, когда освобождаются накопившиеся между ее кусками газы.

Образование окиси углерода при взрывных работах зависит от ряда причин: состава взрывчатого вещества, способа взрывания, детонатора и др. Значительную роль играет кислородный баланс взрывчатого вещества; чем он выше, тем меньше образуется окиси углерода. С этой точки зрения следует предпочитать взрывчатые вещества с высоким содержанием селитры и поэтому богатые кислородом.

Принципиально вопрос о полном оздоровлении условий труда в связи со взрывными работами может быть решен путем применения жидких газов (углекислоты и воздуха). Однако эти рациональные предложения по соображениям экономическим еще не могут быть реализованы. Весьма эффективным мероприятием по борьбе со взрывными газами является рациональное проветривание забоев после отпалки шпуров и во время разборки породы. Время прихода рабочих в забой после отпалки шпуров необходимо установить в зависимости от концентрации в воздухе взрывных газов.

Окислы азота образуются одновременно с окисью углерода при взрывных работах. Причиной образования их является несовершенная детонация взрывчатого вещества. Особенно много образуется окислов азота в случае применения взрывчатого вещества, содержащего большой процент аммиачной селитры. В условиях подземных выработок для снижения концентраций окислов азота проводятся те же мероприятия, что и для удаления окиси углерода.

Причины образования сероводорода в подземных выработках неизвестны. Обычно выделения этого газа носят гнездный характер. Пока единственной мерой борьбы с повышенным содержанием сероводорода в подземных выработках является хорошее проветривание их.

На открытых работах по добыче угля могут иметь значение взрывные газы в случаях применения буровзрывного способа добычи или газы, в основном окись углерода и сернистый газ, выделяющиеся из очагов самовозгорания угля. Особенно много газов может выделяться из старых, неликвидированных очагов самовозгорания угля. Исследования показали, что концентрация окиси углерода увеличивается с углублением карьера. Так, в Коркинском карьере на глубине 260 м концентрация окиси углерода в 2—3 раза больше, чем на глубине 115 м. Кроме того, источником газовыделений на открытых горных работах могут быть автотранспорт, бульдозеры, скреперы и др. При их работе может выделяться окись углерода, акролеин и др.

Производственные процессы и их организация

Производственные процессы в шахте включают следующий комплекс работ: выемка угля в очистных забоях, транспортировка его из забоя на штрек, затем по откаточным выработкам к стволу шахты и выдача его на поверхность, выемка породы и угля в подготовительных забоях и транспортировка на поверхность, крепление очистных и подготовительных выработок и другие вспомогательные работы.

В очистных забоях выемка угля производится врубовыми машинами, комбайнами, стругами и отбойными молотками, а на крутых пластах— преимущественно отбойными молотками. В подготовительных забоях выемка породы и угля осуществляется комбайнами или буровзрывным способом.

Для добычных работ имеется много вариантов отечественных конструкций горных машин, изготовляемых на наших заводах, но в основу всех этих вариантов положен один принцип. Все машины передвигаются по линии забоя при помощи лебедок. Режущая часть машин приводится в движение механизмом, вмонтированным в машину.



Рис. 99. Врубовая машина.

Врубовая машина (рис. 99) производит только одну операцию — зарубку. После этого отбивается наивысшая часть пласта. Эта операция (отбойка) производится или отбойными пневматическими молотками, или буровзрывным методом. Комбайн и струги осуществляют зарубку, отбойку и частично навалку отбитого угля (рис. 100).

Транспорт угля из забоя на штрек на крутых пластах происходит самотеком, а на пологих и наклонных пластах — с помощью конвейера, иногда скрепера.

При работе врубовой машины навалка угля на конвейер производится вручную лопатами, а при работе комбайна или струга — механическим путем с помощью собственного погрузчика, входящего в комплекс этих машин. Перемещение конвейера вслед за продвижением забоя в щитовых лавах производится механическим путем при помощи пневматических домкратов. Таким образом, в очистных забоях может быть осуществлена полная механизация выемки и доставки угля на штрек. Транспортировка угля и породы из штрека к стволу шахты осуществляется электровозами. Механическим опрокидыванием вагонетки выгружаются в бункер, самоопрокидывающимися скипами или непосредственно вагонетками без выгрузки в бункер уголь подается на поверхность и по течкам поступает в железнодорожные вагоны.

Таков полный цикл механизации подъемных работ. Работы по креплению, в связи с применением металлических стоек тоже в известной мере могут быть механизированы.

Усиленно разрабатываются также методы гидроотбойки и гидротранспорта угля. Пласт угля разрушается высоконапорной струей воды, которая затем по наклонным выработкам, желобам или трубам самотеком доставляет уголь в виде пульпы к углесосам, подающим уголь на обогатительные фабрики.

При открытом способе добычи угля можно выделить следующие процессы: подготовка поверхности (например, удаление растительности, отвод воды и др.), вскрышные работы — удаление пласта земли, покрывающего уголь, и добычные работы (выемка угля).

Вскрышные работы осуществляются экскаваторами с ковшами различной емкости. Добычные работы в зависимости от крепости пласта угля могут производиться буровзрывным способом (крепкие породы), экскаваторами и гидромеханизмами при мягких углях. Для бурения применяются станки канатно-ударного и вращательного типа. В качестве взрывных веществ применяются аммониты.

Бестранспортная система осуществляется экскаватором, отделяющим породу от массива и перемещающим ее непосредственно в сторону выработанного пространства или на разгрузку в отвал. Для этой цели начали применять механические лопаты с ковшом емкостью 10—25 м 3 и шагающие драглайны с ковшом емкостью 14—20 м 3 и длиной стрелы 75 м и более.

При транспортно-отвальной системе выемка пород производится многочерпаковыми экскаваторами, оборудованными конвейерными устройствами.

При наиболее распространенной системе транспортировки перемещение породных масс осуществляется колесным транспортом — железнодорожными вагонами, автомобилями (самосвалами). При гидроотбойке угля транспортировка осуществляется землесосами и углесосами.

Читайте также: