CC BY
14
Н.А. Гаспарьян,2008
Ю.В. Шувалов, А.П. Бульбашев, Н.А. Гаспарьян
МИНИМИЗАЦИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НЕГАТИВНЫХ АТМОСФЕРНЫХ УСЛОВИЙ НА СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ РАБОТНИКОВ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ СЕВЕРА
орнодобывающая промышленность России и ее будущее
неразрывно связаны с освоением труднодоступных, сложных по своим географическим, природно-климати-ческим и социально-экономическим условиям регионов, преимущественно северных. Основными природно-климатически-ми постоянно действующими на человека негативными факторами окружающей среды в горнопромышленных регионах Севера являются пылевой, газовый состав и температурный режим, а также ряд электромагнитных полей и явлений, приводящие к ускорению темпов старения, хроническим заболеваниям и сокращению продолжительности жизни работников горных предприятий.
Одним из основных элементов воздействия является пыль, образующаяся в высоких концентрациях (до 2500 мг/м3) при всех технологических операциях по добыче и переработке сырья. Наиболее опасными по загрязнению пылью являются регионы с преобладающими отрицательными температурами атмосферного воздуха, так как при таких условиях резко падает влагосодержание пород, а интенсивность пыления возрастает до 10 раз по сравнению с источниками пылевыделения с положительными температурами воздуха. В то же время наблюдается значительное влияние профессиональных и природных стресс-факторов на работающих в условиях Северных регионов. Основными из них являются: природные абиотические и биотические факторы, факторы профессионального риска - физические, химические, биологические, трудового процесса, социальные и психофизиологические факторы. Сочетание этих факторов и пылевой нагрузки приводит к повышенной заболеваемости, смертности, значительному снижению трудоспособности. Основными заболеваниями являются особые формы заболева-
90
ний легких, а основной группой риска - сотрудники предприятий со стажем работы во вредных условиях от 15 лет [1, 2, 6].
Весьма рациональным может быть комплексное решение проблемы борьбы с пылью на горных предприятиях поверхностного комплекса угледобывающих предприятий Севера: создание агрегата, способного выполнять эффективное пылеподавление в зимний период искусственным снегом, а в летний - орошением диспергированной водой с добавлением биопродуктивного связующего вещества, необходимого для осуществления дальнейшей рекультивации техногенных массивов.
Возможно создание и применение установки на базе снегоге-нератора, которая может быть использована круглогодично для борьбы с пылью при производстве горных работ.
Обработку пылящих зон предполагается осуществлять с помощью установки - снегообразователя. Наряду с ранее разработанными и испытанными в натурных условиях установками, возможно использование новой компактной конструкции для пылеподавле-ния и коагуляции пыли в более крупные частицы, вероятность сноса которых с пылящих поверхностей значительно снижается, а вторичный этап рекультивации с озеленением происходит быстрее и эффективнее[3, 4].
Основным элементом устройства будет являться пневмогид-равлическая форсунка (рис. 1), в которой вода под давлением по каналу 3 через радиальную выточку 4 и кольцевую щель 5 поступает в смесительную камеру 6, куда из каналов 8 и 10 направляется сжатый воздух диспергируя воду, и далее водовоздушная смесь поступает через диффузор 7 в выходное отверстие, где охлаждается воздухом, прошедшим через второе сопло Лаваля 12 и направляется в атмосферу.
Устройство для пылеподавления пылящих поверхностей можно сконструировать на универсальном блоке (рис. 2) с различными дополнительными элементами (ходовая тележка, обогреватели, устройства для охлаждения и подогрева сжатого воздуха и т.д.).
Применение устройства в зимний период может повысить энергетическую эффективность процессов пылеподавления при использовании нагретого до умеренных отрицательных температур воздуха для пылеподавления.
Рис. 1. Устройство для получения искусственного снега: 1 - корпус; 2 - кожух; 3 - канал для подвода воды; 4 - радиальная выточка; 5 - кольцевая щель; 6 - смесительная камера; 7 - диффузор; 8, 10 - каналы для подачи холодного и горячено воздуха; 9, 12 - сопла Лаваля; 11 - кольцевая полость
Рис. 2. Принципиальная схема универсальной пылеподавляющей установки: 1 -
кожух; 2 - вентилятор; 3 - У-образная установка; 4 - рама; 5 - шарикоподшипники; 6 - блок пневмогидравлических форсунок; 7 - фиксатор
92
В этом случае установка оборудуется дополнительной конической насадкой, устанавливаемой за всасывающим вентилятором, и предназначается для увеличения скорости вылета капельно-воздушной смеси, формируемой с помощью гидравлической фор-сунки-туманообразователя, встроенной внутри насадки после вентилятора. Работа устройства позволит обеспечить снегообразова-ние - пылеподавление на выходе из снегогенератора и вынос снега за счет энергии сжатого воздуха. Конденсация пара и частичное замерзание тонкодиспергированных капель на пылинках позволит обеспечить их консолидацию и пылеподавление.
Таким образом, система пылеподавления позволит обеспечить снижение пылеобразования и пылепереноса тонкодисперсных материалов. Положительный эффект достигается в результате связывания пыли и коагуляции сыпучих тонкодисперсных материалов распыленной в потоке сжатого воздуха водой [5].
Преимущества в применении комплексного подхода состоит в его универсальности. Так, например, горное предприятие, имея несколько модулей, может планировать систему пылеподавления в зависимости от атмосферных, технических или других условий. Комплексный подход обеспечивает снижение затрат на пылепо-давление, а также направлен на последующую рекультивацию техногенных массивов.
При невозможности применения системы комплексного пылеподавления в силу различных причин предлагается применять комплексное средство индивидуальной защиты.
За основу комплексного средства индивидуальной защиты можно взять следующие существующие СИЗ. В качестве пыле-газовой защиты респиратор типа РУ-60М, в качестве противошумного СИЗ наушники "Супамафф 313725" производство Великобритании, имеющие пластиковое оголовье, чашечки из ударопрочного полистирола, околоушные валики из ПВХ, шумопоглотитель - пенополиуретан. Регулировка по высоте. Для защиты лица трикотажный подшлемник.
Приведем краткое описание составных частей предлагаемого комплексного средства индивидуальной защиты.
Респиратор РУ-60М. Предназначен для защиты органов дыхания от вредных примесей при концентрации газо-парообразных
93
Рис. 3. Схема комплексного средства индивидуальной защиты
веществ в воздухе до 10-15 норм ПДК, концентрации пыли до 200 мг/м3 и содержании кислорода не менее 18 %.
Технические характеристики: Сопротивление постоянному потоку воздуха (не более)...78 Па Коэффициент проницаемости по масляному туману (не более)..1%
Время защитного действия (не менее):
Марка А, бензол, концентрация 1- г/м3.........................35 мин.
В, диоксид серы, концентрация 2 г/м3..........................30 мин.
Г, пары ртути, концентрация 0,01 г/м3.........................15 час.
К, аммиак, концентрация 2 г/м3....................................35 мин.
КД, аммиак, концентрация 2 г/м3.................................20 мин.
Масса (не более)......................................................0,35 кг
Наушники "Супамафф", JSP, Англия. Не оказывают большого давления на околоушную область, исключая возможность возникновения головной боли. Вес 158 г., ослабление шума до 23 Дб.
Схема предлагаемого средства комплексной пыле-, газо, тепло, шумовой защиты представлена на рис. 3. Фильтры - наушники 1, расположены на трикотажном подшлемнике 5, сверху соединены регулирующим ободом 6, фиксирующим их положение. Дыхательный клапан 4 и фильтры - наушники 1 соединены гофрированной трубкой 3, что дает возможность рабочему регулировать их поло-
94
жение. Для плотного прилегания фильтров - наушников к ушам используется мягкая кожаная прокладка 2, аналогичная применяемой в обычных наушниках.
Применение коллективного средства защиты (комплексной установки для пылеподавления) и комплексного средства индивидуальной защиты позволяет значительно снизить негативное воздействие атмосферы на работающих вне зависимости от места и условий выполняемых работ.
Таким образом, применение предлагаемых комплексных устройств защиты обеспечивает эффективную работу в условиях неблагоприятной окружающей среды и снижение заболеваемости работников поверхностного комплекса угледобывающих предприятий Севера.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бересневич П.В. Аэрология карьеров: Справочник / П.В. Бересневич, В.А. Михайлов, С.С. Филатов - М.: Недра - 1990.
2. Битколов Н.З. Пылеподавление на разрезах при отрицательных температурах воздуха / Н.З. Битколов, И.И. Иванов, К.С. Лиханов. - Уголь. М. 1982. № 4.
3. Осодоев М.Т. Борьба с пылью на угольных разрезах Якутии / М.Т. Осодоев. - Якутск: ЯФ СО АН СССР. 1987.
4. Шувалов Ю.В. Конденсационное увлажнение и предупреждение взрывов пыли / Ю.В. Шувалов, В.Н. Бобровников, А.П. Веселов, В.А. Белозеров. - Горный журнал. - № 1. 1994.
5. Шувалов Ю.В. Теоретические основы конденсационного увлажнения и подавления пыли / Ю.В. Шувалов, В.А. Белозеров. - Физические процессы горного производства. - СПб.: Изд.СПГГИ(ТУ). - 1992.
6. Лебедев Г.П. Методические подходы к комплексной оценке ущерба здоровью, наступившего под влиянием неблагоприятных факторов среды обитания/Г.П. Лебедев, В. Л. Филиппов. - Медицина труда и промышленная экология. - М. 1993. № 7-8. ЕШ
— Коротко об авторах -
Шувалов Ю.В., Бульбашев А.П., Гаспарьян Н.А. - Санкт-Петербургский государственный горный институт.
Д_
--© С.М. Росляков, В.В. Евсеев,
95
