Вентиляція й освітлення підземних гірничих виробок

 

Вентиляція, або провітрювання – це раціональне забезпечення підземних. виробок свіжим потоком повітря.

Призначення вентиляції – очищення рудникового повітря від пилу, шкідливих і небезпечних газів; постачання в підземні виробки свіжого повітря для дихання людей; зниження температури в глибоких виробках.

Рудникове повітря. За вимогами техніки безпеки повітря робочих виробок має містити не менше як 20% кисню й не більше як 0, 5% вуглекислого газу за об'ємом. Повітря в діючих виробках може містити різні, в тому числі й отруйні, гази: оксид азоту, оксид вуглецю, сірководень, сірчистий газ, метан, компресорні гази тощо.

Вуглекислий газ (СО2) – прозорий, без запаху, слабокислий на смак. Концентрується у нижніх шарах виробки (питома вага 1, 52). Утворюється за рахунок гниття кріпильного лісу, розкладання органічних речовин, виділення з гірських порід тощо. При вмісті СО2 6% за об'ємом у людини з'являється задуха та слабкість, а при 10% – стан паморочення.

Діоксид азоту (НО2) – жовто-бура пара інтенсивного забарвлення має різкий характерний запах; при з'єднанні з вологою утворюється азотна й азотиста кислота. Діоксид азоту дуже отруйний, утворюється при підривних роботах. Руйнує слизову оболонку очей, рота й бронхів.

Сірководень (Н2S) – прозорий газ, який має запах тухлих яєць. Дуже отруйний, утворюється при гнитті органічних речовин (дерева тощо), розкладання водою сірчаного колчедану та гіпсу, виділення з мінеральних джерел тощо. Сильно діє на слизову оболонку очей і дихальних шляхів.

Оксид вуглецю (СO) – прозорий газ, без запаху, горить синім полум'ям. Отруйний – утворюється в результаті підривних робіт, підземних пожеж, роботи двигунів внутрішнього згоряння. Спричиняє отруєння людини навіть при незначних концентраціях.

Сірчистий газ (SO2) – без кольору, з різким запахом, сильно дратує слизову оболонку очей і дихальних шляхів. Утворюється в небезпечній кількості при підривних роботах на багатих сіркою родовищах тощо.

Метан (рудниковий газ)  (СН4) – прозорий, без запаху. Концентрується у верхніх частинах виробки (питома вага 0, 554). Трапляється в чистому вигляді або з домішками СО2 і СО. Метан виділяється в деяких сірчаних, залізних, вугільних, свинцевих, поліметалевих рудниках і золотоносних розсипах. Горить і утворює з повітрям небезпечну вибухову суміш. Вибух досягає максимальної сили за вмісту в повітрі близько 9, 5% метану. Правилами техніки безпеки дозволяється його вміст у загальному струмені, що виходить із шахти, не вище ніж 0, 75%, а в струмені, що виходить із кожної шахтної ділянки, – не більше ніж 1%. В разі виявлення вмісту метану в окремій виробці близько 2% і більше необхідно звідти вивести робітників і вимкнути електроенергію. Підривні ж роботи дозволяється проводити лише тоді, коли у вибої та в місці встановлення джерела електроенергії для вибуху вміст метану не перевищує 1%. Вміст метану визначається спеціальними приладами й за допомогою шахтарської лампи.

Допустима концентрація отруйних газів у рудниковому повітрі не повинна перевищувати 0, 008% за об'ємом у перерахунку на умовний окис вуглецю.

Швидкість руху потоку повітря в підземних виробках має бути при температурі 15°С не нижче ніж 15 м/с, а при вищій температурі вона визначається за проектом. Швидкість руху потоку не повинна перевищувати таких норм: у стовпах, якими здійснюється спуск або підйом людей, – 8 м/с; у вентиляційних свердловинах – не обмежується; в решті виробок – 6 м/с.

Температура повітря в підземних виробках має не перевищувати 26°С.

Рудниковий пил у виробці створюється при буропідривних роботах, відбої й транспортуванні породи. Він негативно діє на організм людини. Може бути причиною вибуху. Буває отруйний (свинцевий, ртутний, миш'яковий) і шкідливий (кварцевий, вугільний тощо), який складається з 'частинок діаметром 10-15 мк, а найбільш шкідливий – 1-2 мк.

Найбільш шкідливий пил (1-2 мк) потрапляє в легені, решта затримується в носовому проході. Шкідливий пил, якщо не вживають заходів до його видалення з повітря, спричиняє різні легеневі захворювання – пневмоконіоз тощо. Коли пневмоконіоз є наслідком вдихання кремнієвого пилу, то захворювання називають силікозом; вугільного – антракозом, азбестового – азбестозом, пилу оксиду заліза – сидерозом. Особливо шкідливий пил кремнієвий, кварцевий, пісковиковий і гранітний; менше – пил із польових шпатів і тальку, а найменш шкідливий – вапняний і вугільний.

Допустима границя кількості пилу в повітрі регламентується санітарними нормами. Залежно від ступеня шкідливості пилу для людини норма коливається від 1 до 10 мг/м3.

Для боротьби з пилом застосовують активне провітрювання, зрошення, білення стінок виробок, очищення виробок від пилу.

Встановлено, що при подаванні повітря у виробки зі швидкістю 0, 35 м/с вміст пилу у вибої не перевищує 0, 6 мг/м3.

Необхідна кількість повітря для провітрювання тупикових виробок обчислюється як 0, 35 5 м3/с, де 0, 35 – мінімальна допустима швидкість руху повітря, м/с; 5 – площа перерізу виробки, м.

Для провітрювання тупикових виробок перерізом 2, 7-5, 8 м треба подавати повітря від 1 до 2 м3/с. При цьому людина забезпечується необхідною кількістю повітря (з розрахунку 6 м3/хв на 1 людину), а також протягом не більше як 30 хв видаляються з вибою отруйні гази після вибуху.

Вентилятори й ежектори. Вентилятор є повітродувною машиною, яка створює надлишковий тиск до 9800