Актуальность работы. Вструктуре профессиональной патологии доля заболеваний, обусловленных вредным воздействием пыли, занимает одно из первых мест. Наиболее час
|
|
Скачать 124.76 Kb.
|
| Введение ВВЕДЕНИЕ i ,! Актуальность работы. В структуре профессиональной патологии доля заболеваний, обусловленных вредным воздействием пыли, занимает одно из первых мест. Наиболее часто заболевания регистрируются у ГРОЗ и проходчиков. Запыленность в горных выработках шахт с применением имеющихся средств обеспыливания в течение последних 20 лет остается практически на одном уровне в пределах 80-НОО мг/м3, а на рабочих местах в комбайновых забоях достигает 300-400 мг/м3 и более. В дальнейшем, учитывая предполагаемое увеличение добычи угля, произойдет резкий рост интенсивности пылевыделения. Это в значительной степени усугубит и без того сложное положение по пылевому фактору в шахтах. Даже весьма эффективные комплексы инженерных средств борьбы с пылью не могут обеспечить снижения концентраций пыли на рабочих местах шахтеров до допустимых величин, в связи с чем применение средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) является неотъемлемой частью комплекса противопылевых мероприятий по предупреждению заболеьаний пылевой этиологии. Таким образом, становится очевидной важность выбора критериев контроля уровней воздействия пылевого фактора, которые должны включать не только определение концентраций пыли в воздухе рабочих зон, но и оценку пылевых нагрузок, имеющих решающее значение в развитии пылевой патологии легких, прогнозировании профессиональной заболеваемости и разработке управленческих мероприятий. В связи с изложенным можно говорить, что исследования, направленные на прогноз динамики риска заболеваемости шахтеров пневмокониозом в зависимости от темпов проходки горных выработок для снижения вероятности возникновения заболевания, являются актуальными. i Цель работы состоит в установлении зависимости среднесменной концентрации пыли от темпов проходки горных выработок для прогноза динамики риска заболеваемости проходчиков пневмокониозом, позволяющего снизить вероятность заболевания. i Идея работы заключается в том, что прогнозируемая величина пылевой нагрузки на органы дыхания работающих определяется с учетом горно-геологических условий, интенсивности проходческих работ, эффективности средств пылеподавления и применения средств индивидуальной защиты органов дыхания. Научные положения, разработанные соискателем, и их новизна: -динамика риска заболеваемости проходчиков пневмокониозом определяется расчетной среднесменной концентрацией пыли на рабочих i местах, которая зависит от темпов проходческих работ на прогнозируемый период времени; - пылевая нагрузка и допустимый стаж работы определяются прогнозируемой среднесменной концентрацией пыли с учетом применения средств индивидуальной защиты органов дыхания; -эффективность пылеотсоса может быть повышена за счет расположения всасывающих патрубков пылеулавливающей установки с обеих сторон комбайна и дискретного регулирования расхода воздуха в них в зависимости от местоположения разрушающей коронки. i Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются: - удовлетворительной сходимостью результатов расчетов и натурных иссле-дований концентраций пыли в атмосфере горных выработок (погрешность не превышает 15%); - значительным объемом экспериментальных исследований (более 300 замеров); - положительными результатами промышленных испытании. Научное значение работы состоит в установлении зависимости динамики риска заболевания проходчиков пневмокониозом от темпов проходческих работ и времени применения средств индивидуальной защиты органов дыхания. Практическое значение работы заключается в разработке рекомендаций по прогнозному расчету среднесменной концентрации и методики выбора противопылевых респираторов, позволяющей повысить эффективность их применения и снизить пылевую нагрузку на органы дыхания шахтеров. Реализация работы. Разработанная методика выбора противопылевых респираторов используется в практической деятельности филиала «Шахта «Осинниковская» ОАО ОУК «Южкузбассуголь». Результаты исследований используются в учебном процессе Московского государственного горного университета в курсах «Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело» и «Аттестация рабочих мест». Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на VIII Международной экологической конференции студентов и молодых ученых, научном симпозиуме «Неделя горняка» в 2005 г. и научных семинарах кафедры «Аэрология и охрана труда» в 2003, 2004, 2005 гг. I Публикации: по теме диссертации опубликованы 6 научных работ. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из 4 глав, содержит 26 таблиц, 12 рисунков, список использованных источников из 106 наименований. Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1.1. Условия труда, динамика, структура и тяжесть профессиональных заболеваний Современные условия труда работающих в угольной промышленности характеризуются высокой запыленностью, интенсивным шумом и вибрацией, неблагоприятным микроклиматом1 Труд подземных рабочих отличается особой тяжестью и напряженностью, действие которых усиливается психоэмоциональными нагрузками, вынужденной рабочей позой. Основной, решающей мерой профилактики и оздоровления условий труда является соблюдение гигиенических норм и правил. Однако, сложившаяся в настоящее время технология эксплуатации угольных месторождений не всегда позволяет выполнить это условие. Анализ результатов аттестации рабочих мест по условиям труда за 40 лет показал, что доля рабочих мест очистных и проходческих забоев, отнесенных ко второму классу вредности и опасности по условиям труда, резко сократился с 40% в 1960 году до полного исчезновения в 1980 году, аналогичная тенденция характерна и для класса 3.1. В то же время наблюдался значительный рост удельного веса рабочих мест, отнесенных к классам: 3.2. (от 0 до 30%), 3.3. (от 0 до 40 %), 3.4. (от 0 до 15%). В 90-х годах 2% рабочих мест были отнесены к четвертому классу вредности, т.е. к экстремальным условиям, чего не было до конца 80-х годов. Динамические наблюдения последних лет на угольных шахтах показывают, что при выполнении подземных работ наблюдается тенденция постепенного роста концентраций пыли, которое превышают ПДК в десятки, а иногда и в сотни раз. Фактические параметры вибрации до пяти раз превышают ПДУ, шум - на 20-30 дБА. В таблице 1.1 представлены данные о количестве мест, не соответствующим санитарным нормам. Таблица 1.1. Число работающих на местах, не соответствующих санитарным нормам Наименование объединений, предприятий Среднесписочная численность работающих, чел Среднесписочная численность работающих на местах, не соответствующих санитарным нормам, чел Всего В т. ч. по пыли По шуму По вибрации По температуре воздуха По влажности воздуха 2001 2002 2001 2002 2001 2002 2001 2002 2001 2002 2001 2002 2001 2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13 15 Отрасль 83891 78605 47004 43013 26258 25119 24793 23939 11350 12271 7054 6438 18816 6446 ОАО «Воркутауголь» 19140 18773 7984 8286 7984 8241 7161 7105 2475 3164 1175 1368 6419 3077 ОАО ШУ «Интинская УК» 5824 5114 1689 3657 3689 1575 2479 2267 296 265 306 311 2813 444 ОАО «Тулауголь» 2317 2341 283 394 283 301 134 139 77 85 0 0 68 65 ОАО УК «Кузбассутоль» 8242 6993 4865 4141 -2717 2075 3446 2508 729 -546 1045 1015 ООО НПО «Прокопьевскуголь» 5207 5115 1709 2671 1709 1610 1580 1620 1324 1278 305 284 72 24 ОАО «Челябинскуголь» 9238 8192 3383 4009 3383 2928 1559 1581 839 919 1280 1064 154 947 оо Неудовлетворительное состояние условий труда работающих на угледобывающих предприятиях определяет устойчивый рост числа ежегодно вновь выявляемых профессиональных больных. Угольная промышленность занимает первое место по числу вновь выявляемых профессиональных заболеваний в России. Анализ статистических данных профзаболеваемости работников угольной промышленности за 1999-2003 г. выявил тенденцию роста как абсолютного числа впервые зарегистрированных случаев профзаболеваний, так и показателей профессиональной заболеваемости на 10000 работников угольной промышленности. Из структуры хронических профзаболеваний можно выделить основные нозологические формы: пылевой бронхит, вибрационная болезнь, нейросенсорная тугоухость, пневмокониоз, неврит кохлеарный., которые отражают действие основных вредных факторов производственной среды на работников угольной промышленности. Отмечается рост абсолютного числа и удельного веса хронических профзаболеваний с утратой трудоспособности. Процент лиц с установлением одновременно двух диагнозов профзаболеваний в 1997 году составил 18,1%, а в 2001 году - 24,2 %. Распределение профзаболеваний по основным нозологическим формам у работников угольной отрасли показано в таблице 1.2. Наибольшее число профзаболеваний зарегистрировано у горнорабочих очистного забоя (в среднем удельный вес профзаболеваний составляет 30%) и проходчиков (удельный вес - 23%). Более трети случаев профессиональных заболеваний приходится на заболевания пылевой этиологии. Наиболее часто эти заболевания возникают у рабочих основных профессий: ГРОЗов и проходчиков, на их долю приходится 71,4% всех больных пневмокониозом и 56,9% больных пылевым бронхитом. Суммарная доля электослесарей и подземных горнорабочих значительно ниже: соответственно 15,8% и 19,8%. Таблица 1.2 Распределение профзаболеваний по основным нозологическим формам Количество вновь выявленных профбольных по видам болезней и годам, чел. Годы Всего Пневмоканиоз+ пылевой бронхит Кохлеарный неврит Виброболезни Болезни опорно-двигательного аппарата Прочие 1995 2280 804 270 841 246 116 1996 3409 1513 281 977 355 283 1997 3185 1127 330 891 530 . 307 1998 1348 524 164 231 215 219 1999 1056 358 99 280 222 99 2000 1143 343 89 324 215 172 - 2001 1321 380 121 - 365 " 283 172 2002 1863 562 184 437 429 251 2003 1936 591 154 472 416 307 Распределение заболеваний (пылевой бронхит + пневмокониоз) по профессиям Таблица 1.3 Наименование объединений, предприятий Всего ИТР Горные мастера Проходчики ГРОЗ Машинисты подземного транспорта Прочие подземные рабочие 2002 2003 2002 2003 2002 2003 2002 2003 2002 2003 2002 2003 2002 2003 Отрасль 562 591 75 82 45 48 131 127 190 169 24 19 97 146 ОАО «Воркутауголь» 25 34 0 4 0 2 7 8 10 10 1 3 7 7 ОАО ШУ «Интинская УК» 28 36 0 0 0 0 12 14 9 6 0 0 7 16 ОАО «Тулауголь» 26 25 5 5 4 4 8 8 3 3 0 5 1 0 ОАО «Гуковоуголь» 101 101 10 25 3 17 28 20 34 33 5 1 22 4 ОАО «Ростовуголь 72 58 14 11 7 5 9 8_ 35 31 1 1 -6 2 ОАОГУК «Южкузбассуголь» 71 72 14 3 8 2 23 15 20 10 1 1 5 41 ООО НПО «Прокопьевскуголь» 50 46 8 5 5 1 9 12 12 12 0 1 16 15 ЗАО «Распадская» 21 13 1 1 0 0 4 1 8 6 5 0 3 5 Динамика профессиональной заболеваемости в угольной промышленности представлена на рис. 1.1. 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 ? Всего выявлено профбольных ? Количество больных пневмоканиозом и пылевым Т6ронхитом Рис. 1.1. Динамика профессиональной заболеваемости в угольной промыиаенности По результатам проведенного анализа установлено, что профессиональная заболеваемость в последние годы значительно помолодела. Кроме того, несовершенство системы учета в угольной промышленности приводит к тому, что доля учтенных в отрасли случаев профзаболеваемости в официально зарегистрированных Госсанэпидемнадзором России составляет не более 50%. 1.2. Пылевыделение при работе проходческих комбайнов избирательного действия В выработках, проводимых комбайнами, запыленность воздуха в 10-25 раз выше, чем в аналогичных выработках, проводимых буровзрывным способом. Запыленность воздуха на рабочих местах при работе проходческих комбайнов избирательного действия характеризуется значительной неравномерностью, вызванной переменным пылевыделением при отработке различных участков забоя по сечению выработки. Максимальная и минимальная запыленность отличается в 3-8 раз. Различают два вида факторов, влияющих на запыленность воздуха в выработке: горно-геологические (влажность, крепость, структура, вещественный состав и степень метаморфизма угольного пласта, его мощность) и технологические факторы (способ и режим разрушения угля, скорость движения воздуха, производительность производственного процесса). Вопросы пылевыделения и борьбы с пылью в подготовительных выработках довольно подробно и полно освещены в работах А.С.Бурчакова, Б,Ф.Кирина, И.И.Медведева, В.П.Журавлева, В.В.Дьякова, Н.Ф.Гращенкова, В.В.Скобунова, Л.Я.Лихачева, Е.И. Сытина, Г.А.Позднякова, И.Г.Ищука, СЮ. Ерохин, В.И. Дремова и др. Исследованиями установлено, что при разработке углей с высокой природной влажностью 5-8%, запыленность воздуха при всех процессах угледобычи сравнительно невысока, но резко возрастает с понижением влажности менее 2%. Крепость и влажность угля и вмещающих пород влияют как на запыленность воздуха, так и на дисперсный сортав витающей пыли. Выход респирабельной пыли (табл. 1.4) с увеличением крепости горного массива и уменьшением влажности увеличивается. Таблица 1.4 Влияние свойств горного массива на выход респирабельной пыли при работе комбайнов избирательного действия Горный массив Коэффициент крепости массива, f Влажность массива, W % Скорость движения вентиляционной струи, м/с Количество частиц пыли (%)крупностью < 10 мкм > 10 мкм Угольный 1,2 3,7 0,18 96,79 3,21 Смешанный 3 2,5 0,2 97,32 2,68 Породный 4 1,5 0,15 98,71 1,29 13 Свойство и состав угольного пласта определяют его пылеобразующую способность, зависящую от вещественного состава. Показатель пылеобразующей способности пластов - (отношение удельного выхода пыли к энергоемкости разрушения, кг/квт.ч ) увеличивается с ростом в угле микрокомпонентов группы витринита и с уменьшением семивитринита. Фюзинит - как наиболее слабый и пластичный ингредиент, при дроблении уходит в мелочь, определяя высокое пылеобразование. Вещественный состав в большей мере влияет не только на уровень пылеобразования, но и на дисперсный состав пыли. При разрушении угольного пласта пылевыделение повышается с ростом крепости угля, что связано с большим расходом энергии на истирание, в то же время при погрузочных работах и транспортировке увеличение крепости угля ведет к снижению пылевыделения. Слабо метаморфизированные угли имеют, как правило, меньшую склонность к пылеобразованию, чем угли с высоким процентов летучих компонентов. Удельное пылевыделение определяется по эмпирической формуле: Ч=150-апл.-Кв.-Кн.-Кт., (1.1) i где Кв. - коэффициент, увеличивающий средневзвешенное значение влажности угля; Кн. - коэффициент, учитывающий средневзвешенное значение вынимаемой мощности пласта: Кт. - коэффициент, учитывающий температуру пласта: апл.- содержание в разрушенном угле частиц, диаметром менее d апл=100[1-ехя-(^чГ)] (1.2) где m - показатель способности угля к измельчению, определяется по данным ситового анализа проб угля: X — показатель степени измельчения угля. 14 Большое влияние оказывает на пылеобразование режим резания угля исполнительным органом. Так увеличение скорости вращения отбойной коронки комбайна в 2 раза приводит к повышению запыленности в 1,3-2 раза. Наблюдается также рост запыленности с увеличением скорости поперечной подачи рабочего органа, так как при этом растет масса разрушаемого массива, а значит и интенсивность выделения пыли в атмосферу призабойного пространства, при одновременном снижении удельного выхода пыли. Количество фракций отбитой горной Maccibi крупностью 6 мм для всех типов комбайнов с избирательным исполнительным органом зависит от скорости подачи стрелы (табл. 1.5). Из таблицы видно, что минимальный выход фракций крупностью 6 мм для всех типов комбайнов в условиях Кузбасса наблюдается при х>„ = 1,5 м/мин, а Донбасса и Караганды - 2 м/мин. Эти значения скорости подачи следует считать оптимальным и по пылевому фактору, так как с увеличением или уменьшением скорости подачи будет увеличиваться поверхность продуктов разрушения. Скорость резания (вращения коронки) также влияет на запыленность воздуха (табл. 1.6). При увеличении скорости резания в 2 раза запыленность воздуха увеличивается в 1,5-2 раза. На величину удельного пылевыделения влияет также компоновка проходческого комбайна. Особое влияние на общий уровень запыленности воздуха оказывает способ проветривания забоя подготовительной выработки: скорость и направление воздушной струи у источников пылевыделения, количество воздуха, проходящее по выработке, степень турбулентности потока. Изучением влияния параметров проветривания горных выработок на пылевыделение и запыленность воздуха в угольных шахтах занимались многие исследователи у нас в стране и за рубежом. В результате исследований установлена и обоснована общая закономерность изменения запыленности воздуха в зависимости от скорости вентиляционной струи, 15 которая имеет параболический характер. Запыленность воздуха уменьшается с ростом, до определенного предела, скорости вентиляционного потока вследствие разбавления запыленного воздуха и выноса пыли, при превышении этого предела запыленность воздуха начинает преобладать над разжижением. Во взвешенное состояние переходят более крупные частицы. Таблица 1.5 Фракционный состав разрушения при различной скорости подачи исполнительного органа. Состав фракций (%) при скорости подачи г )„, м/мин Тип 1 2 комбайна 50 50-25 25-6 6-0 50 50-25 25-6 6-0 Кузнецкий бассейн ПК-9р 14 16 18 52 21 17 19 43 ПК-Зм 13 19 20 48 19 19 22 40 4ПУ 12 21 21 44 16 23 25 36 Донецкий бассейн Пк-9р 13 15 17 55 12 16 17 55 Пк-Зм 12 17 20 51 19 20 14 47 4ПУ 11 22 24 43 22 26 11 41 Карагандинский бассейн Пк-9р 15 20 18 47 20 23 22 35 Пк-Зм 14 22 21 43 23 21 25 31 4ПУ 13 24 25 38 25 19 27 29 Исходя из физики процесса пылевыделения, следует отметить, что оптимальные скорости проветривания по пылевому фактору зависят от многих параметров, среди которых основной - исходная интенсивность пылевыделения, зависящая от динамических свойств воздушных струй. 16 Таблица 1.6 Скорость вращения коронки, об/мин Скорость подачи, м/мин Запыленность воздуха, мг/м3 Скорость вращения коронки, об/мин Скорость подачи, м/мин Запыленность воздуха, мг/м3 73 2 330 93 2,2 544 146 2 414 186 2,2 1080 Рекомендуемые оптимальные скорости для подготовительных выработок находятся в пределах 0,25 - 0,75м/с. Повышение запыленности при увеличении скорости воздуха выше оптимальной различными авторами объясняются по разному. Исследованиями В.В.Дьякова. Е.Г.Воронова, Н.Н.Ореховой, I Л.Я.Лихачева, Г.А.Радченко, Э.М.Москаленко, А.П.Поелуевой подтверждено, что интенсивность пылевыделения возрастает с увеличением скорости воздушного потока в месте пылеобразования: I=If + a-UB-I0, (1.3) где I - интенсивность пылевыделения, мг/с; 10 - интенсивность пылевыделения ( при U = 0 ) за счет молекулярной диффузии и возмущений, вносимых в среду падающим потоком угля и породы, мг/с; а,в - коэффициенты пропорциональности, причем в>1; U - скорость воздушного потока, м/с. Вынос пыли имеет место, если средняя квадратичная пульсационная скорость вентиляционного потока в направлении противоположном действию силы тяжести, больше скорости оседания частиц в спокойном воздухе. Минимальные эффективные скорости движения воздуха vmin , обеспечивающие установившиеся пульсационные скорости поперек 17 Список литературы |
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям