Угольная пыль. Физиологические механизмы повреждающего действия систем и органов у шахтеров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

Угольная пыль. Физиологические механизмы повреждающего действия систем и органов у шахтеров

Введение

угольный пыль шахтер заболевание

Интенсивное загрязнение воздуха началось в 19 веке в связи с бурным развитием промышленности, которая стала использовать каменный уголь как основной вид топлива. В последние годы, из-за высоких цен на нефть и газ, интерес к углю в мире как альтернативному энергоносителю постоянно растет. Предполагаемые объемы добычи угля в России потребуют в течение ближайших пятнадцати лет удвоения производственных мощностей угольной индустрии.

Выполнение различных видов работ по добыче угля сопровождается выделением в воздушную среду вредных веществ. Но так как производство, да и продажа угля приносит неплохой доход, разговоры об атмосфере и здоровье рабочих теряются где-то в небытие. Вредные вещества, выделяющиеся в воздух рабочей зоны, изменяют его состав, в результате чего он существенно может отличаться от состава атмосферного воздуха, который наиболее благоприятен для дыхания. То есть, чем больше предпосылок на добычу всё большего количества угля, тем сильнее загрязнение атмосферы вредными выбросами.

Практически все технологические процессы в угольной промышленности, связанных с дроблением твердых пород, сопровождаются образованием пыли. Попадая в дыхательные пути, частицы пыли вызывают воспаление ткани легочных пузырьков, которое приводит к разрастанию в них соединительной ткани.

Борьба с пылью на шахтах ведется в двух направлениях: комплексного обеспыливания воздуха с целью предупреждения заболеваниями пылевой этиологии и с целью предупреждения взрывов угольной пыли.

Мерами борьбы с угольной пылью являются: рационализация производственных процессов, организация общей и местной вентиляции, механизация и автоматизация процессов, применение средств индивидуальной защиты.

1. Описание и свойства угольной пыли

Угольная пыль образуется при следующих производственных операциях:

1. Отбойке угля комбайнами и взрывных работах.

2. Бурении шпуров.

3. Погрузке угля погрузочными машинами.

4. Транспортировке угля конвейерами.

5. Погрузке на погрузочных и разгрузочных пунктах.

Пыль характеризуется совокупностью свойств, определяющих поведение ее в воздухе, превращения ее в организме, действие на организм. Из различных свойств угольной пыли наибольшее значение имеют химический состав, растворимость, дисперсность, взрывоопасность, форма, электрозаряженность.

Для оценки пыли с гигиенической стороны наиболее важным признаком является концентрация пыли в воздухе, ее дисперсность и удельный вес.

Концентрация пыли - это весовое содержание взвешенной пыли в единице объема воздуха. Концентрацию пыли иногда выражают также в количестве пылинок в единице объема воздуха, и в некоторых зарубежных странах эта величина принята за основной показатель запыленности. Однако, первостепенное значение имеет не число пылинок, а их масса, поэтому был принят весовой метод гигиенической оценки запыленности воздуха как основной. Чем выше концентрация пыли в воздухе, тем большее ее количество за тот же период оседает на кожный покров работающих, попадает на слизистые оболочки и, самое главное, проникает в организм через органы дыхания.

Дисперсность - степень измельчения вещества, что определяет длительность пребывания пыли в воздухе, проникновение в дыхательные пути, сорбционную способность и др. Дисперсность пыли выражается в процентном содержании отдельных фракций пыли по отношению ко всему количеству пылинок. Для гигиенической оценки дисперсности пыли условно принято делить ее на следующие фракции: менее 2 мк, 2-4 мк, 4-6 мк, 6-8 мк, 8-10 мк и более 10 мк.

Дисперсность угольной пыли в 82 - 94% менее 5 мк, что является неблагоприятным фактором, т.к. мелкодисперсная пыль поражает более глубокие отделы дыхательных путей.

Гигиеническое значение удельного веса пыли сводится в основном к скорости ее осаждения: чем выше удельный вес пыли, тем быстрее она оседает и тем быстрее происходит самоочищение воздуха.

Вещественный состав. Качественный состав угольной пыли, как правило, определяется составом угольного пласта, а породной - составом вмещающих пород и породных прослоек. Количественные соотношения компонентов пыли зависят от технологических процессов и крепости пород, подвергающихся истиранию или измельчению. Содержание компонентов в пыли вследствие их различной твердости может быть иным, чем в массиве, однако ввиду сложности отбора проб для анализа их состав с допустимой для практики точностью принимают аналогичным составу породы.

Наиболее важное значение из всех ингредиентов вещественного состава, содержание которых определяет вредность пыли для здоровья, имеет прежде всего свободная, а затем связанная двуокись кремния.

Форма частиц. Угольная пыль состоит из частиц различной неправильной формы - единичных или собранных в агрегаты.

Форма частиц может быть: кубообразная, столбчатая, плитчатая, удлиненно-плитчатая, пластинчатая, удлиненно-пластинчатая.

Преобладание той или иной формы зависит от физико-механических свойств угля (структуры, излома, твердости, хрупкости и др.). Для частиц крупнее 40 мкм основное влияние на форму оказывает микротрещиноватость пласта. Форма более мелких частиц обусловлена физико-механическими свойствами вещества угля.

Угольная частица диаметром 10 мкм, находящаяся на расстоянии 1 м от почвы, достигает ее за 4 мин, тогда как при диаметре 1 мкм - это время составляет 6,7 ч. Таким образом, частицы размером 1-2 мкм практически не оседают.

Электрические свойства. Электрозаряженность - наличие на частицах дисперсной фазы электрических зарядов. Диспергированные в воздушной среде частицы пыли несут на себе определенный электрический заряд. Электризация их наступает в результате адсорбции ионов из газовой среды, трения частиц о различные поверхности или друг о друга. Ввиду существования многих условий электризации в пылевом потоке всегда имеются частицы, несущие положительные и отрицательные заряды. По данным исследований, сразу же после распыления заряжается примерно 90 частиц из 100. В большинстве случаев средний положительный заряд частиц определенного размера равен среднему отрицательному. Индивидуальный заряд частиц возрастает с их размером. При разрушении горных пород это возрастание подчиняется квадратичному закону. У частиц, одинаковых по размеру и вещественному составу, величина заряда определяется диэлектрическими свойствами. В вентиляционном потоке могут преобладать частицы того или иного знака. С течением времени величина заряда снижается, может измениться и его преобладающий знак. Через минуту после распыления в витающей угольной пыли преобладали отрицательно заряженные частицы. Через 4-5 мин знак преобладающего заряда угольных частиц изменился на противоположный.

Взрывчатые свойства. Угольная пыль способна взрываться. Скорость распространения пламени ее взрыва изменяется под воздействием многих факторов от нескольких десятков до сотен метров в секунду, зачастую превышая звуковую. Впереди фронта пламени распространяется мощная ударная волна давлением до 1 МПа.

При взрыве пыли требуются дополнительные затраты энергии для создания пылевого облака взрывчатой концентрации. В производственных условиях такое облако может возникнуть либо в результате интенсивного выделения в воздух пыли при том или ином технологическом процессе, либо в результате поднятия отложившейся пыли под воздействием энергии источника воспламенения.

Основными факторами, влияющими на взрывчатость пыли, являются ее дисперсность и концентрация, выход летучих веществ, зольность и содержание влаги, а также вид источника воспламенения и состав атмосферного воздуха.

Во взрыве принимают участие частицы размером до 1000 мкм. Взрывчатость пыли возрастает с увеличением степени ее дисперсности. По мере удаления от источника образования пыль становится более взрывоопасной, поскольку возрастает степень ее дисперсности.

Факторы, влияющие на взрывчатость угольной пыли:

1. Взрывчатая концентрация угольной пыли во взвешенном состоянии от 16 - 96 г./м³ до 2000 г./м³.

2. Выход летучих веществ - 15% и более.

3. Крупность пылинок - до 1 мм, чем она мельче, тем опаснее.

Температура воспламенения угольной пыли 750 - 850 ^оС. Скорость взрывной волны 1000 м/сек. Самый сильный взрыв при концентрации 300 - 400 г./м³.

2. Влияние вредных факторов на шахтеров Кузбасса

Кузнецкий угольный бассейн (Кузбасс) является одним из самых крупных угольных месторождений мира. На долю Кузбасса приходится более половины добычи каменных углей в России, что делает его одним из самых значимых в экономическом отношении регионов РФ. В бассейне эксплуатируются 58 шахт и 36 предприятий открытой добычи, применяются три основных способа добычи угля:

- ведущий способ добычи угля - подземный механический;

- используется также, так называемый открытый способ добычи, который обладает более низкой себестоимостью и является вторым по распространенности на Кузбассе;

- третий способ выемки угля - гидравлический.

Проведенные гигиенические исследования показали, что рабочие угольной отрасли Кузбасса, как при подземной, так и при открытой технологии добычи угля, подвергаются воздействию комплекса неблагоприятных производственных факторов, среди которых ведущее значение имеют угольная пыль, локальная и общая вибрация, шум, физическое перенапряжение.

Высокая запыленность в шахтах объясняется особенностями технологии добычи угля, интенсивностью ведения горных работ и практическим отсутствием защитных средств органов дыхания. Вследствие этих причин запыленность воздуха в подземных условиях составляет от 25 до 360 мг/м³. При открытом способе добычи угля запыленность составляет не более 2-х ПДК. Как показали проведенные исследования, содержание пыли в кабинах машинистов экскаватора было в пределах 0,44-7,1 мг/м³, в кабине бульдозеров - 2,1-9,0 мг/м³, при общей запыленности карьера 0,8-1,5 мг/м³.

Технологические системы разработки предопределены сложными горно-геологическими особенностями угольных месторождений Кузбасса, формирующими своеобразные условия труда. Внедрение в угольную промышленность ручного механизированного инструмента и мощной горной техники значительно увеличили объем добычи угля. Комплексная механизация горно-выемочных работ сокращает численность рабочих, но увеличивает вклад неблагоприятных факторов на здоровье работающих: вибрации, шума, физического перенапряжения. Характер и интенсивность воздействующих на горнорабочих высоких уровней вибрации и шума зависят от типа и мощности используемой техники, условий ее эксплуатации, геологического строения и крепости разрабатываемых горных пород.

Проведенные исследования шума, генерируемого оборудованием, в подземных условиях, показали, что уровни его, превышают допустимые по всему спектру частот на 10-20 дБ. Самые высокие уровни локальной вибрации при подземной добыче угля регистрируются на рукоятке электросверл (ЭР-18 Д, ЭР-14, ЭРП-18Д), особенно при проходческих работах (превышение ПДУ на 2-22 дБ в диапазоне частот от 8 до 250 Гц). При работе на угольных комбайнах уровни вибрации находятся в пределах ПДУ.

При добыче угля открытым способом имеет место превышение уровней вибрации и шума при работе всех используемых механизмов в технологическом процессе, начиная с выемки угля до транспортировки и погрузке в транспортные средства. Уровни локальной вибрации на рычагах управления (экскаваторов, бульдозеров, большегрузных автомобилей) превышают ПДУ в октавах 125 Гц и 250 Гц на 8-28 дБ, уровни общей вибрации - на 9-34 дБ в октавах 2-63 Гц. Интенсивность шума от оборудования при открытой добыче превышает ПДУ от 0,8 до 11,3 дБ по всему спектру частот. Высокий уровень шума и вибрации горных машин обусловлены конструктивными особенностями этих механизмов, недостаточной эффективностью использования защитных средств.

По результатам исследования у горнорабочих выявлена высокая степень перенапряжения опорно-двигательного аппарата большим объемом работ, связанным с переносом груза на расстояния в подземных условиях, вынужденной позой при работе на механизмах при открытой разработке, проведении ремонтных работ, выраженной статической и динамической нагрузкой, связанной с большим количеством стереотипных движений при управлении горнодобывающей техникой.

Усугубляющим фактором для горнорабочих в подземных условиях является охлаждающий микроклимат: температура в холодное время года колеблется от +8°С до +12°С; в теплый период от +12°С до +17°С при скоростном движении воздушной струи 0,5-2 м/сек.

Оценка условий труда рабочих основных профессиональных групп, проведенная в соответствии с «Руководством (2.2.2006-05) по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда», позволила отнести их к категории вредных (класс 3), соответственно третьей и четвертой степени вредности и опасности (3.3 - 3.4).

Следствием вышеизложенного является рост профессиональной заболеваемости у шахтеров Кузбасса. Сравнительная оценка показателей профессиональной заболеваемости выявила, что если до 1997 г. Кемеровская область по уровню профессиональной заболеваемости находилась на 2-ом месте по РФ (после республики Коми), то, начиная с 1997 г. до настоящего периода занимает 1 место.

Разнообразие характера выраженности вредных факторов в угольной отрасли Кузбасса отразилось на структуре профессиональных заболеваний. Ведущее место занимают болезни органов дыхания от воздействия угольной пыли, нейросенсорная тугоухость от воздействия шума, заболевания нервной системы и опорно-двигательного аппарата от функционального перенапряжения, вибрационная болезнь.

Таким образом, результаты гигиенических исследований свидетельствуют о том, что формирование условий труда на угольных предприятиях Кузбасса зависит от горно-геологических условий, технологии добычи угля и соблюдения техники безопасности (использование защитных средств).

3. Физиологические механизмы повреждающего действия угольной пыли на организм

Качественный состав шахтного воздуха определяется объемной долей кислорода, которая не должна быть ниже 20%, объемной долей вредных и ядовитых (токсичных) газов и запыленностью воздуха - содержанием угольно-породной пыли в воздухе горных выработок.

Снижение содержание кислорода в воздухе приводит к уменьшению степени насыщения крови кислородом, что при содержании кислорода ниже 17% уже не компенсируется частотой дыхания и вызывает гипоксию - выраженное кислородное голодания клеток коры головного мозга, приводящее при содержании кислорода ниже 12% к необратимым изменениям в коре головного мозга или смертельному исходу.

При добыче угля в воздух поступает большое количество твёрдых частиц: песок, пыль, частицы металла; газообразных и жидких частиц: диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота, углеводороды; в небольших количествах цветные и редкие металлы, в очень малых - радионуклиды: уран, торий. Все эти отходы производства наносят большой ущерб здоровью шахтеров и окружающей среде.

Степень опасности неблагоприятного действия угольной пыли на организм определяется в основном ее концентрацией в воздухе и дисперсностью. Чем выше концентрация пыли в воздухе, тем большее ее количество проникает в организм через органы дыхания. Размеры пылинок имеют большое значение, так как чем мельче пыль, тем глубже она проникает в дыхательную систему. Если относительно крупные пылинки при вдыхании в большей степени задерживаются в верхних дыхательных путях и постепенно удаляются оттуда со слизью (отхаркиваются), то мелкая пыль, как правило, проходит в легкие и оседает там на длительный срок, вызывая поражение легочной ткани. Кроме того, мелкая пыль при той же массе имеет большую поверхность соприкосновения с легочной тканью, поэтому она более активна.

Высокодисперсная пыль представляет большую опасность, чем крупная (низкодисперсная), так как она дольше находится в воздухе во взвешенном состоянии. Наиболее опасными для человека считаются частицы размером от 0,2 до 0,7 мкм, которые, попадая в легкие при дыхании, задерживаются в них и, накапливаясь, могут стать причиной заболеваний.

Существуют три пути проникновения пыли в организм человека: через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и кожу.

Действие пыли на верхние дыхательные пути сводится к их раздражению, а при длительном воздействии - к воспалению. В начальных стадиях оно проявляется в виде першения в горле, кашля, отхаркивания грязной мокротой.

Затем появляется сухость слизистых, сокращение отделения мокроты, сухой кашель, хрипота; в некоторых случаях при воздействии пыли химических веществ могут появиться изъязвления слизистой оболочки носа.

Наибольшую опасность представляют токсические пыли при попадании их в более глубокие участки органов дыхания, то есть в легкие, где, задерживаясь на длительный период и имея разветвленную поверхность соприкосновения с тканью легкого (в бронхиолах и альвеолах), они могут быстро всасываться в большом количестве и оказывать раздражающее и обще токсическое действие, вызывая интоксикацию организма.

Нетоксические пыли, задерживаясь в легких длительное время, постепенно вызывают разрастание вокруг каждой пылинки соединительной ткани, которая не способна воспринимать кислород из вдыхаемого воздуха, насыщать им кровь и выделять при выдохе углекислоту, как это делает нормальная легочная ткань. Процесс разрастания соединительной ткани протекает медленно, как правило, годами. Однако при длительном стаже работы в условиях высокой запыленности разросшаяся соединительная ткань постепенно замещает легочную, снижая, таким образом, основную функцию легких - усвоение кислорода и отдачу углекислоты. Длительная недостаточность кислорода приводит к одышке при быстрой ходьбе или работе, ослаблению организма, понижению работоспособности, снижению сопротивляемости организма инфекционным и другим заболеваниям, изменениям функционального состояния других органов и систем. Вследствие воздействия нетоксической пыли на органы дыхания развиваются специфические заболевания, называемые пневмокониозами. Наиболее опасной формой пневмокониоза является силикоз, развивающийся при наличии в пыли свободной двуокиси кремния.

Вдыхание угольной пыли сопровождается локальными ее скоплениями. В легких есть своеобразные санитары - фагоциты, которые как бы обволакивают, захватывают пылевые частички и по лимфатическим каналам выносят эти пылинки. При значительной запыленности фагоциты не «справляются с работой», часть из них погибает, а пылинки остаются в легких. Скопление пыли приводит к развитию пылевого фиброза. Происходит замещение (омертвление) альвеол и легочной ткани, делающее попадание кислорода в кровь не только затруднительным, но и невозможным. Лёгочный фиброз - уплотнение соединительной ткани с появлением рубцовых изменений в лёгких, возникающий, как правило, в результате хронического воспаления. Прогрессирование фиброзного процесса влечет за собой нарушение кровоснабжения, лимфостаз и дальнейшее разрастание соединительной ткани. Все это наряду с воспалительными и атрофическими процессами в бронхах приводит к возникновению эмфиземы легких, легочного сердца и недостаточности внешнего дыхания.

Скопление угля в легких, обозначаемое как легочный антракоз, является типичным для работников угольной промышленности. Частички пыли обнаруживаются в макрофагах (клетки в организме, способные к активному захвату и перевариванию бактерий, остатков погибших клеток и других чужеродных или токсичных для организма частиц), в просвете альвеол, внутри и вокруг бронхиол. У населения, проживающего вблизи, эта пигментация не токсична и не приводит к развитию какого-либо заболевания органов дыхания. Лишь у шахтеров-угольщиков, пребывающих в течение многих лет и подолгу в шахтах, особенно сильно запыленных, может возникнуть целый ряд тяжелых последствий. Тяжесть заболевания еще усугубляется тем, что оно оказывает влияние на организм в целом (нарушение сердечно-сосудистой системы, центральной нервной системы и др.).

Наряду с воздействием угольной пыли на органы дыхания, она оказывает влияние и на другие органы и системы организма. Так, угольная пыль способствует возникновению гнойничковых заболеваний кожи и подкожной клетчатки. Угольно-породная пыль может проникать либо непосредственно в кожу, либо в отверстия сальных и потовых желез. Проникшая в кожу пыль может вести себя как индифферентное инородное тело, не вызывая со стороны кожи никакой реакции. В некоторых случаях проникновение в кожу пыли сопровождается воспалительными явлениями, выражающимися в припухлости, красноте и болезненности кожи. При закупорке пылью сальных желез может возникнуть папулезная сыпь, а в случае присоединения вторичной инфекции - пиодермия. Закупорка пылью потовых желез ведет к понижению потоотделительной способности кожи, которая является защитным приспособлением организма против перегревания. Все это может нарушить нормальную деятельность кожи.

Пыль, оседая на слизистых оболочках глаз, может вызвать их раздражение и воспалительные процессы. Твердые пылинки с острыми краями могут вызвать травмы глаз.

При проглатывании пыли может страдать и пищеварительный тракт. Токсическая угольная пыль, попав туда даже в относительно небольшом количестве, всасывается и вызывает интоксикацию (отравление). Нетоксическая пыль какого-либо заметного неблагоприятного действия на органы пищеварения не оказывает.

4. Профессиональные заболевания, возможные при длительном действии угольной пыли

Шахтеры чаще других подвержены заболеваниям органов дыхания, связанным с вдыханием угольной пыли. Хронически болен каждый четвертый шахтер. Средняя продолжительность жизни работников угольных шахт 55,4 года и ежегодно снижается.

При систематическом воздействии угольной пыли ухудшается снабжение организма кислородом через легочную ткань и понижается барьерная функция дыхательных путей, развиваются профессиональные заболевания. Длительное воздействие повышенных концентраций пыли приводит к возникновению тяжелых заболеваний органов дыхания - пневмокониозов.

Пневмокониозы - хронические заболевания легких, характеризующиеся развитием фиброза легочной ткани (разрастанием соединительной ткани). Течение пневмокониоза сопровождается сухим кашлем, прогрессирующей одышкой, болями в груди, развитием деформирующего бронхита, нарастанием дыхательной недостаточности. При пневмокониозе легкие увеличены в объеме, уплотнены, плевра утолщена с наличием сращений. Прикорневые и паратрахеальные лимфатические узлы увеличены, плотные, малоподвижны, иногда смещают трахею (рис. 1).

Рис. 1. Заболевание пневмокониозом

При одних формах пневмокониоза преобладают диффузные узелковые или узловые склеротические образования в легочной ткани, при других - в легких выявляется хронический продуктивный межуточный процесс.

Развитие заболевания зависит от индивидуальной предрасположенности организма. Большое значение имеет не только попадание пыли в легкие, но и задержка ее в них. Чем лучше происходит самоочищение легких от пыли, тем меньшее ее количество остается в них и тем меньше риск возникновения пневмокониоза.

Нозологическая форма пневмокониозов определяется вещественным составом аэрозолей. В угольной промышленности распространены силикоз (наиболее тяжелое заболевание) от воздействия пыли с высоким содержанием диоксида кремния (более 10%), антракоз от воздействия угольной пыли и антракосиликоз от воздействия угольно-породной пыли.

Силикоз - наиболее частая форма пневмокониоза. Развивается обычно у шахтеров, работающих в условиях высокой запыленности, нередко при выполнении тяжелого физического труда при стаже 5 лет и более. Силикоз - общее заболевание организма, которое сопровождается нарушением функции дыхания (одышка, кашель, боли в груди), развитием хронического бронхита, изменением обменных процессов, нарушением деятельности центральной и вегетативной нервной системы. Наиболее частое осложнение - туберкулез. Характерным для силикоза является его прогрессирование даже после прекращения контакта с пылью. При хроническом течении силикоза в слизистой оболочке и в подслизистом слое носовых раковин, гортани, трахеи обнаруживаются атрофия и склероз.

При высокой запыленности воздуха в шахтах у рабочих может развиться антракоз вследствие отложения в легких угольной пыли. Течение его по сравнению с силикозом более благоприятное, фиброзный процесс в легких протекает по типу диффузного склероза. При антракозе легкие приобретают серый или черный цвет, уплотняются в связи с чрезмерным развитием соединительной ткани, чаще поражаются воспалениями и, в частности, туберкулезом. Различают две основные формы антракоза шахтеров-угольщиков:

- доброкачественный антракозный фиброз легких, (пятнистый антракоз);

- прогрессирующий массивный фиброз.

Вдыхание смешанной пыли угля и породы, содержащей двуокись кремния, вызывает антракосиликоз - более тяжелую по сравнению с антракозом форму пневмокониоза, характеризующуюся прогрессирующим развитием фиброза.

Помимо профессиональных заболеваний воздействие на организм работающих высоких концентраций пыли приводит к развитию профессионально обусловленных хронических неспецифических заболеваний легких и верхних дыхательных путей.

Среди шахтеров, проработавших 15-20 лет под землей, распространена эмфизема легких. Эмфиземой легких называют хроническое заболевание легких, связанное с повреждением альвеол. Эти повреждения носят системный характер и препятствуют нормальному дыханию. Эмфизема неизлечима.

У лиц, занятых выемкой угля при использовании ручных инструментов, часто встречаются заболевания кожи и подкожной клетчатки (фурункулы, панариции, абсцессы).

5. Санитарно-гигиенические нормативы

Гигиенические требования к предприятиям угольной промышленности устанавливаются санитарными правилами и нормами СанПиН 2.2.3.570-96. Целью этого документа является сохранение здоровья работающих путем ограничения неблагоприятного действия пыли, физических, химических и других вредных факторов, сопровождающих работу на угольных предприятиях, профилактики и снижения риска развития профессиональных заболеваний (пневмокониозов, пылевого бронхита, вибрационной болезни, тугоухости, заболеваний опорно-двигательного аппарата и периферической нервной системы, интоксикаций и др.), а также производственно обусловленных заболеваний путем создания допустимых условий труда, рациональной организации труда и отдыха, ограничения временем воздействия неблагоприятных факторов при превышении допустимых уровней и проведения специальных медико-профилактических мероприятий.

Основой проведения мероприятий по снижению воздействия вредных веществ в воздухе рабочей зоны является гигиеническое нормирование. Особенностью нормирования качества воздуха является зависимость воздействия загрязняющих веществ, присутствующих в воздухе, на здоровье работников не только от значения их концентраций, но и от продолжительности временного интервала, в течение которого человек дышит данным воздухом. Поэтому в Российской Федерации, как и во всем мире, для загрязняющих веществ установлены 2 норматива:

- норматив, рассчитанный на короткий период воздействия загрязняющих веществ. Данный норматив называется «предельно допустимые максимально-разовые концентрации».

- норматив, рассчитанный на более продолжительный период воздействия (8 часов, сутки, по некоторым веществам год). В Российской Федерации данный норматив устанавливается для 24 часов и называется «предельно допустимые среднесуточные концентрации».

Предельно допустимые концентрации (ПДК) пыли в воздухе рабочей зоны установлены гигиеническими нормами ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны».

Предельно допустимые концентрации угольной пыли:

- пыль, содержание более 70% двуокиси кремния - 1 мг/м³

- пыль, содержание от 10% до 70% двуокиси кремния - 2 мг/м³

- пыль, содержание от 2% до 10% двуокиси кремния - 4 мг/м³

- пыль, содержание менее 2% двуокиси кремния - 10 мг/м³.

Содержание пыли в рабочей зоне не должно превышать 3 класс опасности (умеренно опасная) или 4 класс опасности (малоопасная).

В России измеряется и нормируется гравиметрическая концентрация всей пыли ингалируемой из воздуха рабочей зоны. В других развитых странах (кроме стран СНГ) измеряется и нормируется прежде всего гравиметрическая концентрация респирабельной (тонкой) фракции пыли.

Снижение уровня воздействия на работников вредных веществ достигается путем проведения технических, технологических, санитарно-гигиенических мероприятий.

К технологическим мероприятиям относятся такие, как внедрение непрерывных технологий, автоматизация производственных процессов, дистанционное управление, герметизация оборудования.

Санитарно-технические мероприятия - это оборудование рабочих мест местной вытяжной вентиляцией или местными отсосами, укрытие оборудования сплошными пыленепроницаемыми кожухами с эффективной аспирацией воздуха и другие.

В случаях, когда технологические и санитарно-технические мероприятия не полностью исключают наличие вредных веществ в воздушной среде, проводятся лечебно-профилактические мероприятия: организация и проведение обязательных медицинских осмотров, дыхательная гимнастика, ингаляция, обеспечение лечебно-профилактическим питанием или молоком.

6. Средства и способы защиты от угольной пыли на производстве

В настоящее время при классических способах угледобычи характерной особенностью борьбы с пылью является проведение комплекса обеспыливающих мероприятий. Современный профилактический комплекс основан на использовании гидрообеспыливания, сухого пылеподавления и интенсивного проветривания. Мокрые способы борьбы с пылью составляют основу комплекса, они включают предварительное увлажнение угольного массива, орошение, промывку шпуров при бурении, гидрозабойку шпуров, распыление воды в мешках взрывом и др. Повышение пылеподавления при использовании воды достигается введением смачивающих добавок.

Предварительное увлажнение угольного массива является средством предупреждения пылеобразования при всех способах выемки угля и проходке. Наиболее прогрессивным и эффективным способом увлажнения угольного пласта является нагнетание воды через длинные скважины параллельно плоскости забоя. Увлажнение считается качественным, если влажность угля повысилась по всему объему на 1,5-3%. Эффективность пылеподавления путем предварительного увлажнения угольного массива с оптимальными параметрами достигает 60-70%. При отклонении от заданных условий эффективность пылеподавления снижается до 30-35%.

Для связывания осевшей пыли используются специальные смачиватели, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и солевые растворы. Применение ПАВ, предназначенных для борьбы с пылью, может быть допущено при условии их токсиколого-гигиенической оценки.

Вода подается непосредственно в место разрушения угля равномерно по всему фронту разрушения с дополнительным осаждением пыли, перешедшей во взвешенное состояние. При работе проходческих комбайнов рекомендуется орошение сочетать с одновременным отсасыванием запыленного воздуха и очисткой его в фильтрах при непрерывном деятельном проветривании забоя.

Высокий противопылевой эффект достигается при использовании проходческих и выемочных комбайнов, разрушающих массив гидравлическим способом - тонкими струями воды высокого давления или гидромеханическим способом.

В местах перегрузки с конвейера на конвейер и на погрузочных штреках оросительные устройства должны быть сблокированными с движением груженого конвейера. Эффективным средством пылеподавления (до 90-99%) является промывка при бурении шпуров. Вода при этом подается по каналу бура к забою шпура.

Для борьбы с пылью в подземных выработках используется вентиляция. Оптимальные по пылевому фактору скорости движения воздуха в лавах и камерах - 1,4-1,8 м/сек, в подготовительных выработках - 0,4-0,7 м/с. Обеспечивающее проветривание тупиковых выработок осуществляется нагнетанием свежего воздуха или отсасыванием запыленного воздуха. Наиболее эффективным с гигиенической точки зрения является нагнетание, так как при этом способе не происходит запыления воздуха по пути его следования к забою. Очистные забои желательно проветривать каждый в отдельности обособленной струей. Согласно действующим санитарным нормам, воздух, поступающий в шахту для проветривания, не должен содержать пыли в количестве более 30% от соответствующей ПДК. Однако возможности вентиляции как средства борьбы с пылью ограничены. При малом объеме подаваемого с поверхности воздуха процесс разбавления пылевого облака и вынос пыли из забоя происходит медленно. При увеличении же объема подаваемого воздуха наряду с ростом эффекта разбавления и удаления пыли ухудшается процесс седиментации аэрозолей и повышается сдувание осевшей пыли.

Сухое пылеулавливание применяется в местах, где невозможно применить гидрообеспыливание, и где вентиляцией и мокрыми способами невозможно добиться достаточно эффективного снижения запыленности воздуха. Оно применяется при работе проходческих и добычных комбайнов, при бурении скважин и других операциях.

Исследования по борьбе с пылью в шахтах ведутся широким фронтом. Наряду с перечисленными способами проходят испытания ультразвуковые, электростатические и другие способы пылеосаждения.

При высокой запылённости воздуха рабочей зоны используют индивидуальные средства защиты от вредного воздействия угольной пыли, в частности, противопылевые респираторы, пневмокостюмы, шлемы-скафандры, спецодежду, очки.

Заключение

Практически каждый технологический процесс на шахте сопровождается выделением пыли, которая является основным источником заболеваемости шахтеров.

Система профилактики заболеваний от воздействия пыли носит комплексный характер и включает законодательные меры, технологические, гигиенические и лечебно-профилактические мероприятия.

Основным законодательным документом, регламентирующим меры по оздоровлению условий труда, является ГОСТ 12.1.005-88 «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования».

Технологическими мероприятиями является система пылеподавления - неотъемлемая и очень важная часть технологии ведения горных работ. Разработка новых методов и способов борьбы с пылью, а также применение современных технологий позволяет уменьшить пылевыделение в шахтах и защитить шахтеров от профзаболеваний.

Среди оздоровительных мероприятий по предупреждению вредного действия производственных факторов на работающих важное место занимают профилактические медицинские осмотры. Также для шахтеров установлен сокращенный рабочий день, дополнительный отпуск, выход на пенсию по возрасту в 50 лет. Используется защита временем при работе в условиях повышенной запыленности.

Необходимо также постоянно обновлять и усовершенствовать средства индивидуальной защиты. Для этого необходимо:

- оснастить маски турбоблоками, обеспечивающими принудительную подачу отфильтрованного воздуха в подмасочное пространство;

- респираторы обеспечить клапаном выдоха;

- сделать всё лёгким и удобным в применении.

Список литературы

1. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие. Ч. 2 /Е.А. Резчиков, В.Б. Носов, Э.П. Пышкина, Е.Г. Щербак, Н.С. Чверткин /Под редакцией Е.А. Резчикова. М.: МГИУ, - 1998.

2. О.Е. Фалова. Физиология дыхательной системы, 2006, 124 с.

3. http://www.dissercat.com/content/professionalnaya-patologiya-u-shakhterov-kuzbassa

4. Борьба с угольной и породной пылью в шахтах / П.М. Петрухин и др. - М.: Недра, 1981. - 271 с.

Размещено на Allbest.ru

...