Авторы: Ковтун И.Н., Лапшина И.А. Источник:Проблеми охорони праці, промислової та цивільної безпеки. Збірник матеріалів п’ятої науково-методичної конференції. стор.40-42
По данным исследований температура воздуха в забоях при проходке выработок превышает допустимые значения и составляет 29...30 С. Всего было обследовано 18 пунктов, начиная от устья воздухоподающего ствола и заканчивая устьем вентиляционного ствола. Температура воздуха на поверхности шахты составляла 32,2°С, а относительная влажность - 54 %.
Ввиду особенности геологического строения рудной залежи, расположенной под обводнёнными наносами, которые являются термоизолятором, температура воздуха в зоне горных работ на горизонте 940 м составляет 28...30°С. Несмотря на большое количество воздуха, подаваемого в шахту (Q m = 632 м 3 /с), его температура, влагосодержание и теплосодержание возрастают по мере продвижения к очистным блокам.
Увеличение теплосодержания происходит вследствие таких факторов:
- сжатие вентиляционной струи под давлением воздушного столба высотой 900... 1000 м;
- тепловыделение от охлаждения горных пород, имеющих на глубинах 900... 1000 м температуру 30...32°С;
- тепловыделение от шахтной воды, содержащейся в горных породах и имеющей близкую к ним температуру;
- тепловыделение от окислительных процессов, происходящих в горных выработках;
- тепловыделение, обусловленное работой механизмов, машин с двигателями внутреннего сгорания (ДВС);
- наличием электросети и пневмопровода.
Величины этих тепловыделений изменяются вследствие воздействия охлаждающей воздушной струи и непостоянной работы машин с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) и электровозной откатки.
Повышение температуры воздуха в зоне горных работ происходит вследствие отдачи тепла горными породами в добычных и тупиковых выработках, а также в результате работы машин и производства взрывных работ в блоках и проходческих забоях. Рост относительной влажности наблюдается вследствие высокой обводнённости горного массива руды, при этом вода стекает в виде сплошной пленки и капежа с боков и кровли выработок.
В результате исследовании Ленинградского института охраны труда и Донецкого НИИ охраны труда в угольных шахтах была установлена закономерность влияния параметров микроклимата на физиологические особенности организма горнорабочих адаптированных и неадаптированных к теплу[1]. С ростом температуры воздуха линейно увеличивается частота пульса горнорабочих, расход энергии, коэффициент отдыха (время отдыха, выраженное в долях времени работы) и нелинейно резко снижается производительность их труда.
Оптимальная эффективная температура воздуха для неадаптированных к теплу кадровых горнорабочих на 4...6 0 С ниже, чем для адаптированных. При пониженной работоспособности (из-за хронической перегрузки) и низкой плотности рабочего времени (по организационно-техническим причинам) у горнорабочих наблюдаются номинально низкие показатели функциональной нагрузки на организм (частота пульса, лёгочная вентиляция, расход энергии), что обусловлено большой продолжительностью отдыха и резким снижением темпа работы. Последнее является защитной реакцией ослабленного организма на перегрузку. В условиях высоких температур труд крайне изнурителен и не достаточно эффективен.
У кадровых рабочих, впервые приступивших к работе в условиях повышенных температур после возвращения из отпусков, наблюдается особенно большая перегрузка, граничащая с тепловым ударом. Адаптация организма при температуре воздуха, близкой к 27...30°С, длится примерно месяц, реадаптация после отпуска протекает вдвое быстрее. Срок реадаптации после кратковременной болезни равен примерно длительности предшествующего заболевания. Однако и после завершения адаптации производительность труда остаётся ниже, а функциональная нагрузка на организм выше, чем в нормальных тепловых условиях.
Согласно правилам безопасности при разработке рудных, нерудных и рассыпных месторождений подземным способом температура воздуха в очистных, подготовительных и других действующих подземных выработках при относительной влажности до 90 % не должна превышать 26°С, а свыше 90% – 25°С.
Улучшения тепловых условий в глубоких шахтах можно добиваться как путём максимально возможного уменьшения прироста температуры, влажности и теплосодержания рудничного воздуха при его движении к забоям, так и путём его искусственного охлаждения и осушения в рационально выбранных пунктах выработок.
К основным мероприятиям, позволяющим снижать прирост температур рудничного воздуха, следует отнести:
1) увеличение расхода воздуха;
2) уменьшение поверхности горных выработок, передающих тепло воздуху;
3) подвод воздуха к забоям по вентиляционному горизонту;
4) уменьшение окислительных процессов;
5) возможное предотвращение увлажнения воздуха.
Одним из наиболее простых и доступных способов создания комфортных условий труда по тепловым условиям является увеличение скорости движения воздуха, хотя область его применения ограничивается техническими и особенно экономическими условиями.
Если в сквозных выработках создать большую скорость движения воздуха не представляет большой сложности, то в тупиковых осуществить это значительно труднее. К тому же при увеличении количества воздуха, подаваемого в шахту, депрессия в подземных выработках возрастает в квадрате, а стоимость проветривания - в третьей степени.
При выборе способа нормализации рудничной атмосферы по тепловым условиям необходим технико-экономический расчёт. В случае, если затраты на подачу воздуха выше, чем его охлаждение, принимают последнее. Начинать такой расчет необходимо с установления рациональных пределов использования теплорегулирующей способности общешахтного проветривания.
1.С увеличением глубины строительства горных выработок ухудшаются условия труда горнорабочих, а именно - повышается горное давление и увеличивается температура воздуха, что значительно усложняет процесс проветривания.
2. Ухудшение метеоусловий в шахтах приводит к снижению производительности груда, вследствие ухудшения самочувствия горнорабочих, связанного с усталостью организма, увеличением частоты пульса и температуры тела.
3. На глубоких горизонтах шахты «Эксплуатационная» ЗЖРК температура воздуха при проходке тупиковых выработок достигает 29...30°С.
4. Среди возможных способов снижения температуры воздуха в горных выработках выделяют использование различных термоизолирующих покрытий, таких как торкретбетон и набрызгбетон и другие современные виды крепления.
5. Для снижения температуры воздуха при проходке тупиковых выработок разработана конструкция воздухоохладительной установки УВ- 20, позволяющая снизить температуру на 5...6°С.