Екологія провітрювання підземних підприємств. Вплив провітрювання на навколишнє середовище і на стан здоров'я людини

Незважаючи на компактність і замкнений простір – підземні гірничі підприємства являються значними забруднювачами навколишнього середовища.

Шахти викидають на денну поверхню значну кількість газів і відпрацьованого загазованого повітря, пустих гірських порід, технічної води, а також відходів збагачувальної фабрики та поверхневого комплексу.

Зменшення техногенного впливу на довкілля в значній мірі залежить від правильного вибору схеми провітрювання, та іі параметрів. В першу чергу, схема і технологія провітрювання повинні забезпечувати необхідні норми життєдіяльності та санітарні умови працюючого персоналу.

До складу газів повітря, що надходять з поверхні землі, в підземних гірничих виробках до них додаються гази різного походження, в тому числі й ті, які є небезпечними для життя людини. Частиною рудничного повітря є - «Мертве повітря» , яке представляє собою суміш двох газів N₂ і CO₂. Вміст його в добре провітрюваних виробках зазвичай коливається від 5-10%, а в погано провітрюваних - значно перевищує ці величини. За правилами безпеки у виробках, де можуть перебувати люди, повинен бути наступний склад рудничного повітря: кисню- не менше 20%, вуглекислого газу – не більше 0,5 %, (на робочих місцях -0,75%).

Наявність в рудничній атмосфері отруйних та вибухонебезпечних газів, пилу, підвищеної температури і вологості, в разі перевищення санітарних норм і допустимої концентрації - негативно впливають на продуктивність праці та є небезпечними для здоров'я працюючих. Головні отруйні домішки рудничного повітря та їх вплив на навколишнє середовище і стан здоров 'я людини наведено у Табл.1

Особливу небезпеку для здоровя людини має газ метан (CH₄) , який є небезпечним з точки зору вибухонебезпечності та окислення одного з необхідних газів для дихання – кисню. Встановлені жорсткі норми по концентрації метану у гірничих виробках ( Табл. 2)

 

Табл.1 Вплив отруйних домішок повітря на НС та здоров 'я людини

Газ	ГДК в повітрі,%	Вплив на навколишнє середовище	Вплив наздоров 'я людини
СO	0, 0016 %	Негативний вплив на біосферу	Кисневе голодування людини; викликає отруєння при концентрації 0,002- 0,05 %
NO2	0, 00025%	Негативний вплив на атмосферу (кислотні дощі)	Діє на органи дихання, важкий задушливий кашель і набряк легень
O2	0, 0035%	Зменшує прозорість атмосфери,вбиває рослини,викликає корозію металів	Подразнює очі, ніс та горло; При концентрації 0,05% - може наступити смерть.
Н2S	0,00066%	Забруднення атмосфери	Пригнічуючи діє на органи нюху, подразнення слизової оболонки. Головний біль, пониження розумової здатності.
CH4	0,75-1 %	Вибухонебезпечний, окислює кисень	Шкідливий при високому вмісті його в повітрі

 

Табл. 2Допустимі концентрації метану (CH₄) в гірничих виробках

Підземні гірничі виробки	ГДК, %
У вихідному струмені із очисної або тупикової виробки, камери, лави
У вихідному струмені крила шахти	0,75
У свіжому струмені, що надходить в тупикові, очисні виробки, камери
Місцеві скупчення метану у виробках

Джерелами підвищеної концентрації пилу в шахтній атмосфері можуть бути як основні, так і допоміжні технологічні процеси, при яких частинки гірських порід, корисних копалин утворюються та знаходяться у зваженому стані, звідки потрапляють в органи дихання людини. Найбільш негативним є вплив рудничного пилу як фактору запиленості легенів людини і вибухонебезпечності. Існують норми гранично-допустимої концентрації різних видів мінерального пилу, що викликає важкі захворювання та вплив на довкілля (Табл.3) Пил розміром 0,2 - 10 - мкм може проникати в легені людини, навіть за наявності у нього індивідуальних ізолюючих захисних засобів (респіратора). Це приводить до захворювання легень, на такі хвороби як пневмоконіоз, силікоз. Попадання в легені людини частинок пилу діоксиду кремнію (SiO2), пилу вугілля може призвести до інвалідності працівника. газів.

Табл.3 Норми гранично допустимих концентрацій пилу в рудничній атмосфері

Видпилового забруднення	ПДК, мг/м3
Пил, що містить більше 70% вільної SiO2 в кристалічній модифікації	1,0
Пил, що містить від 10 до 70 % вільної SiO2	2,0
Азбестовий пил і пил змішаний, що містить більше 10% азбесту	2,0
Пил силікатів, що містить менше10% вільної SiO2	4,0
Пил бариту, апатиту, фосфориту, цементу, що містить менше10% SiO2	5,0
Вугільна пил, що містить до10% SiO2	4,0
Вугільна пил, що не міститьSiO2

Важливою особливістю праці людини під землею є її знаходження в специфічних умовах, які харектиризуються різними діапазонами та коливаннями температур, вологості, швидкостей руху повітряного струмені і його тиском. Температура і вологість атмосферного повітря змінюється в результаті проходження його по гірничим виробкам.
На добові і річні коливання температури повітря в шахті впливають такі фактори:
1. Нагрівання повітря в результаті стискування під час його руху вниз по стволу. При цьому на кожні 100 м глибини - підвищення температури здійснюється на 1 °С. Під час руху повітря вгору по стволу здійснюється його розширення, яке супроводжується поглинанням тепла (на 100м глибини температура знижується на 0,8—0,9 °С.)

2.Температура гірничих порід і теплообмін між породами і повітрям. На відстані до 25—30м від земної поверхні температура гірничих порід залежить від коливань температури атмосферного повітря. На глибині 25-30м температура порід залишається на протязі року постійною, причому на 1,5-2 °С вище за середньорічну температуру даної місцевості.