Обоснование и выбор комплекса противопылевых мероприятий в угольных шахтах для снижения риска заболевания шахтеров пневмокониозом

Дремов, Виктор Иванович

Охрана труда (по отраслям)

автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Обоснование и выбор комплекса противопылевых мероприятий в угольных шахтах для снижения риска заболевания шахтеров пневмокониозом

доктора технических наук: Дремов, Виктор Иванович
город: Москва
год: 2000
специальность ВАК РФ: 05.26.01

Диссертация по безопасности жизнедеятельности человека на тему «Обоснование и выбор комплекса противопылевых мероприятий в угольных шахтах для снижения риска заболевания шахтеров пневмокониозом»

Автореферат диссертации по теме "Обоснование и выбор комплекса противопылевых мероприятий в угольных шахтах для снижения риска заболевания шахтеров пневмокониозом"

На правах рукописи

Г Г В ОД

ДРЕМОВ Виктор Иванович 2 5 Д¡7р ¿000

УДК 622.4:622.807

ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР КОМПЛЕКСА

ПРОТИВОПЫЛЕВЫХ МЕРОПРИЯТИЙ В УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ РИСКА ЗАБОЛЕВАНИЯ ШАХТЕРОВ ПНЕВМОКОНИОЗОМ

Специальность 05.26.01 - «Охранатруда»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 2000

Работа выполнена в Московском государственном горном университете.

Научный консультант: докт. техн. наук, проф. Кирин Б.Ф.

Официальные оппоненты:

докт. техн. наук, проф. Мурашев В.И., докт. техн. наук, проф. Феськов М.И., докт. техн. наук, проф. Айруни А.Т.

Ведущая организация - Тульский государственный университет

Защита диссертации состоится апреля 2000 г. в на

заседании диссертационного совета Д-053.12.02 в Московском государственном горном университете по адресу: 117935, ГСП. Москва, В-49, Ленинский пр., 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

докт. техн. наук, проф. Кузнецов Ю. Н.

и 181,2,1,0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В комплексе мероприятий по обеспечению безопасных и здоровых условий труда шахтеров значительное место занимают вопросы борьбы с угольной и породной пылью. Тонкодисперсная пыль является причиной заболевания подземных рабочих пневмокониозом, число которых постоянно растет. Численность работников предприятий угольной промышленности России, получающих возмещение вреда по профзаболеванию, в 1996 г составляла 21949, в 19Э7г - 28002, в 1998г - около 30000 человек.

В структуре профессиональной патологии доля заболеваний, обусловленных вредным воздействием пыли, занимает одно из первых мест. При этом доля заболеваний пылевой этиологии составляет порядка 37-44%. Из числа заболевших ГРОЗ составляют 30%, проходчики - 24%, подземные горнорабочие - 8%, ИТР- 7%.

Экономические потери, представляющие затраты на возмещение ущерба по этим заболеваниям составили только в 1996 г более 6 тыс. руб. на каждого заболевшего.

Статистические исследования показывают, что 42 % рабочих мест в шахтах не отвечают требованиям санитарных норм по пылевому фактору.

Среднесменная запыленность в выработках шахт с применением имеющихся средств обеспыливания в течение последних 20 лет остается практически на одном уровне в пределах 80 * 100 мг/м3, а на рабочих местах в комбайновых забоях - 300 + 400 мг/м3. Применяемые -нерегулируемые средства обеспыливания не обеспечивают снижения запыленности воздуха до ПДК.

В дальнейшем, учитывая предполагаемое увеличение добычи угля до 5000 т в сутки из очистного забоя, предусматриваемое программой реструктуризации угольной отрасли, произойдет резкий рост интенсивности пылевыделения. Это в значительной степени усугубит и без того сложное положение по пылевому фактору в шахтах.

Таким образом, становится очевидной важность разработки системы мер, которая обеспечивала бы эффективное снижение уровня запыленности воздуха рабочих зон, контроль за риском заболевания горнорабочих пневмокониозом и своевременностью реабилитации, обеспечивающих нормальное состояние здоровья и работоспособность персонала.

Применяемые в настоящее время средства пылевого контроля, методики измерения и анализа запыленности не позволяют обеспечить оперативное реагирование как на изменяющуюся пылевую обстановку, а также своевременно предупредить возможное заболевание шахтеров пневмокониозом или пылевым бронхитом.

В связи с изложенным можно объективно утверждать, что исследования, направленные на предупреждение проявлений пылевого фактора в шахтах и разработку мероприятий по снижению риска заболевания пылевой этиологии.являются актуальными.

Цель работы состоит в выявлении закономерностей формирования пылевой обстановки в очистных и подготовительных выработках для разработки рекомендаций по повышению эффективности борьбы с пылью при ведении горных работ, создания автоматизированной системы контроля запыленности воздуха рабочих зон с учетом поглощенной дозы пыли и вероятности заболевания горнорабочих пневмокониозом.

Основная идея диссертации заключается в использовании регулируемых средств пылеподавления в соответствии с изменяющейся пылевой обстановкой и учете поглощенной дозы пыпи для снижения вероятности заболеваний горнорабочих пневмокониозом.

В работе использован комплексный метод исследования, включающий анализ и обобщение опыта работы способов и средств пылеподавления и нормирования концентрации пыли в воздухе рабочей зоны, теоретические исследования пылединамики в подготовительных и очистных забоях, методы теории вероятности и математической статистики, а также физическое моделирование способов борьбы с пылью.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Воздушная струя, поступающая в реальную тупиковую выработку, ударяясь о плоскость ее забоя, образует поле настильных скоростей, подчиняющихся закономерностям

распространения стесненных полуограниченных веерных струй и определяющих степень выноса в горную выработку пыли, образующейся при разрушении горного массива рабочим органом проходческого комбайна избирательного действия.

2. Интенсивность пылевыделения в горную выработку при работе проходческого комбайна избирательного действия определяется значением настильных скоростей у источника пылевыделения и высотой падения отбитой горной массы. Настильные скорости находятся в зависимости от размера воздухо-подающего трубопровода, его размещения в пространстве и формы поперечного сечения выработки.

3. Минимальная начальная запыленность в выработке при работе проходческого комбайна избирательного действия может быть обеспечена за счет оптимального регулирования количества подаваемого в забой воздуха и расхода жидкости на орошение места пылевыделения в зависимости от места приложения разрушающей нагрузки горного массива. Регулирование параметров средств пылеподавления при работе проходческого комбайна может осуществляться в функции высоты падения отбитой горной массы.

4. Место расположения всасывающего пылевого патрубка вентилятора, исключающего «проскок» запыленных обратных потоков воздуха в тупиковой выработке, определяется отставанием воздухоподающего трубопровода, кратностью отсоса и соотношением значений приведенных диаметров нагнетательного трубопровода и размеров выработки.

5. Эжектирующая способность устройств эжекторного типа определяется объемом спрыскиваемой под давлением жидкости и суммой непересекающихся площадей, образуемых внешними поверхностями факелов орошения. Эффективность работы устройств эжекторного типа повышается при рациональном их размещении в выработке с целью направления свежего воздуха в рабочие зоны за счет деформации вентиляционных потоков.

6. Минимизация объемов утечек воздуха через выработанное пространство лав при помощи Т-образных воздухоподающих трубопроводов позволяет значительно повысить эффективность использования свежего воздуха по пылевому фактору в очистных выработках.

7. Вероятность заболевания шахтеров пневмокониозом может быть значительно снижена при выборе рационального соотношения режимов работы и реабилитации («Защита временем»), основанных на учете персональных пылевых экспозиционных доз (ПЭД).

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации подтверждаются:

- достаточным для статистической обработки массивом информации, полученной в результате теоретических, стендовых и натурных исследований, выполненных по апробированным методикам и в соответствии с обоснованными критериями подобия;

удовлетворительной сходимостью результатов теоретических, лабораторных и натурных исследований концентраций пыли в атмосфере гордых выработок (погрешность не превышает 15%);

- положительными результатами промышленных испытаний и внедрением разработанных способов и средств борьбы с пылью в шахтах.

Научная новизна работы состоит в следующем: предложен методологический подход к обоснованию эффективных способов и средств пылеподавления в забоях с учетом пылединамических процессов;

выявлены закономерности изменения начальной запыленности в забое тупиковой выработки в функции параметров нагнетательно-всасывающего проветривания;

установлены закономерности формирования параметров воздушного потока у плоскости забоя при нагнетательном проветривании, влияющие на интенсивность выноса пыли в призабойную часть выработки;

обоснованы принципы регулирования параметров средств пылеподавления в механизированном проходческом -»абое;

предложены зависимости, описывающие режимы работы газо-и водо-воздушных эжекторов;

установлены зависимости, показывающие степень влияния утечек воздуха в выработанное пространство на пылевую обстановку в очистном забое;

обоснован концептуальный подход к формированию автоматизированной системы контроля запыленности воздуха

рабочей зоны с учетом суммарной поглощенной индивидуальной дозы пыли и вероятности заболеваний пылевой этиологии;

установлены закономерности интенсивности выноса пыли в призабойную часть выработки в зависимости от параметров воздушного потока у плоскости забоя при нагнетательном проветривании;

разработан метод расчета индивидуальной пылевой экспозиционной дозы и вероятности заболевания работающих в контакте с пылевым фактором;

Научное значение диссертации заключается в разработке методологической базы обоснования эффективных мер по снижению роста профессиональных заболеваний пылевой этиологии шахтеров за счет ограничения пылевой экспозиционной дозы и применения оптимально регулируемых средств пылеподавления в очистных и подготовительных выработках.

Практическая ценность работы состоит в следующем: разработан метод расчета параметров целенаправленного перераспределения воздуха в очистных и подготовительных забоях, обеспечивающих его наименьшую запыленность;

рекомендованы конструктивные параметры комплекса средств пылеподавления, обеспечивающих высокую эффективность пылеподавления;

разработаны рекомендации по прогнозированию вероятности заболеваний пылевой этиологии у шахтеров;

предложена методика выбора мест установки полустационарных датчиков измерения концентрации пыли;

разработана принципиальная схема автоматизированного контроля концентрации пыли, позволяющая определять степень риска заболеваний горнорабочих;

Реализация работы. Полученные результаты и выводы диссертации использованы при разработке нормативных документов: "Гигиенические требования к предприятиям угольной промышленности и организации работ", Санитарные правила и нормы, (1996) "Правила безопасности при строительстве (реконструкции) и горнотехнической эксплуатации размещаемых в недрах объектов, не связанных с добычей полезных ископаемых", (1994) "Правила устройства зарядного, доставочного и смесительного оборудования, предназначенного для механизации взрывных работ", (1996) "Методика опытно-промышленной

проверки технологических схем нагнетательного всасывающего проветривания подготовительных забоев, проводимых комбайнами", (1981) "Методика дифференцированного выбора способов и параметров гидрообеспылевания в горных выработках", (1982).

Результаты исследований используются в учебном процессе МГГУ по дисциплинам "Безопасность ведения горных работ" и "Аэрология горных предприятий".

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение: на Всесоюзной отраслевой научно-технической конференции по борьбе с пылью и профилактике пневмокониозов на предприятиях угольной промышленности (Донецк, 1979); Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы аэрологии современных горнодобывающих предприятий" (Москва, 1980); Всесоюзной научно-технической конференции "Аэродисперсные системы и коагуляции аэрозолей" (Караганда, 1982); Международной научно-технической конференции "Проблемы охраны производственной и окружающей среды" (Волгоград, 1997); • Международном аэрозольном симпозиуме, (Санкт-Петербург, 1998); Международной научно-технической конференции "Охрана труда в подземных и открытых шахтах и рудниках" (Варна, Республика Болгария, 1998), научном семинаре кафедры аэрологии и охраны труда Московского государственного горного университета (Москва, 1997 - 1999).

Публикации: по теме диссертации опубликованы 24 научные работы.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из 7 глав, содержит 33 таблицы, 59 рисунков, список использованных источников из 221 наименования.

Автор выражает искреннюю благодарность ведущ. научн. сотр. НИИ медицины труда, РАМН, д.биол.н. В. В.Ткачеву, проф. МГГУ д.т.н. Б.Ф.Кирину, проф. МГГУ, д.т.н. С.Ю.Ерох;-ну, проф., д. т. н. Н.О.Калединой за ценные рекомендации и помощь при выполнении работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Большой вклад в решение проблемы борьбы с пылью в угольных шахтах внесли советские ученые: П. Н. Торский, А. С. Бурчаков, В. П. Журавлев, Б. Ф. Кирин, Л. Я. Лихачев, И. Г. Ищук,

Г.А. Поздняков, А. П. Поелуев, В. В. Ткачев, В. В. Кудряшов, М.А.Фролов и др.

Анализ условий труда на предприятиях угольной промышленности показывает, что по содержанию пыли в воздухе 42% рабочих мест не соответствуют допустимым нормам.

Среднесменная запыленность воздуха с применением имеющихся средств обеспыливания в течение последних 20 лет находится практически на одном уровне и составляет 80-100 мг/м3. Особенно высокая запыленность наблюдается в комбайновых забоях, где концентрация пыли не ниже 340-430 мг/м3. В таких условиях эффективность индивидуальных средств защиты органов дыхания резко снижается, поскольку ресурс защитных свойств исчерпывается в течение 0,5-1 часа. Длительное вдыхание воздуха с повышенной концентрацией пыли приводит к тяжелым профессиональным заболеваниям - пневмокониозу и пылевому бронхиту.

Существующий метод нормирования по предельно допустимой концентрации пыли не позволяет рационально организовать работу горнорабочих и снизить вероятность их заболевания.

Применяемые способы и средства нормализации запыленности на рабочих местах шахтеров, как правило, работают в стационарных режимах, не учитывающих изменяющуюся обстановку в забоях, не позволяют достигать значений даже близких к ПДК.

Затруднен контроль запыленности воздуха в зоне дыхания рабочих из-за отсутствия единой методики и приборов по непрерывному измерению концентрации пыли.

В связи с этим в диссертационной работе поставлены и решены следующие задачи:

уточнение методов расчета аэродинамических параметров воздушных потоков в забоях и принципов их оптимизации;

установление закономерностей пылевыделения при работе проходческих комбайнов избирательного действия;

разработка методики расчета гидроэжекционных устройств и их параметров;

оценка степени влияния утечек в выработанное пространство на пылевую обстановку в очистном забое;

разработка принципа оптимального

регулирования расходов жидкости на орошение при переменном пылевыделении;

разработка метода прогнозирования риска профзаболеваний пылевой этиологии и контроля персональных пылевых экспозиционных доз (ППЭД);

разработка методики сбора, передачи и хранения ППЭД, а также их анализ и принятие решений;

АЭРОДИНАМИКА ТУПИКОВОЙ ВЫРАБОТКИ

Анализ существующих методов расчета струйных течений в призабойной зоне тупиковой выработки (Г. Н. Абрамович, Г.Шлихтинг, В. Н. Бахарев, А. М. Карпов и др.) при нагнетательно-всасывающем проветривании показывает, что в настоящее время нет теоретического описания параметров воздушных потоков, настилающихся на плоскость забоя. Это не позволяет количественно достоверно определить процесс пылеобразования и выноса пыли в призабойное пространство при разрушении горного массива комбайном избирательного действия.

В результате теоретических и лабораторных исследований нами были уточнены методы расчета параметров прямых и обратных потоков воздуха с учетом формы выработки, а также настильных потоков, представляющих собой стесненную веерную, полуограниченную струю.

На основе метода наложения полей скоростей прямого и обратного потоков при условии их неразрывности нами получены следующие расчетные формулы.

Скорость воздуха в любой точке по сечению выработки:

и = Кф-итхв_

е ' - т

пН2

где Кф - коэффициент, учитывающий форму ограничивающей поверхности горной выработки;

Um.cn.- осевая скорость свободной струи, м/с; с = 74 - экспериментальная постоянная; х - расстояние от полюса струи до рассматриваемого

сечения, м; у - ордината точки, м;

Н -приведенный гидравлический диаметр выработки, м;

СЗо - количество нагнетаемого в забой воздуха, м3/с; а - кратность отсоса воздуха (а = Оот^0о); т - параметр относительного расстояния

т =

Л 2

Коэффициент Кф выражает изменение осевой скорости струи, развивающейся вдоль плоскости в зависимости от ее формы, обусловливающей площадь подмешивания окружающего воздуха (торможения).

Принимая на границе прямых и обратных потоков скорость и = 0, получим толщину струи прямого потока стесненной полуограниченной струи:

У г? =

Гс

1п ■

т -

2« •{?,

■и

■ к Н

, м.

(2)

Скорость воздуха в обратном потоке с учетом пылеотсоса:

2 ■ а ■ О 0

V „,р = т ■ К ф - и т „.--—. (3)

лп

Для выбора рационального места установки пылеотсасывающего патрубка, исключающего проскок обратных запыленных потоков воздуха в зону работы проходчиков, может быть использована зависимость

а-\2т-Кф (4)

Рис. 1. Влияние кратности отсоса воздуха на

дальность распространения обратных потоков.

На рис.1 показаны расчетные кривые а = /(х) при различных соотношениях с10 и Н (с10 - диаметр воздухопровода).

Полученные аналитические выражения указывают на большую роль в формировании поля скоростей пылеотсасывающей установки, влияние которой учитывается коэффициентом отсоса а, а также стесненности пространства.

Полуограниченная стесненная струя, истекающая из воздухопровода с диаметром с)0, отстающего от плоскости забоя на расстояние х, ударяясь в него, преобразуется в полуограниченную веерную струю с углом принудительного расширения а'.

Настилающиеся веерные струи, омывающие источники пылеобразования, определяют процесс пылевыделения из отбитой горной массы.

Основные параметры настильных воздушных потоков получены исходя из уравнения движения (в цилиндрической форме) и уравнения неразрывности, а также предположения, что разворот прямой струи происходит по законам идеальной жидкости с сохранением массы и количества движения.

Импульс(количество движени^для зоны смешения будет:

Р ■ У

[ и: dx =

const

(5)

где II- - скорость воздуха на выходе из зоны смешения, м/с;

Ьу' - начальная ширина струи (толщина зоны смешения),м;

Начальный импульс струи на выходе из нагнетательного трубопровода:

ird,

■U

I =

Обобщенное выражение полуограниченной струи будет:

2,0 йп „ 2,0

(6)

осевой скорости веерной

(Н

(7)

\а У \а

Как видно из выражения (7), скорость в веерной струе не зависит от удаленности нагнетательного трубопровода от плоскости забоя х. Среднее значение скорости в настилающемся на плоскость забоя потоке будет:

и« * °>55и»* т=г •м/с' (8)

где 11 - высота точки измерения иср над уровнем почвы выработки.

Начальная толщина веерной струи Ь* зависит от удаленности нагнетательного трубопровода.

(0,25 х)- л ■ К ф •(! -в + в-Ьв)2

Ъ =-- * -,м, (9)

4 а

где

в = т

г а ■ д

кл ■ и . „ -кН

Нарастание толщины веерной струи подчиняется зависимости:

Ь*у = Ь* + с (у - 0,17 л), (10)

где с = 0,16 - экспериментальная константа.

Лабораторные и шахтные исследования аэродинамических параметров в призабойной части тупиковой выработки, подтверждают правильность предпосылок аналитических расчетов значений скоростных характеристик воздушных потоков у источников пылеобразования.

Таким образом, в работе впервые дано описание настильных потоков, что позволяет аналитическим путем рассчитывать скорости воздуха в любой точке тупиковой горной выработки, а значит дает возможность прогнозировать пылевыделение в зависимости от места расположения органа разрушения, и целенаправленно осуществлять регулирование скоростных параметров.

ПЫЛЕВЫДЕЛЕНИЕ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПЫЛИ ПРИ РАБОТЕ ПРОХОДЧЕСКИХ КОМБАЙНОВ ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ

В настоящее время существует несколько методов оценки ожидаемых уровней пылеобразования и пылевыделения (Е.Е.Позин, В. 3. Меламед, С. И. Азовцева, И. Г. Ищук, Г.А.Поздняков, С. Ю. Ерохин и др.) при работе горных комбайнов.

В качестве основных факторов, влияющих на процесс пылеобразования, следует выделить: удельную пылеобразующую способность, режим разрушения (скорость резания и подачи).

Как правило, удельное пылеобразование qnл (кг/кг) для отдельного забоя является величиной практически постоянной. Таким образом, интенсивность пылеобразования будет изменяться только с изменением режима разрушения.

Особый интерес представляет процесс перехода пыли из отбитой горной массы во взвешенное состояние.

Факторов, определяющими процесс пылевыделения, являются скорость воздуха у места разрушения горного массива 1)р и высота падения отбитой горной массы 11, определяющая время ее взаимодействия с воздушными потоками.

Анализ и обработка экспериментальных данных по стандартной программе множественной корреляции позволили получить следующее уравнение регрессии для интенсивности пылевыделения I = f (ир, 1ч):

/ = /0 -(1 + 0,22 к + 0,67 и) + 0,11 и р). (11)

Уравнение представляет собой параболу второго порядка и позволяет осуществить прогноз начальной запыленности воздуха.

Расчет начальной запыленности Снач может быть проведен аналитически, исходя из формул для скорости настильных потоков (8) и лобовых скоростей (1) по сечению забоя, определяемых координатами органа разрушения. При этом получаем зависимость I от одной переменной И, т.к. скорость ир в месте разрушения также определяется координатой Ь, т.е. высотой над почвой выработки. Следует подчеркнуть, что начальная запыленность будет носить переменный характер, зависящий от места разрушения массива по сечению забоя.

Образующаяся в процессе разрушения и погрузки горной массы пыль, распространяется по забою, образует опасные концентрации на рабочих местах проходчиков. По мере движения концентрация пыли Сх в движущемся запыленном потоке будет уменьшаться за счет оседания частиц и коагуляции.

Расчет запыленности по длине выработки представляет собой решение задачи продольной турбулентной диффузии. Большой вклад в решение подобных задач внесен К. 3. Ушаковым,

B. В. Скобуновым, С. П. Осиповым, С. П. Грековым, А. Т. Айруни, К.Ю. Лайгной.

Однако предлагаемые ранее решения были получены для источников постоянной интенсивности поступления примесей. При переменной интенсивности пылеобразования l=f(t), которая имеет место при работе комбайна избирательного действия, может быть использован метод, предложенный К. Ю. Лайгной, который заключается в разбиении произвольной функции f(x) на ступенчатые функции /¡(t,).

Граничные условия в начальном сечении выработки определяем в виде ступенчатой функции, выраженной при помощи единичной функции Хевисайда:

C,(() = [#(/) - H{t - г)]- С0 при /е[0,г] С2(0 = [Я(/-г)-Яа-2т)]-С, при / s [г,2г]

С2{1) = [Н{1-т)-Щ-{п + \)х]:п при te[nr,{n + 1)г]

(12)

Приняв преобразование Лапласа, граничное условие в пространстве изображений имеет вид:

С (0 , Р ) = —— ехр (-гР)Х С „ ехр .(-¡Тр), (13)

" 7-0

где СП| - концентрация пыли в промежутке времени от (/-1)т до г.

Для перехода к пространству оригиналов применяем теорему и формулу обращения.

Используя преобразования Лапласа, получаем расчетную формулу для определения концентрации пыли на произвольном удалении х от плоскости забоя в любой момент времени.

211 адл * >\ к я 1' ; гУлЛ'-МНД

(14)

Шаг времени при вычислении выбирается как

г. =— , (15)

где ^ - время отработки плоскости забоя (время одного цикла), с;

п - число разбиений (количество заходок при отработке всей плоскости забоя).

Выявленные закономерности пылеобразования и пылевыделения позволяют рассчитать оптимальные по пылевому фактору параметры проветривания.

При работе проходческого комбайна со стреловидным рабочим органом интенсивность пылевыделения величина переменная и будет определяться местом разрушения горного массива.

Оптимальное по пылевому фактору значение О определяем исходя из обеспечения условия С = Стш:

- для зоны настильных потоков:

С', =—-ч - (о,087 + 1,24 V1 + 0,22й )

мг/мл; (16)

при этом

О о,,,,. = 1.6 - 1 + 0,22 И ,м3/с; (17)

для зоны лобовых скоростей:

сш„ , =——-(о,143 + 2,121/1 + 0,22*), мг/м3; (18)

= 0,93-^- VI + 0,22/7 ,м3/с. (19)

Проводя анализ выражения (16 - 19) приходим к выводу, что предпочтение следует отдавать воздухопроводам с большим диаметром с!0.

Зависимость оптимального расхода воздуха, подаваемого непосредственно в зону пылеобразования от места разрушения горного массива (1, позволяет сделать вывод о необходимости

регулирования <30. При этом необходимо учитывать газовый фактор. При выполнении условий

ОшпМ^О», (20)

где Отщ (И) - минимльное расчетное количество воздуха по пыли, м3/с;

Огаэ - расчетное количество воздуха по газу, м3/с, возможность применения метода регулирования О не вызывает сомнений.

Если же условия (20) не выполняются, то требуются дополнительные расчеты и исследования газовой обстановки в проходческом забое.

Вместе с тем в работах Г. А. Позднякова, А. С. Невского и др. показано, что даже в тяжелых по газу условиях нет необходимости подавать в призабойную часть выработки большое количество воздуха. То есть, если брать призабойную часть выработки длиной 20-25 м, то без ухудшения газовой обстановки непосредственно к плоскости забоя можно подавать 40 - 50 % расчетного количества воздуха, остальную же часть сбрасывать на расстоянии 12 - 15 м. При этом одновременно будет повышена эффективность работы пылеулавливающих установок.

При разрушении комбайнами нижней части забоя или его остановке весь объем воздуха подается к плоскости забоя, при этом исключается образование застойных зон, где могут скапливаться взрывоопасные газы.

Наилучшие результаты оптимального регулирования расходов воздуха были достигнуты при обеспечении постоянства отставания воздухопровода от забоя с помощью накопителя труб. В этом случае 0опт жестко зависит от одной переменной величины II, что упрощает процесс управления распределением воздуха. Алгоритм расчета <20Пт приведен на рис. 2.

В связи с переменной интенсивностью пылевыделения при работе проходческих комбайнов избирательного действия, нами рассмотрена возможность оптимального регулирования расхода жидкости на орошение.

В зоне активного воздействия воздушных струй и интенсивного пылеобразования преобладающим является процесс инерционного осаждения пыли.

Рис. 2. Блок-схема алгоритма расчета оптимального количества воздуха, подаваемого в тупиковый забой.

Эффективность пылеподавления может быть при этом выражена так:

Е = 1 - ехр

R'-~QK-Ut

(21)

где

WÄ - расход жидкости, л/с;

Ru, гп - соответственно средний размер капель и пылинок;

Uk, Up - скорость вылета капель и движения воздуха соответственно, м/с;

Q - количество воздуха в зоне пылевыделения, м3/с;

К - коэффициент, учитывающий количество воздуха, омывающего источник пылевыделения;

I - размер водяной завесы, м;

Критерием оптимальности процесса пылеподавления орошением принимается минимальная средневзвешенная запыленность в течение цикла отработки всей плоскости забоя:

Q =J Cocm{h)dh => min . (22)

При применении орошения введем два основных ограничения:

А) удельный расход жидкости на 1т разрушаемого массива должен исключать обводнение забоя.

Б) минимальный размер капель должен исключать их вынос в зону дыхания шахтеров.

При этом расход жидкости в среднем за цикл отработки плоскости забоя не должен превышать максимального допустимого удельного расхода, т. е.

\yx(h)dh<qyd-py, (23)

гДе чу„ - удельный расход жидкости, л/т;

Pv=At4 - количество разрушенной горной массы за цикл, т;

А - производительность комбайна, т/с;

t4- время одного цикла отработки, с;

Решение задачи оптимизации осуществляется численными методами, при этом функцию \Л/Ж (И) аппроксимируем значениями в «п» точках по высотам И,, Ь2, ... ИП=Н

Исходная задача формулируется так:

а) Щ +\М2+\Л/з+\Л/4+... + \Л/п<<7><>Р —

(24)

—(W1+Wí+W3 + ^V4+... + WJ<Gж, , (25)

0 н

б) С, + С2+ Сз+ С4+...+ Сп ^тт ,

—(С1 +С, +С3 +С4 +... + С„)=>тт (26)

¿г, 17

(26)

Блок-схема алгоритма расчета (рис. 3) оптимального расхода жидкости на орошение с изменением места разрушения массива «И» по сечению выработки предусматривает возможность использования как регулируемых, так и постоянных параметров проветривания.

Рис.3 .Блок-схема алгоритма расчета \УЖ

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ ЭЖЕКЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ

В диссертации в подтверждение научных положений обобщены и систематизированы разработанные теоретические изыскания по эжектированию воздуха диспергированной водой и сжатым воздухом. (В этой области много и плодотворно работали М. И. Феськов, С. Ю. Ерохин, Л. Я. Лихачев, В. П. Журавлев и др).

Установлено, что ранее обозначенный проф. Ерохиным С. Ю. осредненный коэффициент турбулентной струи факела

аср свободного оросителя в значительной степени зависит от

давления на спрыске. Для конусных форсунок типажного ряда изменение данного параметра может достигать ± 33%, для оросителей с углом раскрытия факела 75°, и ± 10 % с соответствующим углом в 15°.

Неучет данного факта может привести к погрешности в определении эжектирующей способности форсунки ±17 %.

В работе показано, что в большинстве случаев установка нескольких оросителей параллельно более рациональна, чем установка одного оросителя с расходом воды, равным расходу в блоке. Для сравнения принимаемых проектных технических решений получено выражение для оценки их относительной эффективности по эжектирующей способности через коэффициент эжекции Кп 3:

'(V -а/ ) \Я1У ,с

0, 2(1 Лу)

где <3э - эжектирующая способность блока параллельно устанавливаемых оросителей, м3/мин;

О! - эжектирующая способность одного оросителя,м3/мин;

N - число параллельно устанавливаемых однотипных оросителей;

а, а-1 - коэффициенты расхода оросителей в блоке и" одиночного соответственно;

Дс, Дс1 - диаметры сопел оросителей в блоке и одиночного соответственно, мм;

I - расстояние от оросителя до плоскости орошения (замера), м;

а - корневой угол раскрытия факела сравниваемых оросителей, градусы;

Ду - поджатие факела, м;

с - среднее расстояние между осями факелов орошения (среднее расстояние между параллельно установленными оросителями), м.

Расчет и экспериментальные данные показывают, что, например, 7 параллельно установленных форсунок с а = 1,0 при отсутствии пересечения факелов в 2 раза больше эжектируют воздуха, чем один - с коэффициентом расхода а, = 7,0. Очевидно, если факелы перекрываются полностью (с = 0), Кп.э=1.

Сравнение 3 параллельно установленных форсунок КФ-1,6 и одной - КФ-5,0 показывает, что при приблизительно одинаковых расходах жидкости эжектирующая способность первых будет в 1,5 раза выше.

В гидроэжекторах в силу замкнутости пространства коэффициент периметра эжекции не играет существенной роли. Здесь приобретает важность количество спрыскиваемой форсункой воды, т.к. производительность эжектора оптимальной длины определяется только импульсом первой..

В работе обоснована область применения пневмоэжекторов. При этом показана целесообразность использования пневмоэжекторов с малым размером именно кольцевого сопла, в отличие от круглого, что связано с увеличением периметра эжекции даже в ограниченном пространстве его коллектора.

Так, при толщине кольцевого сопла |1с = 1 коэффициент эжекции составит Кэ = 26, тогда как при ("1С = 14, Кэ составит только 6.

Важное значение при применении пневмоэжекторов с кольцевым соплом имеет тот факт, что его оптимальная длина на 40 % меньше, чем у пневмоэжектора с круглым соплом.

Сделан вывод, что при расчете устройств, работающих на основе гидравлической энергии, необходимо учитывать, что:

1- эжектирующая способность свободно установленных оросителей прямо связана с периметром эжекции образуемых ими факелов.

2- полное использование импульса спрыскиваемой воды в эжекторе будет обеспечено его оптимальной длиной;

3- оптимальную длину пневмоэжектора можно уменьшить до 40 % при использовании кольцевых сопел.

Расчетные_соотношения_для_определения

производительности устройств эжекторного типа (свободный ороситель):

2'=1'5а^Яд1-аф~у^-'8а/2-Ау1 . (28)

где Р - давление воды на работающем оросителе, МПа; аф - осредненный по длине факела коэффициент турбулентной структуры факела.

Эжектор с N конусными форсунками может-засасывать в свой коллектор следующее количество воздуха:

(?, = + -у. -тМА) •ги3/с • <29)

где р - плотность воздуха, кг/м3;

т - массовый секундный расход спрыскиваемой воды через каждый ороситель, кг/с;

60 V г '

Бэ - площадь поперечного сечения эжектора, м2; Ус - скорость спрыска воды через сопло оросителя, м/с;

Аналогичное соотношение для газового эжектора:

<2 эг = -^-(У^Мп г)2 + №и г {¡лЛ 8, - 2Ыт г )-1,5№п г ) , (30)

где тг - массовый секундный расход эжектирующего воздуха через каждое сопло, кг/с; р - коэффициент расхода, ц=0,65 - для сопла с острыми кромками.-

Таким образом, в результате выполненных исследований теоретически обоснованы параметры работы пневмо- и гидроэжекционных устройств, даны режимы их работы. Предложены методы инженерного расчета работы пневмосопел и оросителей разной конструкции.

На основе теоретических положений предложены технические решения, обеспечивающие снижение уровня запьтенности воздуха в рабочих зонах горных выработок. Ниже показаны некоторые типовые схемы обеспыливания.

с, мг/м"^

1000

500

/ У / / 1

1-К^О; 2 - К =0,39; 3-К=0,75; А - при регулировании -Оя =1200 М3/мИН

комбайн

\ЛУ

/ ч.

г.

Схема проветривания выемочного участка с использованием Г-образного воздухопровода

В результате анализа эпюр скоростей потоков воздуха установлено, что до 40 % свежего воздуха может быть потеряно за счет инерционных утечек при его входе в лаву. Исключить данный факт можно при использовании разработанного способа проветривания выемочного участка с использованием Г-образного воздухопровода, рис. 4. Способ применим и эффективён при прямом и обратном ходе лавы, прямоточной, возвратноточной и комбинированной схемах проветривания.

Анализ данных показывает, что по пылевому фактору разработанный способ более эффективен, чем известный:

- в 1.8 раза при отсутствии утечек через выработанное пространство;

в 1,8-9 раз при Кр = 0,8 в верхней и нижней частях лавы длиной 100 м соответственно, где Кр - отношение отводимого по выработанному пространству и входящего в лаву воздуха. При этом по газовому фактору количество подаваемого в лаву воздуха можно сократить на 40 - 50 %.

Свободно установленные оросители могут быть использованы не только как средства пылеподавления, но и как мини вентиляторы, направленно формирующие воздушные потоки с целью аэродинамической изоляции рабочего места машиниста очистного комбайна от запыленного воздуха. Б диссертации описан вариант практической реализации данного положения, который внедрен на шахте «Джебарики-Хая» ПО «Якутуголь».

Теоретическим обоснованием разработанного способа явилось положение, согласно которому предупреждение прорыва запыленного воздуха на рабочее место машиниста будет обеспечено при скорости потока воздуха, направленного на шнеки, порядка 0,15 м/с. Показано, что этого можно достичь, используя форсунку КФ-5,0-75, работающую при давлении 1 МПа и эжектирующую 135 м3/мин. Применение данного способа снижает запыленность воздуха в зоне дыхания машиниста почти на 80-90%.

Схемы реализации технических решений по нормализации пылевой обстановки в тупиковых выработках приведены на рис. 5 -

23-25 м

Схема проветривания тапиковых завоев I. Даыирование

Схема проветривания тмпиковых завоев,

ПРОХОДИМЫХ БУРОВЗРЫВНЫМ СПОСОБОМ

1,5 м 25-30 м

Первое из них, рис.5, предназначено для проветривания механизированных проходческих забоев. Организация воздушных потоков в призабойной зоне выработки при реализации способа организуется таким способом, что запыленность воздуха на рабочих местах машиниста и его помощника становится соизмеримой с уровнем запыленности свежей струи.

Способ, предназначенный для проветривания тупиковых выработок, проходимых с использованием буровзрывных работ, показан на рис.6. При реализации данного технического решения в тупиковой выработке на расстоянии зоны отброса газов при взрыве (~ 30 м) в нагнетательном трубопроводе обустраивают эжекторное соединение. Проветривание по разработанному способу осуществляется в двух режимах.

Первый режим используется при бурении, а второй - после взрывания.

При применении схемы в первом режиме на шахте. ПО «Чиатурмарганец» снижение запыленности воздуха в призабойной зоне по респирабельной фракции пыли составило 67 % (с 12 до 4 мг/м3). Во втором режиме за счет нейтрализации продуктов взрыва в факеле форсунки получено снижение нормируемого времени проветривания забоя после взрыва с 30 до 20 мин.

Способ, реализующий концепцию недопущения прорыва запыленного воздуха на рабочие места в тупиковой выработке, рис. 7, состоит в следующем. Расходы всасывания через разнесенные с обеих сторон комбайна всасывающие патрубки регулируют в зависимости от положения зоны разрушения.

Необходимость организации прямотока воздуха вплоть до плоскости забоя и изменения расхода всасывания через разнесенные патрубки вызвана тем, что образующаяся пыль может распространяться и против направления движения воздуха. Оптимальный диапазон изменения расхода воздуха в патрубках в зависимости от положения исполнительного органа комбайна определен в отношении 1 : 4, что обеспечивает соизмеримость уровня запыленности воздуха в рабочих зонах с уровнем запыленности свежей струи.

Изотахи аэрозольных потоков в сечении А - А

Рис.8. Аэродинамическая изоляция источника пылеобразования.

Техническое решение, рис. 8, предусматривает аэродинамическую изоляцию не рабочей зоны, а конкретного источника пылеобразования. Насадка на стреле проходческого комбайна, имеющая 5 форсунок КФ-2,2-15 и работающая при давлении 1 МПа, может пропускать через себя и очищать от пыли, более 100 м3/мин воздуха. Снижение запыленности воздуха, измеренной в 40 м от плоскости забоя, при использовании способа составило 70 % при уменьшении расхода воды в сравнении с типовой системой орошения на комбайне 4 ПП-2 на 5 + 7 л/мин.

Предложен также способ обеспыливания вентиляционных струй, по которому весь объем проходящего по выработке воздуха направляется в вентиляционное окно (проем), перекрытое со стороны выхода потока жалюзийной решеткой. Запыленный воздух в полном объеме проходит двойную очистку: в факелах эжектирующих форсунок и в лабиринтной завесе в виде жалюзийной решетки. Расчетная эффективность разработанного способа может составить не менее 85 % по общей массе пыли. Основные количественные соотношения параметров работы предложенного устройства должны обеспечивать отсутствие потерь статического напора при прохождении через него вентиляционного потока.

СИСТЕМЫ

АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ СРЕДСТВ ОБЕСПЫЛИВАНИЯ В ПРОХОДЧЕСКОМ ЗАБОЕ

Вопросам управления проветриванием в шахтах уделено большое внимание в работах Ф. А. Абрамова, В. А. Бойко, Л. А. Пучкова, К. 3. Ушакова, Н. О. Калединой, Н. М. Местера, Л. А. Бахвалова и др. Однако подавляющее число этих исследований посвящены разгазирозанию выработок и очень мало внимания уделялось пылевому фактору. Недостаточно также разработок, направленных на создание регулируемых средств орошения на проходческих комбайнах избирательного действия.

На рис. 9 представлена совокупность факторов, определяющих запыленность воздуха в забое как объекте управления ОУ.

Рис. 9.

Схема и система управления параметрами средств обеспыливания в тупиковом забое.

Все факторы можно разбить на две группы:

1) возмущающие - производительность отбойки А, пылеобразующая способность пласта,- местоположение рабочего органа комбайна;

2) управляющие - орошение, эффективное проветривание, пылеотсос.

Состояние объекта характеризуется выходной величиной -запыленностью Сост.

Возмущающие воздействия определяют поступление пыли в зону смешения, причем интенсивность ее будет изменяться с изменением местоположения разрушающего органа.

Математическое описание объекта описывается системой линейных уравнений. Решение задачи становится весьма сложным в случае применения замкнутой системы автоматического управления параметрами пылеподавления. Несколько упрощается решение при выборе разомкнутой системы управления, работающей по определенной, заранее рассчитанной программе в следящем режиме.

Проведенные исследования позволяют выбрать обобщенную характеристику, значение которой однозначно определяет требуемые оптимальные параметры пылеподавления. Такой характеристикой является высота места разрушения массива над почвой выработки И. В этом случае математическое описание объекта может быть сведено к одному уравнению

с учетом соответствующих ограничений по расходу жидкости 2 У\/доп и воздуху Ов > С1газ, позволяющему минимизировать функцию и выбрать соответствующий закон регулирования управляющих воздействий \Л/Ж, Ов.

Постоянная времени звена объекта:

коэффициент усиления объекта по каналу «пылевыделение-концентрация»

коэффициент усиления по каналу «расход воздуха концентрация»

'дС^

3(2.

Линеаризованное приращениях:

I С

1о _ о

'ога а '

уравнение динамики

(33)

объекта в

= + (34)

. Передаточная функция объекта управления - отношение комплексной амплитуды сигнала на выходе к сигналу на входе

гг (р) =

у{р)

(35)

*(Р)

На выходе «С» концентрация примеси, на входе - О. Для приборов контроля и аппаратуры управления, динамические характеристики которых необходимо учитывать, передаточные функции будут: - по О:

рд

(Р) =

е<2

ТР0 Р по жидкости:

(36)

в + в 2 рг + в) р + \

(37)

Разработка системы автоматического управления параметрами средств пылеподавления разбивается на ряд этапов.

I этап. Выбор первичных датчиков. Одними из основных требований к датчикам являются простота, надежность, точность показаний и помехозащищенность.

В соответствии с проведенными исследованиями основным параметром, подлежащим контролю, является положение рабочего органа комбайна «И». Все остальные: параметры будут однозначно им определяться, то есть может быть принята система с

регулированием управляющих воздействий по определенной программе.

Датчик расхода воздуха (ДРВ) в системе предназначен для контроля количества воздуха, подаваемого в забой. Место установки датчика должно находиться на нагнетательном трубопроводе (20 - 30 м от среза, внутри воздухопровода). Это исключит колебательный процесс при регулировании. Диапазон измерения от 1 до 6 м3/с (60 360 м3/мин) при скоростях 4 + 15 м/с. Как показали расчеты, постоянная времени ОУ в реальных условиях не превышает 20 с.

Контроль воздушной среды на загазованность должен осуществляться постоянно датчиком метана типа ДМТ-3, постоянная времени которого менее 30 с.

II этап. Разработка блок-схемы управления параметрами средств пылеподавления.

Регулятор расхода воздуха должен иметь определенную программу отработки положения исполнительным механизмом с изменением «h». Система должна, кроме того, удовлетворять условию газовой защиты, то есть обеспечивать полностью подачу всего воздуха в забой при накоплении метана в выработке выше определенного предела.

Каждому положению ДПРО соответствует определенная скорость на выходе трубопровода. В блоке сравнения автоматического регулятора, выполненного по принципу автоматических вентиляционных регулирующих устройств ABO и ВАРУ, работающих на компенсационном методе измерения, сигналы от ДСВ и ДПРО сравниваются. Отработка нового положения исполнительным органом происходит до тех пор, пока сигналы не сравниваются.

Метод компенсации обеспечивает надежное регулирование даже при колебании напора воздуха в трубопроводе.

Управление орошением также будет осуществляться по программе, ранее рассчитанной и зависящей только от «h».

Начальное положение регулятора расхода жидкости (РРЖ) устанавливается в соответствии с сигналом от ДПРО в зависимости от необходимого расхода W«. Системы управления параметрами по воздуху и жидкости взаимонезависимы и обеспечивают работу регулирующих и исполнительных органов по заранее рассчитанной программе.

Рис. 10.

Блок-схема управления параметрами пылеподавления. ИП1, ЯП2 - источники питания, ДКС - датчик контроля запыленности, РРЖ-регулятор расхода жидкости, ДСВ - датчик скорости воздуха, ДПРО - датчик положения рабочего органа, АРВ - автоматический регулятор расхода воздуха, ДМ - датчик метана, ЗП - регулятор начального положения, Ф - форсунки, М- измеритель мощности комбайна.

Ill этап. Синтез обобщенной структурной блок-схемы системы автоматизированного управления параметрами комплексного обеспыливания основан на разработанных ранее блок-схемах независимого регулирования.

Общим элементом будет являться датчик положения рабочего органа ДПРО, остальные элементы принадлежат только какой-то отдельной подсистеме, обеспечивающей оптимальное регулирование воздуха или жидкости. Такое раздельное использование элементов, на наш взгляд, способствует повышению надежности САУ, упрощает наладку и обслуживание при эксплуатации.

Общая характеристика САУ: (Блок-схема приведена на рис.10).

Система автоматического управления параметрами проветривания и орошения является двухканальной, следящей системой с программным дискретным регулированием в функции положения рабочего органа комбайна, разомкнутой, что исключает колебательные процессы при изменении режимов.

РИСК ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПЫЛЕВОЙ ЭТИОЛОГИИ, НОРМИРОВАНИЕ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ПЫЛЕВЫХ ЭКСПОЗИЦИОННЫХ ДОЗ

Вероятность возникновения заболеваний пылевой этиологии тем выше, чем большее количество пыли попадает в легкие. На развитие заболевания большое влияние оказывают минеральный состав пыли, ее фракционный состав, возраст рабочего, стаж работы в контакте с пылью, условия труда.

Для гигиенической оценки пылевого фактора в России измеряется и нормируется гравиметрическая концентрация всей пыли (МРК), ингалируемой из воздуха рабочей зоны. В других развитых странах нормируется прежде всего гравиметрическая концентрация респирабельной (тонкой) фракции пыли. При этом измерение осуществляется по принципу «от входа до выхода» (TWA) с определением среднесменной концентрации.

Для сравнения и пересчета МРК и TWA рекомендуются формулы

для ингалируемой пыпи:

„„, МРК -К. ,3 /,0

TWA .„„ =---=- , МГ/М3 , (38

где Кп - коэффициент пробоотбора, Кп = 0,85; для респирабельной пыли:

МРК-К-Кт.-К. ,3 TWA =--, МГ/м3 , (39)

где КРф = 0,9 - коэффициент фракционного разделения частиц;

Кт.ф. - коэффициент доли тонкой фракции пыли вблизи источника пылеобразования (Кт.ф=0,6 при МРК от 10 до 50 мг/м3; Кт.ф=0,4 при МРК от 50,1 до 100 мг/м3; Кт.ф =0,2 при МРК от 100,1 до 1000 мг/м3). Для измерений, проводимых на расстояниях более 30-50м от источника пылевыделения, рекомендуемые значения Кт.ф будут соответственно 0,7; 0,55; 0,4.

В основу метода расчета вероятности (профессионального риска) заболевания работающих в контакте с пылевым фактором положено значение интегрального показателя линейной дискриминантной функции (обоснован В. В. Ткачевым) в виде:

R = 8,6.x | + 6,0х2 + 19,4^3^, + 6,4х 4k2k3, (40)

где Xi - возраст работника, годы; х2 - общий стаж работы, годы; х3 - стаж работы в контакте с пылью, годы; х4 - средняя, взвешенная по времени за анализируемый период среднесменная концентрация пыли, мг/м3;

Ki - коэффициент, учитывающий содержание свободного диоксида кремния;

к2 - коэффициент, учитывающий дисперсный и минеральный состав пыли, а также ее концентрацию в воздухе рабочей зоны;

к3 - коэффициент, учитывающий тяжесть тру^а. Значение пылевой экспозиционной дозы рассчитывается по формуле

ПЭД- хзх4

ПЭД не должна превышать предельной пылевой экспозиционной дозы ППЭД, соответствующей расчетному риску

заболевания Р? на уровне 5% при общем стаже работы в контакте с пылью 30 лет.

При использовании противопылевых респираторов пылевая экспозиционная доза ПЭД резко сокращается, так как запыленность вдыхаемого рабочим воздуха снижается до ПДК (Спдк). Однако увеличивающееся аэродинамическое сопротивление противопылевых фильтров не позволяет использовать их в течение всей смены.

Время работы рабочего в респираторе будет определяться запыленностью воздуха Снач. в зоне дыхания и предельной пылевой нагрузкой РПрвд применяемого типа респиратора.

Рфакт ~ Рпред) МЗ,

где Рфакт — фактическая пылевая нагрузка на фильтр за время <ф,

Рфакт~~ Снач <3 ¿ф, мг, (41)

где О - объем легочной вентиляции, обусловленный тяжестью выполняемого трудового процесса, м3/мин.

Средневзвешенная по времени среднесменная концентрация пыли:

_ пдк * ф нсч ^ см ф' мг/м3 (42)

4 f

см

где Т - продолжительность смены, мин;

К - отношение длительности процесса пылеобразования к продолжительности смены.

При невозможности обеспечения ПДК или среднесменных концентраций х4, превышающих расчетное значение интегрального показателя (40), соответствующего 5-ному % риску заболевания, необходимо введение ограничения работы в запыленной среде («защита временем»).

В зависимости от степени биологической агрессивности пыли масса ее в легких, при которой возникает заболевание, может быть различной.

Пыль в легких накапливается вследствие того, что ее задерживающаяся масса превышает массу удаляемых частиц. Процесс накопления пыли в легких описывается уравнением:

g(O=.Mf^(1_e-0,Mr, (43)

где g(t) - масса пыли в легких в момент времени t (сутки) после начала работы в запыленной среде;

Q - легочная вентиляция, м3/сут;

П - коэффициент задержки пылевых частиц в легкие принимается равным 0,125;

Л2 - постоянная выведения из легких медленно выводящейся фракции пыли, равная 2,31 Ю'3 сутки"1 для антрацитов и 3,61-10"3 сутки"1 - для остальных углей.

Опубликованные в литературе данные по предельно допустимому содержанию (ПДС) пыли в легких человека крайне противоречивы и составляют от 1,5 г до 20 г.

Расчет, основанный на значении ПДК, позволил определить значения ПДС соответственно для ПДК = 2 мг/м3 ПДС = 0,6 г; для ПДК= 10 мг/м3 ПДС = 1,5г.

Проведенные расчеты по полной защите «временем» показывают, что чистое применение данного принципа не всегда приемлемо, так как соотношение времени работы и реабилитации при большой запыленности (более 10 ПДК) может составлять 1:6 + 1:4.

Наиболее рационален подход, заключающийся в обеспечении «частичной защиты временем», когда указанные соотношения изменяются в пределах 1:2 + 1:3. При этом риск заболевания увеличивается. Однако, приняв время работы в запыленной среде не 30 лет, как рекомендовано СанПиН 2.2.3.570-96, а менее 20 лет, мы можем обеспечить приемлемую периодичность процесса «работа - реабилитация». Введя контрактную систему найма шахтеров, ограничивающую работу в сильно запыленной среде 10+15 годами. Можно снизить их риск заболевания до 2+5 %.

Для успешного функционирования и применения «защиты временем» необходимо создание на каждой шахте системы учета и контроля информации о пылевой нагрузке шахтеров.

Следует обратить внимание на то важное обстоятельство,.что «защита временем», регулирование ПЭД и надежность профилактики профзаболеваний пылевой этиологии на их основе невозможны без надежного и достоверного пылевого контроля.

Большой вклад в обоснование принципов контроля и создания средств измерения запыленности внесли Б. Ф. Кирин, В. В. Кудряшов, Н. Г. Ищук, Г. А. Поздняков, Е. Ф. Карпов и др.

ОРГАНИЗАЦИЯ ПЫЛЕВОГО КОНТРОЛЯ

Система пылевого контроля должна обеспечивать надежное и оперативное измерение запыленности на рабочих местах, передавать информацию, осуществлять обработку и хранение данных.

Важное место в системе принадлежит выбору приборов для измерения концентрации пыли, которые должны удовлетворять шахтным условиям и быть изготовлены во взрывобезопасном исполнении.

Рассмотрев всю совокупность отечественных и зарубежных приборов контроля запыленности, которые могут быть использованы в системе автоматического контроля (DIGITAL ТМ DATA (ФРГ), GGA (США), Simplln-ll (Англия), PDC (Япония), РКП, РЭП-С1, АПП, «Прима»; ИКВ 4 (Россия), мы пришли к следующим выводам:

а) зарубежные приборы имеют большую стоимость, дороговизну сервисного обслуживания и не могут найти широкого применения в России на данном этапе;

б) на первом этапе разработки системы можно остановиться на индивидуальном пылемере ДП-1, позволяющем производить беспрерывно измерение концентрации в течение 7 часов. Прибор работает в диапазоне 0+500 мг/м3. Набранная за смену проба взвешивается и определяется среднесменная концентрация.

в) на втором этапе создания автоматизированной системы могут быть применены измерители концентрации пыли ИКАР-И, созданный в ИПКОН и ИКВ 4, разработанный Смоленским предприятием «Анатлитприбор».

Оба прибора работают с разделением пыли на две фракции до 10 мкм и более 10 мкм, позволяют измерять концентрацию пыли в непрерывном или дискретном режиме по заданной программе, заносить данные в память и передавать информацию на расстояния более 1000 м.

Принципиальная структурная схема автоматизированной системы приведена на рис. 11.

ввод

Таб.Лг, (код), профессия, рабочее место, Т„6Щ, 1„, Кд„п=1200

Выбор Ул

Тяжесть работ Энергозатраты Среднесменный объем легочной вентиляции, м'/см

1. легкая <174 (<150) <5.0

2 средняя 175-230 (151 -250) 5.0-8.25

3 тяжелая 231 -359(251-500) >8.25

Выбор К,

Содержание СДК, % <2 2.1-10.0 10.1 -70.0 70.1 и более

К, 0.6 0.8 1.0 1.2

Сф р^ (ко показаниям прибора) или Сф

Реун " Рср,см.'Я (Р ср.см.' Я)

Робщ, Рсщ Рр л

С =Р' IV

ср. см. ср. см. л

Выбор К?

Вид пыли и содержание в ней СДК, % Значения К2 щ ри кратности превышения ПДК

1.1-2.0 ПДК 2.1 -5.0 ПДК 1 5.1 — 10 ПДК

Породная (10-70%) 2.3 2.3 | 2.3

Утлепородная (5-10 %) 2.3 2.3-1.9 1.9-1.1

Антрацитовая (до 5 %) 2.3-2.0 2.0-1.3 1.3-0.75

Каменноугольная (до 5 %) 2.2- 1.6 1.6-0.8 0.8-0.47

Выбор К)

Показатель Категории условий труда

1а - легкая 16 - легкая На - средней 116 - средней Ш - тяжелая

работа работа тяжести тяжести работа

работа работа

К3 1.1 1.3 1.5 1.6 1.8

8.61в + 6.0 ^ + 19.41, • К, + 6.4Сср 1и/ К2 • К,

Печать. Вывод из запыленных условий труд проведение реабилитационных мероприятий

Рис.11. Принципиальная структурная схема системы контроля величины накопленной пылевой бозы шахтеров.

Р = Г • V

' ср.см 'л

Достоверность информации по величине накопленной пылевой дозы каждого шахтера определяется обоснованностью мест установки датчиков запыленности воздуха. На основании проведенных исследований нами установлено, что наиболее точные данные могут быть получены при установке датчиков непосредственно на рабочих местах шахтеров, т.е. на расстоянии 5 - 10 м от источников пылевыделения. Однако это практически невозможно осуществить, поэтому мы рекомендуем:

1. В проходческом механизированном забое датчик измерения концентрации пыли должен быть расположен на расстоянии не далее 50 м от плоскости забоя, на высоте 1,6 м.

Замеренная датчиком концентрация С/ далее пересчитывается применительно к условиям запыленности С0 на рабочих местах проходчиков по зависимостям:

- при постоянном пылевыделении:

С,=Сге\ (44)

где I- расстояние до датчика от источника пылевыделения, м; 1 - коэффициент затухания концентрации, г = т

Б - сечение выработки, м2; О - расход воздуха по выработке, м3/с; т - коэффициент, учитывающий оседание частиц пыли, м3/ч ■ с"3/ч;

т = 0,052 для подготовительных выработок, т = 0,064 для очистных забоев.

- при переменном пылевыделении расчет ведется согласно соответствующей формуле (14).

2. При ведении выработок буровзрывным способом место установки датчиков располагается за зоной отброса газов при взрыве ВВ:

где А - количество взрываемого ВВ, кг;

р - плотность отбиваемой породы, кг/м3; 1-т - глубина шпуров, м;

Э - площадь поперечного сечения выработки, м2.

3. Измерение запыленности воздуха при работе очистного комбайна должно производиться датчиком, устанавливаемым на вентиляционном штреке в зоне установившегося движения воздуха (не менее пяти гидравлических диаметров штрека 5ДШ). С учетом скорости подвигания очистного забоя, место установки датчика будет располагаться на расстоянии от устья лавы 1_у, значение которого определяется по выражению:

1у = 5Д, +и„-п ,м , (46)

в котором ип - скорость подвигания очистного забоя за цикл; п - количество циклов за месяц;

Учитывая постоянно изменяющуюся пылевую обстановку на рабочих местах шахтеров, очень важно при выборе режима работы автоматизированной системы определить длительность измерения и время чередования набора проб при дискретном измерении концентрации пыли.

Полагая, что концентрация пыли представляет собой стационарную случайную функцию К^), а ее оценка К(т), рассмотрим два случая, когда длительность измерения т концентрации пыли х(1) сравнима с шагом опроса ^ и когда т « ^ В первом случае ^ = 1к+„ где ^ - момент включения датчика.

Показания датчика представляют собой среднее значение х(1) на интервале (Ъ,^,):

хк =— • Г*(ОЛ (47)

Среднее значение концентрации пыли между двумя последовательными опросами будет:

х=—±-1 '*(/)<//. (48)

'» -г

При дискретном опросе в качестве оценки х принимаем х(1) в момент времени ^ т.е. х,. Дисперсия такой оценки будет:

ст,2 = , \\ К{, - Г}й ■ <//' +

('о - ^) ;;

1 ' '

+ ■ <"' ~ (49)

Т 0 0

где К(т)= М [х(/) + + г)] - корреляционная функция математического ожидания.

Если ^ » т, имеем:

ст,2 = —2 | }*:(/-+ К (о)-—'¡К(1)Л . (50)

и и ^и и

Решая полученные уравнения, приходим к выводу, что при т = 10 интервал опроса мал и датчик должен работать непрерывно, при т « ^интервал измерения концентрации пыли достигает 30 минут.

Принимаем, таким образом, непрерывную работу датчиков.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научной квалификационной работой, в которой на основании выполненных автором исследований осуществлено решение научной проблемы снижения риска профессиональных заболеваний пылевой этиологии шахтеров путем ограничения пылевой экспозиционной дозы при применении средств пылеподавления, работающих в оптимальном регулируемом режиме, что имеет важное значение для угольной промышленности России.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Установлены закономерности изменения интенсивности пылевыделения и запыленности воздуха на рабочих местах в зависимости от параметров воздушных потоков в тупиковых выработках.

2. Обоснованы пути совершенствования и определены конструктивные параметры и оптимальные режимы работы средств по борьбе с пылью.

3. Разработаны теоретический основы определения эжектирующей способности свободно расположенных оросителей и эжекторов различного конструктивного исполнения.

4. Разработан и внедрен ряд технических решений по борьбе с пылью в горных выработках, включая способ автоматического управления орошением проходческого комбайна и воздухораспределения в тупиковой выработке.

5. На основании широкого спектра исследований разработаны и внедрены технические решения, снижающие инерционные утечки воздуха в выработанное пространство при ведении очистных работ и позволяющие значительно улучшить пылевую обстановку в забое.

6. Обоснована необходимость и доказана возможность снижения риска профзаболеваний пылевой этиологии за счет выбора оптимального режима работы шахтеров, ограничения индивидуальной пылевой экспозиционной дозы и снижения уровня среднесменных концентраций пыли на рабочих местах.

7. Доказана необходимость создания и обоснованы параметры системы автоматизированного сбора, учета и передачи данных по индивидуальной пылевой нагрузке шахтеров.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Дремов В. И. Исследование пылевой динамики в призабойной зоне подготовительных забоев, проходимых комбайновым способом. Тез. докл.: Всесоюзная научно-техническая конференция «Проблемы аэрологии современных горнодобывающих предприятий» М„ 1980, с. 129-130.

2. Кирин Б. Ф., Дремов В. И., Форсюк А. А. ПроветриЁание забоев при строительстветоннелей с помощью комбайнов избирательного действия. М.:МГИ, 1993, 2. 5-7.

3. Дремов В. И., Кравцов О. К., Дремова Н. В. Управление средствами пылеподавления в механизированном проходческом забое. Сб : Проблемы аэрологии горных предприятий. М., 1993, с. 30-33.

4. Дремов В. И. О возможности снижения пылевыделения при работе проходческого комбайна. Сб.: Научные основы создания высокопроизводительных, комплексно-механизированных шахт. М., МГИ, 1981, с. 45-46.

5. Кирин Б. Ф., Карпов В. М., Дремов В. П., Управление пылевыделением в подготовительной выработке. Безопасность труда в промышленности. М., Недра, 1981, №12.

6. Кирин Б. Ф., Дремов В. И., К расчету оптимальных параметров вентиляции подготовительных выработок, проходимых комбайнами стреловидного типа. Тез. докл.: Всесоюзная научно-техническая конференция «Аэродисперсные системы и коагуляция аэрозолей» (Караганда). М., 1982, с. 50-51.

7. Дремов В. И. Оптимизация параметров пылеподавления в механизированных проходческих забоях. ВИНИТИ, №5, М., 1982.

8. Потурвай Б. Н., Дремов В. И., Юмаков А. С. Схемы усовершенствования оборудования для технического перевооружения предприятий по производству известняковой муки. Сб. трудов ВНИИСТРОМ. Вып. 56(84), М„ 1985, с. 20-25.

9. Дремов В. И. О возможности управления пылевыделением при работе комбайнов избирательного действия. Сб.: Перспективы развития технологии разработки угольных месторождений. М., 1990, 3 с.

10. Дремов В. И. Регулирование расхода жидкости на орошение при работе проходческого комбайна. Сб.: Интенсивная подготовка и отработка шахтного поля. М., 1990, с. 119-121

11. Кирин Б. Ф., Ерохин С. Ю., Дремов В. И. Способ обеспыливающего проветривания тупиковых выработок. Каталог научно-технических разработок. М., 1991, вып. 2, 2 с

12. Кирин Б. Ф., Ерохин С. Ю., Дремов В. И. Управление пылединамическими процессами в шахтах с использованием вентиляции и гидроэжекционных систем Горный информационно-аналитический бюллетень. М., МГИ, 1992, № 1, 1 с.

13. Кирин Б. Ф., Дремов В. И. Концептуальные основы пылевого контроля на горных предприятиях. Горный информационно-аналитический бюллетень. М., МГИ, 1992, № 1, 1с.

14. Ильин А. М., Кирин Б Ф., Дремов В. И. и др. Правила безопасности при строительстве и горнотехнической эксплуатации размещенных в недрах объектов. М., МГИ, 1993.

15. Измеров Н. Ф., Ткачев В. В., Радионова Г. К., Субботин В. В., Соболев В. В. Дремов В. И. Проблемы медицины труда в угольной промышленности. Сб.: Актуальные вопросы медицины труда и экологии. Ростов-на-Дону, изд. РГМУ, 1998, с 13 -16.

16. Ерохин С. Ю., Дремов В. И. Способ проветривания выемочного участка. Каталог научно-технических разработок. М., МГГУ, 1999, с. 139.

17. Ерохин С. Ю., Дремов В. И. Устройство пылеподавления для проходческого комбайна избирательного действия. Каталог научно-технических разработок. М., МГГУ, 1999, с. 143.

18. Ерохин С. Ю., Дремов В. И. Способ аэрогидродинамического обеспыливания исходящих вентиляционных струй. Каталог научно-технических разработок. М., МГГУ, 1999, с. 142.

19. Ерохин С. Ю., Дремов В. И. Способ аэрогидродинамического обеспыливания очистного забоя. Каталог научно-технических разработок. М., МГГУ, 1999, с. 141.

20. Измеров Н. Ф., Ткачев В. В.. Соболев В. В., Дремов В. И., Россихин В. М., Пнрель С. С.. Драгунский О. Н. др. Гигиенические требования к предприятиям угольной промышленности и организации работ. Санитарные правила и нормы. Минздрав России, М., 1998.

21. Кирин Б. Ф., Дремов В. И. К вопросу об охране воздушной среды рабочей зоны в горных выработках. В Материалах международной научно-технической конференции «Проблемы охраны производственной и окружающей среды». Волгоград, ВолгГАСА, 1997, с. 17-19.

22. Ерохин С. Ю., Дремов В. И., Говша В. А. Аэродинамическая очистка потоков запыленного воздуха. В Материалах международной научно-технической конференции «Проблемы охраны производственной и окружающей среды». Волгоград, ВолгГАСА, 1997, с. 80-81.

23. Кирин Б. Ф., Дремов В. И., Ткачев В. В. Система пылевого контроля на основе динамики аэрозолей в ограниченном и свободном воздушных потоках. Сборник докладов на международной конференции «Охрана труда в подземных и открытых шахтах и рудниках. Болгария, Варна, 1998, 6 с.

24. Tkachiov V.V., Subbotin V. V., Kirin В. F., Dremov V. I. Hygienic control of industrial aerosols: problems of international unification. Proceedings of the Fourth International aerosol Symposium, St-Peterdurg, 6-9 July, 1998. M., 1998, p. 198-199.

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Дремов, Виктор Иванович

Введение

1. Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Условия труда, динамика, структура и тяжесть профессиональных заболеваний

1.2. Пылевыделение при работе проходческих комбайнов избирательного действия

1.3. Существующие способы и средства борьбы с пылью при ведении горных выработок комбайном

1.4. Управление пылеподавлением при работе проходческих комбайнов

Выводы и задачи исследования

2. Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ

ИССЛЕДОВАНИЯ АЭРОДИНАМИКИ В ПРИЗАБОЙНОЙ ЧАСТИ ТУПИКОВОЙ

ВЫРАБОТКИ

2.1. Исходные положения

2.2. Полуограниченные стесненные струи, втекающие в 64 тупик

2.3. Воздушные струи, настилающиеся на плоскость забоя

2.4. Лабораторные и шахтные исследования параметров воздушных потоков в призабойной части тупиковых выработок

Выводы

3. Глава 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ

ИССЛЕДОВАНИЯ ПЫЛЕВОЙ ДИНАМИКИ В ТУПИКОВОЙ ВЫРАБОТКЕ ПРИ РАБОТЕ ПРОХОДЧЕСКИХ КОМБАЙНОВ

ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ

3.1. Теоретические исследования процесса выделения и распространения пыли в призабойной зоне

3.2. Методика проведения шахтных исследований по определению интенсивности пылевыделения при работе проходческих комбайнов избирательного действия

3.3. Интенсивность пылевыделения. Анализ результатов пылевых съемок

Выводы

4. Глава 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА И

РЕГУЛИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СРЕДСТВ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ

4.1. Расчет расходов воздуха, оптимальных по пылевому фактору

4.2. Расчет количества жидкости на орошение при переменном пылеподавлении

4.3. Возможность регулирования проветривания в газовых шахтах и требования к системам автоматизированного управления параметрами пылеподавления

Выводы

5. Глава 5. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ЭЖЕКЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ, ПРИМЕНИМЫХ В СХЕМАХ ОБЕСПЫЛИВАНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

5.1. Расчет эжектирующей способности свободно установленного оросителя

5.2. Расчет гидроэжекторов

5.2.1. Определение оптимальной длины проточной части эжектора и расстояния между последовательно установленными форсунками

5.3. Расчет пневмоэжекторов

5.4. Практическая реализация теоретических положений по эжектированию

5.4.1. Способы проветривания выемочных участков с использованием эжектирующих устройств

5.4.2. Способы проветривания подготовительных выработок с использованием эжектирующих 227 устройств

5.4.3. Способ обеспыливания исходящих вентиляционных струй

Выводы

6. Глава 6. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ СРЕДСТВ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ

6.1. Проходческий забой как объект управления

6.2. Разработка системы автоматического управления 251 параметрами средств пылеподавления

6.3. Результаты исследования эффективности пылеподавления при регулировании параметров 258 орошения и проветривания

7. Глава 7. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА СНИЖЕНИЯ РИСКА

ЗАБОЛЕВАНИЙ ШАХТЕРОВ

ПНЕВМОКОНИОЗОМ

7.1. Биологическое действие рудничной пыли, методы ее гигиенической оценки в России и за рубежом

7.2. Проблемы и перспективы совершенствования пылевого контроля и профилактики профзаболеваний на основе новых санитарных правил для предприятий угольной промышленности (СанПиН 2.2.3.570-96)

7.3. Специфика условий применения и требования к аппаратуре оперативного контроля запыленности атмосферы горнорудных предприятий

7.4. Обоснование частоты опроса датчиков измерения концентрации пыли в горных выработках

7.5. Оценка затрат, связанных с профессиональными заболеваниями

Выводы

Введение 2000 год, диссертация по безопасности жизнедеятельности человека, Дремов, Виктор Иванович

Актуальность работы обусловлена крайне неблагоприятной динамикой темпов роста числа вновь выявленных профессиональных заболеваний среди работников предприятий угольной промышленности России. Условия труда шахтеров всегда отличались повышенной опасностью, тяжестью и напряженностью трудовых процессов, значительным превышением гигиенических нормативов, регламентирующих допустимые уровни вредных факторов производственной среды Особую опасность для здоровья работающих представляет рудничная пыль, которая обусловливает более 40 % (1996) всех вновь выявленных профзаболеваний. Пылевые заболевания шахтеров (пневмокониозы и пылевой бронхит) отличаются тяжестью течения, вероятностью осложнений, потерей трудоспособности, возможностью развития спустя много лет после прекращения контакта с пылью.

Начатая в начале 90-х годов реструктуризация угольной промышленности России в условиях явного дефицита ее финансирования привела к значительному сокращению штатов служб охраны труда и техники безопасности, ослаблению контроля условий труда и объема профилактических мероприятий. Ранее существовавший стимул в деятельности предприятий - «план любой ценой», - заменил другой , более жесткий и неумолимый стимул - «прибыль любой ценой». При этом прибыль сегодня, последствия деятельности во имя этого стимула могут превратиться в «экономическую удавку» для отрасли, что приведет к дальнейшему сокращению продолжительности жизни населения и ухудшению показателей состояния здоровья, если срочно не будут приняты меры защиты здоровья шахтеров. По расчетам специалистов в настоящее время затраты на возмещение вреда пострадавшим в связи с профзаболеваниями составляют более 90 три л. руб. по предприятиям компании «Росуголь». Один случай тяжелого профессионального заболевания пылевой этиологии может привести к необходимости затрат на реабилитацию и компенсации до 1 млн. руб.

Анализ литературы [137,187] свидетельствует о том, что стаж работы вновь выявляемых больных преимущественно составляет более 10 лет при возрасте свыше 40 лег. Следовательно, в настоящее время заболевания диагностируются в основном у тех, кто начал работу на предприятиях угольной промышленности в 70-е, 80-е годы, когда интенсивно внедрялись профилактические мероприятия, осуществлялся контроль условий труда, работала система медицинской профилактики и реабилитации. Можно предположить, что последствия ухудшения условий труда и медицинского обслуживания рабочих в последние годы скажутся на уровне профзаболеваемости уже в ближайшие годы и темпы роста заболеваний вряд ли снизятся, скорее значительно возрастут в ближайшие 5-10 лет. Уже сейчас по сведениям ВостНИИ [137] если ранее стаж работы до диагностирования профзаболевания вибрационной или шумовой болезнью составлял 15-17 лет, то в настоящее время он приближается к 5 годам. Специалисты ВостНИИ считают, что реструктуризация отрасли пока не оказывает «заметного воздействия на профзаболеваемость» [137].

Реструктуризация отрасли, основанная на увеличении интенсификации технологических процессов, может обеспечить снижение темпов роста профзаболеваний только при условии выполнения комплекса исследований по научному обоснованию профилактики этих заболеваний, в том числе при превышении гигиенических нормативов, а также диагностике, терапии и реабилитации ранних форм заболеваний. Результаты исследований позволят создать нормативную базу и осуществить комплекс профилактических мероприятий на перспективных предприятиях угольной промышленности, а также предупредить (снизить тяжесть) утраты трудоспособности и переход на инвалидность стажированного контингента шахтеров. Осуществление разработанных мероприятий позволит сократить расходы на выплату компенсаций и оплату связанных с заболеваниями услуг. При этом должен быть учтен риск развития профзаболеваний в будущем (потенциальный риск), что важно для расчета размера капитализируемых средств закрывающихся предприятий с включением их в смету предстоящих расходов, а также для вновь передаваемых в эксплуатацию объектов, поскольку фактическая заболеваемость может отсутствовать 5-10 лет при наличии вредных условий труда.

По данным ВостНИИ [36] среднесменная запыленность воздуха с применением имеющихся средств обеспыливания в выработках шахт Кузбасса в течение последних 20 лег находится практически на одном уровне в пределах 80-100 мг/м3. Гигиенические нормативы по запыленности воздуха достигаются только в околоствольных дворах и выработках со свежей струей воздуха, а также в забоях при бурении шпуров с промывкой. Особенно высокая запыленность воздуха наблюдается на рабочих местах в комбайновых забоях, где концентрация пыли в воздухе в 4 раза выше средней запыленности по выработкам. Уровень запыленность по годам колеблется незначительно и составляет 340-430 мг/м3.

Применяемые средства обеспыливания имеют недостаточную эффективность и позволяют лишь сдерживать рост запыленности воздуха, несмотря на увеличение пылеобразующей способности угольных пластов в связи с углублением горных работ и применением все более производительной техники.

В условиях высокой запыленности воздуха (более 300 мг/м3) эффективность индивидуальных средств защиты органов дыхания резко снижается, поскольку ресурс защитных свойств исчерпывается в течение 0,51ч.

Применяемые в настоящее время средства пылевого контроля, методики измерения и анализа запыленности не позволяют обеспечить оперативное реагирование как на изменяющуюся пылевую обстановку, так и своевременно предупредить возможное заболевание шахтеров пневмокониозом или пылевым бронхитом.

В связи с изложенным, можно утверждать, что актуальность исследований, направленных на предупреждение проявлений пылевого фактора в шахтах и разработку мероприятий по снижению риска заболевания пылевой этиологии не подлежит срмнению.

Основная идея диссертации заключается в использовании регулируемых средств пылеподавления в соответствии с изменяющейся пылевой обстановкой и учете поглощенной дозы пыли для снижения вероятности заболеваний горнорабочих пневмокониозом.

И работе iiciio.ii»шкап комплексный метод исследования, включающий анализ и обобщение опыта работы способов и средств пылеподавления и нормирования концентрации пыли в воздухе рабочей зоны, теоретические исследования пылединамики в подготовительных и очистных забоях, методы теории вероятности и математической статистики, а также физическое моделирование способов борьбы с пылью.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Воздушная струя, поступающая в реальную тупиковую выработку, ударяясь о плоскость ее забоя, образует поле настильных скоростей, подчиняющихся закономерностям распространения стесненных полуограниченных веерных струй и определяющих степень выноса в горную выработку пыли, образующейся при разрушении горного массива рабочим органом проходческого комбайна избирательного действия.

3. Минимальная начальная запыленность в выработке при работе проходческого комбайна избирательного действия, может быть обеспечена за счет оптимального регулирования количества подаваемого в забой воздуха и расхода жидкости на орошение места пылевыделения в зависимости от места приложения разрушающей нагрузки горного массива. Регулирование параметров средств пылеподавления при работе проходческого комбайна может осуществляться в функции высоты падения отбитой горной массы.

6. Минимизация объемов утечек воздуха через выработанное пространство лав при помощи Г-образных воздухоподающих трубопроводов позволяет значительно повысить эффективность использования свежего воздуха по пылевому фактору в очистных выработках.

Заключение диссертация на тему "Обоснование и выбор комплекса противопылевых мероприятий в угольных шахтах для снижения риска заболевания шахтеров пневмокониозом"

Выводы

I. Ведущим фактором в развитии пневмокониозов является количество пыли, накопившейся в легких. Предельно допустимое содержание (ПДС) в легких не должно превышать 1200 мг для

3 3 пыли с ПДК равной 4 мг/м , 1440 мг для ПДК равной 10 мг/м , 1350 мг для антрацитов.

II. В качестве критерия прогноза заболеваний пневмокониозом использован интегральный показатель линейной дискриминантной функции R, записанный в виде:

R = S,6Xi + 6,0Х2 +19,4Х3^ +6,АХ4К2КЪ , который не должен превышать 5 %.

III. Для условий угольных шахт, когда практически невозможно обеспечить ПДК пыли на рабочих местах шахтеров, целесообразно использовать при нормировании и контроле наравне с максимально-разовыми и среднесменные концентрации, формирующие пылевые экспозиционные дозы (ПЭД) в легких.

IV. Величина ССК может быть определена с помощью автоматической системы контроля концентрации пыли на базе датчиков-пылемеров ИКВ-4. Расположение полу стационарных датчиков определяется контролируемыми процессами с учетом законов аэродинамики горных выработок

- при контроле запыленности в очистном забое датчик располагается от устья лавы на расстоянии Ьу -5Д + и„ ■ П;

- при установке датчиков в проходческом механизированном забое он должен располагаться в 40 н- 50 м от плоскости забоя, на высоте 1,6 м и расстоянии 0,2 0,25 м от стенки выработки;

- при проведении выработок буровзрывным способом датчик располагается за зоной отброса газов при взрыве ВВ.

Концентрации пыли, замеренные в местах установки датчиков, должны быть пересчитаны для условий запыленности на рабочих местах горнорабочих по соответствующим формулам.

V. Концентрация пыли в выработке представляет собой стационарную случайную функцию К(0. Анализ зависимостей между шагом опроса датчиков, погрешностью измерения и длительностью измерения концентрации пыли позволяет рекомендовать непрерывную работу датчиков с цифровой записью концентрации в реальном времени измерения.

VI. Предложенная методика регламентации пребывания шахтеров в зонах с повышенной запыленностью «защита временем» позволяет значительно снизить вероятность заболевания пневмокониозом, введя соответствующую цикличность «работа реабилитация», а также ограничив ¿бщий стаж работы в запыленной среде 10 -И 5 годами.

Заключение.

Диссертация является научной квалификационной работой, в которой на основании выполненных автором исследований осуществлено решение научной проблемы снижения риска профессиональных заболеваний пылевой этиологии шахтеров, путем ограничения пылевой экспозиционной дозы при применении средств пылеподавления, работающих в оптимальном регулируемом режиме, что имеет важное значение для угольной промышленности России.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

3. Разработаны теоретические основы определения эжектирующей способности свободно расположенных оросителей и эжекторов различного конструктивного исполнения.

5. На основании широкого спектра исследований разработаны и внедрены технические решения, снижающие инерционные утечки воздуха в выработанное пространство при ведении очистных работ, и позволяющие значительно улучшить пылевую обстановку в забое.

Библиография Дремов, Виктор Иванович, диссертация по теме Охрана труда (по отраслям)

1. A.c. СССР № 1567792, МКИ5 Е 21 F 1/00, 1998, Опубл. Б.И. №20, 1990.

2. A.c. СССР № 1580034, МКИ5 Е 21 F 5/20, Е 21 С 35/22. Способ пылеподавления у исполнительного органа проходческого комбайна и устройство для его осуществления. Авторы Ерохин С.Ю., Кирин Б.Ф., Опубл. Б.И. №27, 1990

3. Абдюшев А .Я., Бахарев В.А., Федорова JI.B. Экспериментальные исследования турбулентных струй, развивающихся вблизи плоских поверхностей. Тр. Казанского инж.-стр. института, вып.7, Казань, 1968.

4. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. М., Наука, 1969.

5. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. Физматгиз, 1960.

6. Абрамович Г.Н. Турбулентные свободные струи жидкостей и газов. Госэнергоиздат, 1948.

7. Авраменко С.М. Повышение эффективности пылеподавления при работе очистных комбайнов на основе аэрогидродинамического обеспыливания. Дисс. на соискание уч. ст. канд. техн. наук, Кемерово, ВостНИИ, 1989.

8. Амоша А.И. Экономическое обоснование мероприятий по охране труда. Киев. «Наукова думка». 1979, 200с.

9. Армбрустер Л. Измерения и оценка концентрации пыли в различных странах Ж. «Глюкауф» (Gluckauf), 1994, №2, с. 19-23.

10. Базер Я.И., Крутилин В.И., Соколов Ю.Л. проходческие комбайны. М., Недра, 1974.

11. Барский Л.С. О турбулентной диффузии примесей в тупиковых выработках. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 1972, №3.

12. Батурин В.В. Основы промышленной вентиляции, М., Профиздат, 1965.

13. Бахарев В.А. К теории и расчету свободных турбулентных струй. Сб. Теория и расчет вентиляционных струй, ЛИОТ, Л., 1965.

14. Бахарев В.А., Потехин Н.И., Бабинцев Ю.П. Распространение воздушных потоков в ограниченном пространстве с воздухопроницаемыми стенками. Сб. результаты экспериментальных исследований по вопросам промышленной вентиляции. М, 1974, с.31-43.

15. Бахарев В.А., Федорова Л.В. Осевая скорость в полуограниченных струях. В кн.: Результаты экспериментальных исследлваний по вопросам промышленной вентиляции, М., 1974.

16. Белецкий В.С., Базовкин П.С. Информативность максимально-разовых и среднесменных концентраций пыли при оценке заболеваемости пневмокониозами. НИИ гигиены труда и профзаболеваний, г. Кривой Рог, 1989, 36с.

17. Белоногов И.П. исследование пылевыделения и совершенствование способов и средств с пылью на основе водовоздушных эжекторов при работе проходческих комбайнов.

18. Бессекерский В.А., Попов Е.П. теория систем автоматического регулирования, М., Наука, 1972.

19. Бойко В.А., Иконников Ю.Р., Стасевич Р.К. К вопросу о средствах дистанционного и автоматического управления проветриванием шахт. В кн.: Управление вентиляцией и газодинамическими явлениями в шахтах, Новосибирск, 1977, с.44-46.

20. Болобан В.И. Аппаратура автоматического орошения при струговой выемке. Автоматизация горных машин. 1972, вып.4, с.96-102.

21. Болобан В.И. О динамике взаимодействия пылевого потока и факелов диспергированной воды. Изв. Вузов. Горный ж., 1976, №2, с.67-72.

22. Болобан В.Н. исследования средств орошения струговой установки с автоматическим включением секции форсунок. Разработка месторождения полезных ископаемых, 1973, вып.34, с. 117-119.

23. Бондаренко А.Д. Выбор вентилятора для пылеулавливающей установки проходческого комбайна. Безопасность труда в промышленности, 1976, №5, с.27-29.

24. Бондаренко А.Д. Очистка воздуха в пылеулавливающей установке проходческого комбайна. Шахтное строительство, 1969, №11.

25. Бурчаков A.C. научные основы обеспыливания атмосферы в очистных и подготовительных забоях шахт. Докт. дисс. Рукописный фонд МИРГЭМ, 1963.

26. Бурчаков A.C., Москаленко Э.М. Динамика аэрозолей в горных выработках, М., Наука, 1965.

27. Бурчаков A.C., Мустель П.И., Ушаков КЗ. рудничная аэрология. Недра, 1971. 373с.

28. Бутаков С.Е., Зельц Г А. Экспериментальное определение импульса и количества движения вдоль изотермической струи. Сб. Теория и расчет вентиляционных струй, ЛИОТ, Л., 1965.

29. Быков A.M., Лихачев Л Я., Онтин Е.И., Петров И.П. Способы борьбы с пылью на угольных шахтах. М., Недра, 1968.

30. Вавилов A.A., Смольников А.П., Солодовников А.И. Расчет автоматических систем, М., Высшая школа, 1973.

31. Величковский Б.Т. Фиброгенные пыли: особенности строения и механизмы биологического действия. МЗ РСФСР, Горьковский мед. Институт. Горький, 1980.

32. Вепров B.C. Совершенствование методики расчета проветривания длинных тупиковых выработок. Безопасность труда в промышленности, 1974, №5.

33. Воронин В.И. основы рудничной аэрогазодинамики, Углетехиздат, 1951.

34. Воронин В.Н. О свободных турбулентных струях, распространяющихся в ограниченных пространствах. Сб. прблемы рудничной аэрологии и внезапных выбросов угля и газа. Изд.АН СССР, 1958.

35. Воронцова Е.И., Ткачев В.В. Основные вопросы профилактики пневмокониозов. Ж. «Гигиена труда и профзаб.» №4. 1970, с.8-15.

36. Вронский А.И. Методика определения запыленности воздуха с использованием фильтров АФА-В-1- и материала ФПП-15. Ин-т гигиены труда и проф.заб. АМН СССР, М., 1962.

37. Галь Э.М., Фроже К. Влияние при пылеподавлении. 9-й всемирн. Горн. Конгр. ФРГ, 1976, Сб. сообщ. Конгр. Ессен, 1976, П-24/1-П24/10.

38. Гельфанд Ф.М., Журавлев В.П., Поелуев А.П., Рыжих Л.И. Новые способы борьбы с пылью в угольных шахтах. М., Недра, 1975.

39. Гиневский A.C.Теория турбулентных струй и следов. Машиностроение, 1969.

40. Гладырь ВВ. Оптимизация параметров проветривания при организации обеспыливающей вентиляции тупиковых выработок. Деп. Рукопись в ин-те «Черметинформация», 1981, № 1208.

41. Глузберг В.Е. Исследование физических механизмов пылеподавления диспергированной жидкостью и совершенствование параметров и средств орошения для борьбы с пылью при работе горных комбайнов. Автореферат канд. дисс., КПТИ.

42. Глузберг В.Е. О влиянии характеристик вентиляционного потока на эффективность улавливания взвешенной пыли с помощью орошения. В кн.:

43. Управление вентиляцией и газодинамическими явлениями, Новосибирск, 1977,с. 148-151,

44. Гращенков Н.Ф. обеспыливание воздуха в глухих забоях угольных шахт. Сб. безопасность труда в промышленности, 1960, №1.

45. Гринюк A.A. Разработка способов пылеподавления и предотвращения воспламенения метана при работе проходческих комбайнов. Автореферат дисс. к.т.н., Кемерово, 1985,19с.

46. Гродель Г.С., Медведев Э.Н., Яремаченко П.П. конструкция и режим работы исполнительных органов угольных комбайнов как факторы, определяющие пылеобразование. Технология и экономика угледобычи, 1966, №1.'

47. Губайловский А.Г., Меркулов С.Д. результаты сравнительных испытаний средств пылеподавления при работе комбайна КШ-ЗМ в Кузбассе, Уголь, №11, с.35-38.

48. Деч Г. Руководство к практическому применению преобразования Лапласа. М., Наука, 1965.

49. Дж. Эдни Юл., М. Дж. Кендел. Теория статистики. М., госстатиздат, 1960.

50. Диткин В.А., Прудников А.П. Операционное исчисление. М., ВШ, 1975.

51. Длин A.M. Математическая статистика в технике. М., Изд-во Советская наука, 1949.

52. Дремов В. И. Исследование пылевой динамики в призабойной зоне подготовительных забоев, проходимых комбайновым способом. В тез. докл.: Всесоюзная научно-техническая конференция «Проблемы аэрологии современных горнодобывающих предприятий» М., 1980, 2 с.

53. Дремов В. И. О возможности снижения пылевыделения при работе проходческого комбайна. В сб. «Научные основы создания высокопроизводительных, комплексно-механизированных шахт». М., Научные тр. МГИ, 1981, 2 с.

54. Дремов В. И. О возможности управления пылевыделением при работе комбайнов избирательного действия. В сб. «Перспективы развития технологии разработки угольных месторождений». М., 1990, 3 с.

55. Дремов В. И. Оптимизация параметров пылеподавления в механизированных проходческих забоях. В ВИНИТИ №5, М., 1982, 1 п.л.

56. Дремов В. И. Регулирование расхода жидкости на орошение при работе проходческого комбайна. В сб. «Интенсивная подготовка и отработка шахтного поля». М., 1990, 2 с.

57. Духин С.С., Каганер В.М. Влияние эффекта обтекания капель на пылеулавливание при орошении. Горный журнал, 1954, №11.

58. Дьяков В.В., Воронов Е.Т. расчет обеспыливающего проветривания горных выработок в условиях вечной мерзлоты. Изв. вузов. Горный ж., 1968, №2.

59. Дьяков В.В., Голузин Н.И. К расчету обеспыливающего проветривания механизированных лав. Изв. вузов. Горный журнал, 1966, №4.

60. Дьяконов В.В, обеспыливающее проветривание рудников. Автореферат докт. дисс. СГИ. 1971.

61. Еловская JI.Т., Капитанов Ю.Т. и др. Оценка предельно-допустимой концентрации кварцевой пыли в воздухе по ее экспериментально определенному предельно-допустимому содержанию в легких. Ж. Гигиена труда и проф.заб., №4, 1985, с. 1621 М., Медицина.

62. Ерохин С. Ю., Дремов В. И. Способ аэрогидродинамического обеспыливания исходящих вентиляционных струй. Каталог научно-технических разработок. М., МГГУ, 1999, с. 142.

63. Ерохин С. Ю., Дремов В. И. Способ проветривания выемочного участка. В каталоге научно-технических разработок. М., МГГУ, 1999, с. 139.

64. Ерохин С.Ю. научные основы технических решений предупреждения проявлений потенциальной вредности пыли в угольных шахтах. Автореферат дисс. на соиск. уч. ст. доктора техн. наук, М., МГГУ, 1993.

65. Ерохин С.Ю., Говша В.А., Дремов В.И. Аэродинамическая очистка потоков запыленного воздуха. В сб.: «Проблемы охраны производственной и окружающей среды». Волгоград, Госкомитет по охране окружающей среды Волгограда, 1997.

66. Ерохин С.Ю., Дремов В.И. Аэродинамического обеспыливания очистного забоя. Каталог научно-технических разработок, М., МГГУ. 1999.

67. Ерохин С.Ю., Дремов В.И. Способ аэрогидродинамического обеспыливания очистного забоя, каталог научно-технических разработок. М., МГТУ, 1999.

68. Ерохин С.Ю., Дремов В.И. Устройство пылеподавления для комбайна избирательного действия. Каталог научно-технических разработок. М., МГГУ, 1999.

69. Журавлев В.П. результаты промышленного применения, состояния разработки и перспективы широкого внедрения пневмогидроорошения. Тезисы докладов на Всесоюзн. конф. по борьбе с пылью в г. Донецке. М., изд. ИГД им. A.A. Скочинского, 1973, с.114.

70. Журавлев В.П. Совершенствование гидрообеспыливания очистных и подготовительных забоев /на примере карагандинского бассейна/. Автор, дис. на соиск. уч. степ. д. т. н., М., 1974.

71. Журавлев В.П., Гращенков Н.Ф., Егель Н.И. исследование пылеобразования при работе очистных комбайнов в лавах с производительностью более 1000 т угля в сутки. Изв. вузов. Горный журнал, 1978, №2, с.88-91.

72. Журавлев В.П., Поелуев А.П., Вьюгов Г.И. опыт применения водного аэрозоля для пылеподавления при работе узкозахватных комбайнов. Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело, 1968, №11/12. С.49.

73. Журавлев В.П., Поелуев А.П., Рыжих Л.И. Борьба с пылью с помощью пены при работе комбайна. Уголь, 1970, №6, с.56-57.

74. Забурдяев Г.С. Вынос пыли в атмосферу при работе очистных комбайнов. Сб. эффективные способы и средства борьбы с пылью в угольных шахтах. Научн. сообщ. ИГД им. А. А. Скочинского, М., 1977, вып. 159.

75. Зимон А.Д. адгезия пыли и порошков. М., Химия, 1967, 372 с.

76. Зубкова Ю.Н., Бутюгин А.В., Удов А.П. Применение пенного пылеподавления в шахте. Уголь Украины, 1981, №3. с.30.

77. Зырянов Е.Г., Колеватов П.А. исследование эффективности подавления пыли водными аэрозолями, полученными при высоких давлениях. Борьба с силикозом, т. УШ. М., Наука, 1970, с.41-46.

78. Измерение и нормирование аэрозолей фиброгенного действия. Изд. отдел секретариата СЭВ, М., 1982, 127с.

79. Измеров Н. Ф., Ткачев В. В., Радионова Г. К., Субботин В. В., Соболев В. В. Дремов В. И. Проблемы медицины труда в угольной промышленности. В сб. «Актуальные вопросы медицины труда и экологии. Ростов-на-Дону, изд. РГМУ, 1998, с 13 16.

80. Измеров Н. Ф., Ткачев В. В. Соболев В. В., Дремов В. И., Россихин В. М., Пнрель С.С. Драгунский О.Н. и др. Гигиенические требования к предприятиям угольной промышленности и организации работ. Санитарные правила и нормы. Минздрав России, М., 1998.

81. Измеров Н.Ф., Ткачев В.В. Проблемы и перспективы международной унификации методов измерения промышленных аэрозолей. Ж. «Медицина труда и пром. эколог.», № 8, 1994, с. 1-5.

82. ИзмеровН.Ф., Ткачев В.В. Первый съезд специалистов по безопасной деятельности человека. Тез. докл. С.-Петербург, 1992, с.67-71.

83. Ильин А. М., Кирин Б. Ф., Дремов В. И. и др. Правила безопасности при строительстве и горно-технической эксплуатации размещенных в недрах объектов. М., МГИ, 1993.

84. Инструкция по борьбе с пылью и пылевзрывозащите. Липецкое изд-во Роскомпечати, 1997.

85. Инструкция по определению пневмокониозоопасности горных работ в угольных шахтах. Утв. Минздравом СССР в 1983.

86. Ищук И.Г. Нагнетание воды в пласт как средство ослабления угольного массива, М., ИГД. 1962, с.62.

87. Ищук И.Г., Журавлев В.П., Егель А.Э. Оптимальные скорости проветривания комбайновых лав с учетом пылевого фактора. Научные сообщения ИГД им. A.A. Скочинского, вып. 170, М., 1978.

88. Ищук И.Г., забурдяев Г.С. к вопросу об оценке добычных комбайнов по пылевому фактору. Уголь, 1976, №11.

89. Ищук И.Г., кузнецов Г.И. О пылеподавлении при работе проходческих комбайнов. Уголь, 1981, №6, с.52-57.

90. Ищук И.Г., Усков В.И. Новые способы борьбы с пылью на угольных шахтах и перспективы их дальнейшего развития. В сб.: Проблемы горного дела. М., недра, 1974, с. 89-97.

91. Казаков С.П., Прозоров А.Н. Расчет количества воздуха для проветривания подготовительной выработки по фактору пылевзрывобезопасности. Изв. вузов. Горный журнал, 1979, №9, с.53-57.

92. Калабин Г.В., Романов B.C. некоторые результаты экспериментальных исследований аэродинамики плоских камер. Межвузовский сборник Вентиляция шахт и рудников, 1979, вып.б, с.55-61.

93. Карслоу Л .Я., Белоногов И.П., Медведев В.Т., Симченко В.Д. влияние вещественного состава угля на пылевыделение при работе горных комбинатов. Научн. сообщ. ИГД им. A.A. Скочинского, 1979, №183, с.53-59.

94. Качан В.И. оптимизация параметров обеспыливания воздуха и предупреждение взрывов пыли в угольных шахтах. Автореф. дисс. на соиск. учен. ст. д. т. н. Макеевка, 1996, 45с.

95. Кирин Б. Ф., Дремов В. И. К вопросу об охране воздушной среды рабочей зоны i горных выработках. В Материалах международной научно-техническо. конференции «Проблемы охраны производственной и окружающей среды>: Волгоград, ВолгГАСА, 1997, с. 17 19.

96. Кирин Б. Ф., Дремов В. И. Концептуальные основы пылевого контроля на горны предприятиях. Горный информационно-аналитический бюллетень. М., МГИ, 199 № 1, 1 с.

97. Ю2.Кирин Б. Ф., Ерохин С. Ю., Дремов В. И. Способ обеспыливающего проветривания тупиковых выработок. В каталоге научно-технических разработок. М., 1991, вып. 2,2 с.

98. ЮЗ.Кирин Б. Ф., Ерохин С. Ю., Дремов В. И. Управление пылединамическими процессами в шахтах с использованием вентиляции и гидроэжекционных систем. Горный информационно-аналитический бюллетень. М., МГИ, 1992, № 1, 1 с.

99. Ю4.Кирин Б. Ф., Карпов В. М., Дремов В. И., Управление пылевыделением в подготовительной выработке. В журнале «Безопасность труда в промышленности. Недра, М., 1981, 12,4 с.

100. Ю5.Кирин Б.Ф. о возможной эффективности осаждения частиц пыли из потока аэрозоля. Научные труды МИРГЭМ, сб. 50, 1964.

101. Ю7.Кирин Б.Ф., Карпов A.M. Аэропылединамика подготовительных выработок, проходимых комбайнами с ограждающим щитом. Совершенствование проветривания шахт. Тезисы докл., Новочеркасск, 1972.

102. Клебанов Ф.С. Эффективность применения пылеотсасывающих установок в подготовительных выработках. Уголь Украины, 1976, №3.

103. Ковалевская В.И., Бондаренко А.Д. Борьба с пылью при работе проходческих и выемочных комбайнов. М., Недра, 1970.

104. Ковалевский Е.В. автореферат дисс. на соискание уч. ст. канд. мед. Наук «Научное обоснование гигиенический требований к организации условий труда изолировщиков на теплоэлектростанциях», НИИ медицины труда РАМН, М., 1992.

105. Ш.Козлова A.B. Действие фиброгенных пылей на органы дыхания в зависимости от концентраций и длительности ингаляции. Автореферат дисс. на соиск. уч. ст. к. м. н.,М„ 1981.

106. Ксенофонтова А.И., Бурчаков A.C. теория и практика борьба с пылью в угольных шахтах. М., Недра, 1965.

107. Кульбачный А.Н., Киреев A.M., Цыганков A.B., Бурменский Н.В. борьба с пылью при работе проходческих комбайнов с фрезерным исполнительным органом в условиях шахт Добасса. Тезисы докл., М., 1971.

108. Лабезник P.M. Разработка и исследование аппаратуры автоматического управления проветриванием шахт. Сб. научн. тр. Всесоюзн. н-и, пр-констр. и технол. ин-т взрывозащищ. и рудн. электрообор., 1978, №15, с. 137-141.

109. Лагунов С.Н. Гигиена труда и здоровье шахтеров основных угольных месторождений РСФСР. Дисс. докт. мед. Наук, М., 1990.

110. Пб.Лайгна К.Ю. О граничных условиях при решении диффузионной задачи рудничной аэрологии. Межвузовский сб. вентиляция шахт и рудников, 1979, с. 6268.

111. Левин JI M. Исследование по физике грубодисперсных аэрозолей. М., Из-во АН СССР, 1961,433 с.

112. Левин В.Г. введение в статическую физику. М., Из-во АН СССР, 1954, 528 с.

113. Лихачев Л.Я. исследование влияния геологических и горнотехнических факторов на пылеобразование и комплекса обеспыливающих мероприятий в угольных забоях подготовительных выработок шахт Кузбасса. Дис. на соиск. уч. ст. к.т.н., М., 1964.

114. Лихачев Л.Я. Совершенствование способов пылеподавления и пылеулавливания при работе проходческих комбайнов. Борьба с силикозом, т. УП. М., Из-во АН СССР, 1967, с.90-93.

115. Лихачев Л.Я., Белоногов И.П. Изыскание способов уменьшения расхода воды на пылеподавление. Тез. докл., изд. ИГДим. A.A. Скочинского, 1971.

116. Лихачев Л.Я., Белоногов И.П., Трубицын A.B. Борьба с пылью при работе проходческих комбайнов. Сб. Вопросы безопасности в угольных шахтах. Тр. ВостНИИ, т.IX, 1969.

117. Лихачев Л.Я., Трубицын A.B., Горбунов М.М. Исследование параметров орошения при работе горных комбайнов. Вопросы безопасности в угольных шахтах. Тр. ВостНИИ, том IX , 1069.

118. Луговский С.И. Эффективные скорости движения воздуха по выносу пыли в горизонтах скреперования. Сб. научные труды КГРИ, вып.ХХ1, 1963.

119. Любощинский Д.М., Позин Е.З. Разрушение углей исполнительными органами выемочных машин. М., Госгортехиздат, 1961.

120. Максимов Г.А., Дерюгин В.В. движение воздуха при работе систем вентиляции и отопления. Л., СИ, 1972, 97с.

121. Масловский П.М. О пастильности факела в мартеновских печах. Сб. научно-исслед. Работ Кузнецкого металлург. Комбината, вып. 1, 1947.

122. Медведев И.И., Красноштейн А.Е. проветривание тупиковых камер комбинированными турбулентными потоками. Изв. вузов Горный журнал, 1966, №1.

123. Местер И.М., Засухин И.Н. Автоматизация контроля и регулирования рудничного проветривания. М., Недра, 1974, 240 с.

124. Механизация на угольных шахтах (под ред. Гринько) М., Недра, 1979, 344с.

125. Миткалинный В.И. Струйное движение газов в печах. М., Металлургиздат, 1961.

126. Москаленко Э.М. исследование влияния аэродинамическихпараметров вентиляционной струи на запыленность атмосферы в лавах крутопадающих пластов. Автор, канд. дисс., М., 1964.

127. Мостепанов Ю.Б. Аэродинамическое подобие потоков при изучении процессов проветривания горных выработок. Изв. вузов Горный журнал, 1966, №5.

128. Невский A.B. к вопросу о применении пылеулавливающих установок при проветривании подготовительных выработок на газовых шахтах. В сб. «Управление вентиляцией и газодинамическими явлениями», Новосибирск, 1977, с.124-128.

129. Нельсон И.А. О влиянии размера и заряда капель электрозаряженного аэрозоля на его пылеподавляющую способность. Борьба с силикозом, т.УШ, М., Наука, 1970, с.5-11.

130. Ненашев Н.В. исследование основных параметров гидрообеспечения вентиляционных потоков. Труды ИГД КазССР, 1963, вып 23, с. 123-127.

131. Определение пылеобразующей способности горных массивов и разработка методического руководства пр прогнозу уровней запыленности атмосферы при комбайновой проходке горных выработок и выбору параметров орошения. Отчет ИГДим. A.A. Скочинского, 1981.

132. Осипов С.П., Греков С.П. Определение коэффициента перемешивания в ограниченном потоке. ФТПРПИ, 1968, №4.

133. Отраслевая методика определения экономической эффективности новой техники и совершенствования производства в угольной промышленности. М., ЦНИЭИуголь, 1973, 300с.

134. Отчет по НИР № гос.регистр. 01860041612. М., Наука, 1969.

135. Отчет по НИР № гос.регистр. 01870004029, М., МГИ, 1987.

136. Отчет по НИР № гос.регистр. 01890003358, М., МГИ, 1989.

137. Отчет по НИР № гос.регистр. 01900004437, М., МГИ, 1990.

138. Отчет по НИР № гос.регистр. 01910021670, М., МГИ, 1991.

139. Панов Г.Е. К оценке опасности современных горных машин по пылевому фактору. Безопасность труда в промышленности, 1970, №7, с. 36-37.

140. Перов Ю.М. Расчет турбулентных свободных струй. Распространяющихся в ограниченных пространствах. Сб. Проблемы рудничной аэрологии и внезапных выбросов угля и газа. Изд. АН СССР, 1958.

141. Поелуев А.П. Пылевыделение при работе проходческих комбайнов. В сб.: эффективные способы и средства борьбы с пылью в угольных шахтах. Научн. сообщ., вып. 159, М., ИГД им. A.A. Скочинского, 1977.

142. Поелуев А.П., Журавлев В.П. влияние орошения на дисперсный состав пыли, образующейся при работе добычных комбайнов. Научн. труды КНИУИ, 1964, вып. 16, с. 19-21.

143. Поздняков Г.А. эффективность очистки рудничного воздуха от витающей пыли диспергированной водой. Сб. : эффективные способы и средства борьбы с пылью в угольных шахтах. Научн. сообщ., вып. 159, М., ИГД им. A.A. Скочинского, 1977.

144. Поздняков Г.А., Савченко И.А., Жиляев Н.И. и др. Испытание пылеулавливающей установки. Сб.: Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело. №9, М., ЦНИЭИуголь, 1973.

145. Потурвай Б. Н, Дремов В. И., Юмаков А. С. Схемы усовершенствования оборудования для технического перевооружения предприятий по производству известняковой муки. В сб. трудов ВНИИСТРОМ вып. 56(84), М., 1985, 4 с.

146. Правила безопасности в угольных шахтах. Книга 1. Самара. Дом печати, 1995.

147. Правила безопасности в угольных шахтах. Книга 3. Самара, Дом печати, 1997.

148. Правила безопасности в угольных шахтах. Липецкое изд-во Роскомпечати, 1997.

149. Прандтль Л. Гидроаэромеханика. М., ИЛ. 1949.

150. Предварительное увлажнение угольных пластов. М., Недра, 1974.

151. Радченко Г А. Обеспыливающее проветривание подземных выработок. Алма-Тат, Наука, 1070.

152. Роик В.Д. Социальная защита работников от профессиональных рисков. НИИ Труда. Черноголовка, 1994, 283с.

153. Руководство по борьбе с пылью в угольных шахтах, М., 1970, с.23.

154. Руководство по борьбе с пылью в угольных шахтах. М., Недра, 1979, 319с.

155. Руководство по борьбе с пылью в угольных шахтах. М., недра, 1979.

156. Рыжов П. А. Математическая статистика в горном деле. М., ВШ, 1973, 287с.

157. Садовская H.H. Метод приближенного расчета отопительно-вентиляционных систем с сосредоточенной подачей воздуха. Текстильная промышленность, 1952, №10.

158. Саранчук В.И., Болобан В.Н., Ищук И.Г. Исследование электростатических полей в водном и угольном аэрозоле. Борьба с силикозом, 1976, 10, с. 103-109.

159. Сафокин М.С., бенюх Н.Д., Масленников В.Р. определение оптимального режима пылеподавления орошением. Сб. научных трудов КПТИ №14. Вопросы механизации горных пород. Кемерово. 1969, с. 176-181.

160. Середняков ПЛ., Ищук И.Г., Забурдяев Г.С. Борьба с пылью на зарубежных шахтах. М., ЦНИЭИУголь, 1074, 87с.

161. Скобунов В.В. нестационарная турбулентная диффузия примесей в призабойной зоне тоннелей и в призабойной зоне выработок после включения вентиляции. ФТПРПИ, 1969, №3.

162. Скобунов В.В. О распространении примесей в вентиляционных потоках горных выработок. Углетехиздат, 1958.

163. Соломкин Г.К., Колбасов М.Г. К определению скорости частиц пыли после удара потока сыпучего материала. Сб. научных трудов МГМИ, 1973, вып. 138, с.84-88.

164. Справка о состоянии профессиональной заболеваемости в угольной промышленности и выполнении «Программы предупреждения профзаболеваемости работающих в угольной промышленности» (авторы В.Е. Бугайченко, М.В. Колос), 1995, М., 9с.

165. Справочник по борьбе с пылью в горнорудной промышленности. Под редакцией А.С.Кузьмича. М., Недра, 1982.

166. Справочник по рудничной вентиляции под ред. Ушакова К.3. М., Недра, 1977.

167. Субботин В.В. «Особенности формирования и оценки пылевого фактора в условиях труда проходчиков и горнорабочих очистных забоев высокомеханизированных угольных шахт» Автореф. сисс. на соиск. уч. ст. канд. Мед. Наук, 1985, 24 с.

168. Субботин В.В. Влияние уровней запыленности на заболеваемость с ВУТ в связи с болезнями органов дыхания. В сб. ДСП: «Социально-гигиенические проблемы охраны здоровья промышленных рабочих» Новокузнецк. 1985, ч.1, т.1, с.226-227.

169. Талиев В.Н. Аэродинамика вентиляции. М., Госстройиздат, 1963.

170. Теняков Г.М. Изменение концентрации пыли в подготовительных выработках при работе комбайна ПК-ЗМ. техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело, 1971, №11, с.З.

171. Теория автоматического регулирования (под ред. A.B. Нетушила) М., ВШ, 1976, 400с.

172. Ткачев В.В. Научное обоснование повышения эффективности технических и гигиенических средств профилактики пылевых заболеваний рабочих при подземной лдобыче руд. Дисс. докт. биол. наук, М., 1984.

173. Установка для нагнетательного проветривания тупиковых забоев /Ю.С. Чирков, Г.Ф. Мусохринов и др/ Горный журнал, 1979, №9, с.33-35.

174. Ушаков К.З. О моделировании аэродинамических процессов в горных выработках. Изв. вузов. Горный журнал, 1969, №12.

175. Ушаков К.З. Статистические характеристики турбулентных воздушных потоков в горной выработке. Изв. вузов. Горный журнал, 1970, №12.

176. Феськов М.И. Система эжекционного рециркуляционного пылеотсоса повышенной надежности для борьбы с пылью на перегрузках конвейеров. Материалы международной конференции по борьбе с пылью в угольных щахтах. Алушта, октябрь 1996, с.90-92.

177. Фролов М.А., Зырянов Е.Г. Подавление пыли в шахтах высоконапорным орошением. М., 1976, 44с.

178. Фукс H.A. Механика аэрозолей. Академиздат, 1955.

179. Хорошев О.В. Исследование эффективности вентиляции как средства борьбы с пылью при ведении горных выработок. Автореферат канд. диссертации. Днепропетровск, 1954.

180. Хорошев О.В., Духовный М.А. Применение методов математической статистики при обработке результатов пылевых исследований. М., Госгортехиздат, 1956, с. 141-144.

181. Цой C.B., Рязанцев Г.К. Принципы минимума и оптимальная политика управления вентиляционными и гидравлическими сетями. Алма-Ата, Наука. 1968, 258с.

182. Чемезов E.H., Муксунов Н.Х., Довиденко Г.П. Образование и подавление пыли в шахтах Северо-Востока СССР, Новосибирск, Наука, 1977. 119с.

183. Черных В.А. Истечение струи в тупик. Изд. АН СССР, МЖГ, 1962, №2.

184. Чижов И.С. Осаждение пыли электрозаряженной водой. В кн.: Сборникматериалов по пылеулавливанию в цветной металлургии. М., 1957, с. 16-18.

185. Шепелев С.Ф. Расчет нагнетательного проветривания глубоких забоев по пылевому фактору. Горный журнал, 1954, №5.

186. Шепелев С.Ф., Цой С. О влиянии дебита воздуха на количество выносимой пыли из глубокого забоя при бурении шпуров. Изв. АН КазССР, серия горного дела, металлургии и стройматериалов, 1956, вып.7.

187. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М., 1969.

188. Щербань А.Н., Малышенко Э.М., Зимин Л.Б. О скорости рудничного воздуха у стенок призабойных зон тупиковых выработок. ДАН УССР, сер. А, 1976, №5, с.359.

189. Frisch Н. Verbesserung der nassen Staubbekampfen an Walgennschramlagern. "Glückauf, 1975, 11, №3, s.122-123.

190. Glauert M.B. The wale jet Journal of Fluid Mechanics, 1956, №6.

191. Graumann K. Fortschitte in der Bewegung bei streckkenvorlegen mit teilschnittmaschinen. "75 Jahre Prüfstelle für grubenbewetterung (1903-1978), westfälische Berggewerkschaftskasse". Bochun, s.63-67.

192. Graumann K. Und Düpre G. Die Bewetterung in Bereich von streckenvortiebs-maschinen mit entstaubungsanlagen. Bergbau, №5, 1978, s.188-196.

193. Hall D. A. Factor effecting airborne dust concentrations with special reference to the effect of ventilation. Transactions of the Institution of mining Engineers. 1956, №4, p. 115.

194. IARS MONOGRAPHS on the EVALUTION OF CARCINOGENIC RISKS TO

195. HUMANS. Silica, Some Silicates. Coal Dust and para-Aramid Fibrils, vol. 68, 1996, 506 P

196. Manfred Thiemann. Mebtechnische Ermittlung von Staubquellen und Bbeurteilung der Wirkung technischer Staubbekampfungsmabnahmen im Steinkohlenbergbau, Bochum, 1991, 108s. (автореферат).

197. Muir D.C.F Correction in Cumulative risk in silicosis exposure assessment // Am. J. Of Ind. Med., 1991, V. 19, N4.

198. Muir D.C.F. Julian J.A. et al. Silica xposure and Silicosis Among Ontario Hardrock Miners: III. Analysis and Risk Estimates // Am. J. Of Ind. Med. 1989- V. 16, p.29-43.

199. Reisner M. Pneumokoniose und Staubexpoosition epidemiologische Uter suchuungen in Ruhrbeergbau Linen Leitraum von 14 Jahren // Silikosebeeriont Nordhein-Westfalen -1975, Bd. 10, s.209-231.

200. Research on Silicosis // The mining Journal, 1958, May 23, N 6405, p.600-601. 218.Saltzman B.E. Lognormal Model for Health Risk Assessment of Fluctuating

201. Concentrations // Am. Ind. Hyg. Assos. J., 1987, V. 48, N2.

202. Schräm G. Untersuchugen über die Schwebestaubkonzentrationen in Steinkohlengruben. "Bergakademie", 1960, №2.

203. Task Group on Lung Synamics Committee II, JCRP // Hlth. Phys., 1966, V. 12, p. 173208.

204. Tkachiov V.V., Subbotin V.V., Kirin B.F., Dremov V.l. Hygienic control of industrial aerosols: problems of international unification. Proceeding of the Fourth International aerosol Simposium, St-Peterburg, 6-9 of July, 1998, M., 1998, p. 198-199

Похожие работы

Безопасность жизнедеятельности человека
05.26.00