CC BY
4
Physikalische Bioklimatologie. Leipzig., 1938. — С о b I e n t z W. W. J. Opt. Soc Am 1346, v. 36; 1946, v. 36, p. 72—76. — С о Ы e n t z W. W., Stair R„ Hogye J. M. J. Res. Bur. Standards 1932, v. 8, p. 759—778. — D a n n m e y e г F. Strahlentherapie, 1930, Bd. 35, S. 607—611. — M ô r i к о f e r W. В кн.: Traite de climatologie biologique et medicale. Paris, 1934, v. 1, p. 127—204.
Поступила 17/V 1958 r.
HYGIENIC VALUE OF ULTRAVIOLET RADIATION IN THE NORTH WESTERN PART OF SUBARCTIC REGION
A. A. Ceneralov
The author has studied the ultraviolet cll/nate at a settlement situated at 69° of northern latitude. Investigations were effected by the photoelectric method which makes it possible to detect the ukraviolet rays having wa\e lengths from 300 to 400 mmc of p. u. Biological assessment of ultraviolet radiation is measured in threshold values of erythema dose. The author presents average daily and 24 hours values for erythema rays doses and gives exposition time rales for obtaining '/e of the dose. Hence in summer and partly in spring and automn, under ordinary conditions, the population of subarctics obtain the necessary amount of natural ultraviolet radiation. In winter time, however, its inadequacy is to be compensated for artificially.
ИЗ ПРАКТИКИ БОРЬБЫ С ЗАПЫЛЕННОСТЬЮ ВОЗДУХА В УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ
Инженер Д. К- Федоров
Из каменноугольного ордена Ленина комбината Ростовуголь
В каменноугольных шахтах Советского Союза настойчиво и широко проводится ряд мероприятий по обеспыливаиию производственных процессов и всемерному предотвращению заболеваемости силикозом и антракозом.
Устранение длительного влияния концентрированной пыли на организм работающих путем перехода на односменный график работы, максимальная автоматизация ряда производственных процессов, дистанционное управление забойными механизмами, внедрение механизированных передвижных крепей и строгая регламентация взрывных работ— вот те основные организационные мероприятия, которые должны быть положены в основу борьбы с вредным воздействием пыли.
Из числа специальных мероприятий по борьбе с пылеобразованием на мелких и средних горизонтах наиболее эффективными являются мокрое бурение и орошение в сочетании с правильно организованным проветриванием. В частности, на рудниках Казахстана за период с 1945 по 1952 г. в результате введения мокрого бурения, орошения и усиленной вентиляции запыленность воздуха была снижена на 91%. На шахте «Томусинская» № 5—6 введение промывки при бурении шпуров электросверлами ЭБК-2М дало возможность добиться полного обеспыливания воздуха в рабочей зоне. На Несвегаевской группе шахт комбината Ростовуголь дополнительное введение орошения на подски-повых дробилках снизило запыленность воздуха с 1460 до 80 мг/м3. Там же введение орошения в дополнение к существующей системе вентиляции дало возможность снизить запыленность воздуха еще на 60%. Положительным достоинством орошения является значительное уменьшение пылевыделения однажды смоченной горной массы при последующих процессах (транспортировка, перегрузка). Простое обливание водой стенок выработок и горной массы не устраняет пылеобра-
зования, вызывая лишь напрасный расход воды и создавая тяжелые антисанитарные условия труда. Только специальные конструкции оросителей, дающих при напоре в сети до 4 атм сильное диспергирование воды, обеспечивают смачивание мельчайших пылевых частиц или создание плотных пыленепроницаемых водяных завес.
На шахтах Донбасса хорошо зарекомендовали себя конусные и плоскоструйные оросители системы МакНИИ. Хорошие результаты дают также и оросители РС, применяемые для гашения газопылевого облака. Самодельные оросители типа душевых сеток или плоско рас плющенного конца газовой трубы не создают достаточного диспергиро вания струи, а поэтому при применении не дают нужного эффекта.
Применение в системах орошения чистой воды дает возможность осаждать до 70—75% пыли, содержащейся в воздухе. С целью повышения пылесмачивающей способности воды в нее целесообразно вводить специальные добавки, называемые смачивателями. Наибольшее распространение получил смачиватель ДБ. Он не обладает неприятным запахом и хорошо смешивается с водой в любых концентрациях, расход его составляет от 100 до 500 г на 1 м3 воды. При централизованной системе подачи воды для орошения смачиватель в виде 5—10% раство ра вводят в понизительный колодец или разгрузочный бак, где разбав ляют до нужной концентрации (0,01—0,05%) водой, используемой дл» целей орошения. При самостоятельных системах водоснабжения отдельных участков шахты смачиватель доставляют в виде концентриро ванного раствора до места его введения в воду, где затем также путем мокрого дозирования доводят до нужной концентрации. Применение смачивателей значительно повышает эффект пылеулавливания и одновременно снижает на 30—50% расход воды на орошение. Целесообразность применения смачивателя и его дозировку устанавливают опытным путем для каждой шахты, горизонта и участка.
При централизованной схеме водоснабжения шахты наиболее простым и дешевым является использование для орошения воды из хозяйственно-питьевого водопровода. Но возможна и организация местных установок для орошения с использованием шахтной воды при условии, что последняя содержит не более 50 мг/л минеральной взвеси, не обладает резко выраженной кислой реакцией и имеет коли-титр не ниже 300. Лабораторный контроль и заключение о возможности использования шахтной воды для орошения могут производить только органы санитарного надзора. Такие же требования предъявляются ко всякой-воде, используемой для борьбы с пылью в шахтах.
В большинстве случаев шахтная вода не удовлетворяет предъявляемым к ней санитарным требованиям и нуждается в очистке и обеззараживании. При централизованном водоснабжении шахты и значительном расходе воды ее очистку целесообразно устраизать на поверхности. При местном, участковом водоснабжении объектов орошения, очистка воды должна быть организована на месте путем ее отстаивания и хлорирования в специальных водосборниках.
Хлорирование шахтной воды в горных выработках следует производить по правилам, установленным для питьевой воды. Концентрированный раствор хлорной извести необходимо приготовлять на поверхности и доставлять на место в герметической посуде (защищенных стеклянных бутылях или дубовых бочках). Доза активного хлора зависит от степени загрязненности воды и длины подающей водопроводной сети. Время контакта активного хлора с водой в водосборнике должно быть не менее 30 минут. Хлораторные установки в горных выработках следует располагать в штреках с исходящей струей воздуха. Они должны иметь свою вентиляцию с выводом ее в исходящую струю общешахтной вентиляционной системы.
Для местной очистки шахтной воды наибольшее распространение в горной промышленности получили самозаливающиеся бачки КФ-1 конструкции Кизеловского филиала Всесоюзного научно-исследователь-
ского угольного института (рис. 1), обеспечивающие не только очистку воды от механических примесей, но ее хлорирование и дозировку смачивателей.
Принцип действия бачка заключается в следующем.
Сжатый воздух по магистрали 1 через сервомеханизм 2 поступает в верхнюю часть бачка. Под давлением воздуха вода проходит через гравийный фильтр 3, вмонтированный в бачок, и, пройдя обратный клапан 4, поступает к потребителю. По мере расходования воды из бака опускается поплавок 5, связанный при помощи тяг с датчиком б, при опускании поплавка в некоторый момент плунжер датчика передвигается в крайнее правое положение. При этом сжатый воздух начинает поступать из магистрали в датчик, передвигая золотник сервомеханизма в крайнее левое положение, и выходит из эжектора 7, создавая в бачке разряжение, под действием которого вода начинает поступать в бак через храпок 8. Под влиянием разрежения обратный клапан 4 закрывается и потребители отключаются от питания водой. По наполнении бака поплавок поднимается и передвигает плунжер датчика в крайнее л"вое положение, показанное на рисунке, золотник сервомеханизма передвигается вправо, и начинается нормальная подача воды потребителям.
Для применения смачивателей или раствора хлорной извести имеется специальный бачок 9 емкостью 7 л. Рабочая емкость бачка 360 л, рабочее давление 5 атм. Длина агрегата 1,6 м, ширина 0,65 м, высота 0,95 м, вес 295 кг.
Опыт применения бачков КФ-1 показал их высокие эксплуатационные качества. К сожалению, область применения бачков КФ-1 ограничивается шахтами, использующими пневмоэнер-гию и имеющими широко развитую сеть воздухопроводов.
На ряде шахт по инициативе рационализаторов и новаторов производства сконструированы и апробированы в работе свои конструкции местных оросительных установок. Одной из них является оросительная установка, смонтированная на машине ЭПМ-1 механиком шахты «Комсомольская правда» треста Артемантрацит Демченко (рис. 2).
Балластные грузы, расположенные на бортах машины ЭПМ-1, заменены двумя баками 1 из котельной стали емкостью каждый 100 л. Вода из баков подается к оросителям 3 при помощи вихревого насоса 2, смонтированного на левом борту машины. Один ороситель устанавливается на ло6оеой части машины, а другой — над загружаемой гагонеткой. Заполнение баков водой производится перед подготовкой машины к работе путем доставки воды в вагонетке и перекачки ее насосом, установленным на машине ЭПМ-1. Испытания показали, что установка является простой, удобной в работе и снижает запыленность воздуха при погрузке породы в 8—10 раз.
Рис. 2. Оросительная установка Демченко на машине ЭМП-1
Однако существенным недостатком подавляющего большинства таких установок является то, что они предусматривают использование уже подготовленной, т. е. очищенной и прохлорированной воды, доставляемой в вагонетках к месту потребления. Использование вагонеток для подвозки воды из-за несистематической их доставки, излишней загрузки путей и высокой стоимости можно рассматривать только как временное мероприятие.
В настоящее время комбинатом Ростовуголь готовится к внедрению передвижная установка для очистки воды в горных выработках конструкции инженеров Калашникова и Федорова (рис. 3). Нормаль-
и--------7500 -!
Рис. 3. Передвижная установка для очистки шахтнсй воды в горных выработках.
пая полезная производительность установки 4 м3/час, рабочий напор около 5 атм, радиус действия до 1,5 км. Установка смонтирована на базе 3 шахтных вагонеток. Практически установка может обеспечивать нормальную работу одной лавы при одновременной проходке двух ■штреков. Установка размещается в специальной камере или отработанной сбоечной печи. Камеру оборудуют местной отсасывающей вентиляционной установкой с отводом воздуха в исходящую струю общешахтной вентиляции.
Принцип действия установки следующий: шахтная вода из канавки 1 поступает в отстойник 5, откуда через всасывающий трубопровод 12 забирается насосом 10 и по напорному трубопроводу 8 подается на фильтры 4. Пройдя через фильтры, очищенная вода по трубопроводу 2 поступает к потребителям. Часть очищенной воды по трубопроводу 9 идет для приготовления реагзнтов и наполнения резервуара чистой водой. Приготовление рабочего раствора хлорной извести производится в затворном бачке 14. Целесообразно в камеру с поверхности доставлять раствор хлорной извести крепостью 15—20% и на месте его разбавлять до нужной концентрации (0,5%). Хранени«: и расходование готового рабочего раствора производится в баке 13. Приготовление и расходование рабочего раствора смачивателя производится в баке 15. Оба бака оборудованы дозирующими кранами. При нецелесообразности применения смачивателя бак 15 используется как рабочий бак для раствора хлорной извести. Промывка фильтров производится водой из резервуара 18, промывная вода по всасывающему трубопроводу 17 забирается промывным насосом (на рис. 3 не показан) и по трубопроводу 7 подается в нижнюю часть фильтра. Пройдя в обратном направлении через фильтр, загрязненная вода по трубопроводу 3 отводится в канавку 1 на 15—20 м ниже по течению. Фильтры сделаны из отрезков 600 мм труб с щелевым дренажем малого сопротивления, перекрытым уголковым железом. Загрузка фильтров принята двухслойная: нижний слой — крупнозернистый песок или ьысев из-под щебня размером 5—2 мм—300 мм и верхний слой — горный песок раз-
мером 2—1 мм—400 мм. Грязеемкость одного фильтра около 1,5 кг, что обеспечивает продолжительность фильтроцикла от 3 до 8 часов в зависимости от степени и характера загрязненности шахтной воды.
Иногда для орошения может использоваться шахтная вода вышележащих горизонтов без ее предварительной очистки. В частности, на шахте № 3 треста Гуковуголь в системе участкового водопровода используется вода из карстов, по своим качествам вполне отвечающая санитарным требованиям.
Наиболее целесообразно применение следующих оросителей: 1) для орошения поверхностей выработок и горной массы — оросителей типа
МакНИИ, 2) для подавления пыли и газов после взрывных работ — оросителей РС или ТОН-4 (в шахтах, использующих пневмоэнергию), 3) для устройства водяных завес — плоскоструйных оросителей МакНИИ.
Вентиляция особенно-в сочетании с оросительными завесами является эффективным средством борьбы с рудничной пылью, находящейся во взвешенном состоянии. Наиболее желательным с санитарной точки зрения в каменноугольных шахтах является фланговое проветривание горных выработок с движением воздуха от центрального ствола к вентиляционным шурфам. При таком способе проветривания достигается наименьший контакт работающих с запыленной струей. Однако по ряду соображений технического характера на многих каменноугольных шахтах принята центральная схема проветривания. При этой схеме свежая струя, пройдя по горным выработкам и насытившись витающей в воздухе пылью, вновь по подкоренным или надкоренным вентиляционным выработкам возвращается к стволу. Так как обычно данные выработки служат для движения людей, то происходит нежелательный контакт работающих с запыленной струей воздуха.
С целью уменьшения количества пыли в исходящей струе в вентиляционных штреках или сбоечных печах следует устанавливать водяные завесы.
Вентиляция тупиковых выработок во многих случаях не может осуществляться за счет общешахтной депрессии, а поэтому при их значительной протяженности необходимо устройство местных установок с механической подачей воздуха. При нагнетательном способе местного проветривания вентиляционные трубы следует прокладывать под кровлей выработки, а при всасывающем способе — по ее подошве. Максимально допустимое расстояние от конца труб до груди забоя не должно превышать при нагнетательном способе 10 м, при всасывающем — 2 м.
Серьезным недостатком нагнетательного способа проветривания подготовительных выработок является загрязнение воздуха выработки на всем ее протяжении пылью, выносимой из призабойного пространства. Этот недостаток может быть устранен применением комбинированного способа проветривания с устройством водяной завесы (рис. 4).
Рис. ,4. Комбинированный способ проветривания.
1 — нагнетательный воздухопровод; 2—всасываюиий воздухопровод; 3 — водопровод: 4 — плоскоструйные оросители.
Обеспыливающее действие вентиляции достигается путем уменьшения концентрации и выноса витающей пыли из забоя воздушным потоком. На основании опытных данных оптимальными скоростями воздушного потока в очистных забоях следует считать скорости 0,5—ô,7 м/сек.
Интенсификация добычи угля и увеличение пылеобразования, связанное с усилением механизации, требует значительного увеличения норм подачи воздуха в каменноугольных шахтах. Однако увеличение подачи воздуха лимитируется предельно допустимыми скоростями движения воздуха и сечением горных выработок, поэтому вентиляцию каменноугольных шахт следует организовать в комплексе с мероприятиями, позволяющими подавлять пыль при ее возникновении (орошение, мокрое бурение, отсос запыленного воздуха с последующей его очисткой).
Осуществляемая в настоящее время перестройка горных работ в угольной промышленности и особенно в Донбассе в направлении ликвидации разбросанности горных работ, осуществления последовательности отработки отдельных горизонтов, пластов или групп пластов, перехода на обратный способ отработки отдельных участков шахтных полей и замены сплошной системы столбовой, несомненно, улучшит условия проветривания шахт.
Крайне важным фактором, повышающим эффективность вентиляции, является подача в шахту чистого, незапылснпого воздуха. Запыленность подаваемого в шахту воздуха не должна превышать 0,2 мг/м3. К сожалению, практически данная норма не всегда выдерживается из-за неправильной организации поверхностного хозяйства шахты и недостаточного санитарного надзора.
Современное состояние горной техники позволяет в каменноугольных шахтах значительно сократить количество подземных рабочих, подвергающихся вредному воздействию породной и угольной пыли, а при осуществлении комлекса технических противопылевых мероприятий добиться снижения запыленности воздуха до санитарных норм.
ЛИТЕРАТУРА
Барон Л. И. Профилактика силикоза и антракоза при горных разработках. М., 1954.— Временная инструкция по связыванию осевшей угольной пыли в подготовительных и нарезных выработках шахт, опасных по пыли перед производством взрывных работ. М., Углетехиздат, 1956. — Железных А. М., Гусев Н. В. Шахтное строит., 1958, № 7, стр. 2»—29. — 3 а й ц е в А. П., Хейфиц С. Я. Уголь, 1957, № 9, стр. 31—33. — Липкин 3. Г. Опыт борьбы с силикозом в Германской Демократической Республике. М., 1957. — Неотложные задачи работников угольной промышленности в 1956 г. Уголь, 1956, № 1, стр. 1—3. — Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. Москва—Харьков, 1953. — Скочинский А. А., Терпи-горев А. М. и 111 е в я к о в Л. Д. Уголь, 1957, № 11, стр. 41—48. — Справочник горного мастера. М.. Углетехиздат, 1956. — Торский П. Н., Ра бич ев А. И., Чебота р е в К. А. Обеспыливание угольных шахт, М., 1956.
Поступила 15/1 1959 г.
DUST CONTROL IN THE AIR OF COAL MINES
D. K. Fedorov
Extensive mechanization of all coal mining processes and underground haulage has increased considerably the dust contamination of the mine air. Consequently, the problems of dust control measures become increasingly important. The field experience has snown that the sanitary technical measures, in combination with proper organization of all working processes, may decrease considerably the dust content in the mine air. The article acquaints the medical workers with the existing labour conditions in the coal industry and the efficiency of various technical measures designed for dust control in the mine air.
■k t* TV
