Разработка способа и средства оперативного контроля запыленности воздуха в горных выработках угольных шахт

• Автор: Ярош, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Аналитический обзор

1.1. Состояние запыленности рудничной атмосферы на угольных шахтах Кузбасса.

1.2. Организация работ но борьбе с пылью и контроль применяемых мероприятий на шахтах

1.3. Методы измерения концентрации пыли в воздухе

1.4. Приборы контроля запыленности воздуха.

1.5. Выводы, цель и задачи исследований

2. Обоснование способа измерения запыленности воздуха

2.1 Результаты патентноинформационных исследований

2.2 Разработка способа измерения запыленности воздуха

2.3. Разработка математического алгоритма расчета концентрации пыли
2.4. Выводы
3. Разработка прибора контроля запыленности воздуха
3.1 Определение возможного диапазона измерений прибора.
3.2. Исследование влияние влажности, вещественного и дисперсного.
составов пылевого аэрозоля на показания прибора
3.3 Разработка программного комплекса для регистрации параметров работы прибора
3.4. Выводы.
4. Шахтные испытания прибора контроля запыленности воздуха ПКА
4.1. Разработка технических условий на прибор контроля запыленности воздуха ПКА
4.2. Разработка руководства по эксплуатации прибора контроля запыленности воздуха КА0.
4.3. Стендовые испытания прибора ПКА.
4.4. Шахтные испытания прибора котроля запыленности воздуха ПКА
4.5. Выводы.
Заключение.
Список литературы


В первую очередь это физико-химические свойства пыли (вещественный состав, дисперсность, форма и плотность частиц и пр. При этом интенсивность действия пыли будет зависеть от интенсивности дыхания (легочной вентиляции), индивидуальных особенностей организма, сопутствующих факторов окружающей среды [-]. Основным параметром, определяющим риск профессиональных легочных заболеваний, является остаточная запыленность воздуха, то есть концентрация пыли во взвешенном состоянии, остающаяся после применения комплекса про-тивопылевых мероприятий [-]. При прочих равных условиях опасность возникновения пневмокониоза будет определяться массой пыли, попавшей в легкие. Соответственно, риск возникновения профессионального заболевания будет тем выше, чем больше пылевая нагрузка [9, ]. В большинстве случаев пыль - это полидисперсная система, характеризующаяся совокупностью частиц от субмикроскопических (порядка *2 мкм) до макроскопических (порядка -0 мкм и более). Однако частицы менее 1 мкм и более 0 мкм не являются определяющими для промышленных пылей дисперсионного происхождения, первые — из-за незначительного массового содержания, а вторые - из-за высокой скорости оседания и, следовательно, невозможности сколько-нибудь длительного пребывания во взвешенном состоянии. Поэтому в практике промышленного обеспыливания рассматривается в основном грубодисперсная пыль с частицами размером от 1 до 0 мкм. Многие авторы верхний предел размера ограничивают величиной 0 мкм [-]. Пыль представляет собой массу частиц твердого вещества, способных вследствие малых размеров находиться определенное время во взвешенном состоянии. Наибольший интерес с позиции охраны труда представляют собой сто-ксовскис частицы, соразмерные с альвеолами легких и представляющие поэтому опасность возникновения пневмокониоза. Размер частиц в этом случае колеблется от 0,5 до 0 мкм. Данный класс принят к анализу пылеобразующей способности технологических процессов горного производства. Другой важнейшей характеристикой пылевого аэрозоля, наряду с размерами входящих в него частиц, является концентрация пыли в воздухе (или запыленность воздуха), по которой можно дать количественную оценку состояния атмосферы по пылевому фактору. Запыленность воздуха в угольных шахтах зависит от многих факторов, в основном же определяется интенсивностью образования и выделения пыли в атмосферу при выполнении различных производственных процессов И эффективности мероприятий ПО борьбе С ПЫЛЬЮ [-]. Как отмечалось ранее, основной характеристикой, определяющей пылевую обстановку в горных выработках, является концентрация угольной пыли в воздухе рабочей зоны либо пылевая нагрузка []. При этом основными показателями опасности угольной пыли с точки зрения риска возникновения заболевания являются содержание свободного диоксида кремния и дисперсный состав пылевого аэрозоля. При этом известно, что максимальную опасность представляют тонкодисперсные фракции (крупностью менее мкм), вызывающие наиболее тяжелые заболевания []. Это обусловлено тем, что мелкие фракции лишь частично выводятся из дыхательных путей с помощью механизмов само-очистки организма человека. Таблица 1. Таблица 1. Контроль пыли в странах европейского сообщества основан на периодических измерениях её концентрации и регулируется конвенциями, нормами МАК (нормы максимальных концентраций на рабочем месте), 0 [] и ЕИ 1 []. На графике (рисунок 1. Они получаются из отношения масс проникающей и осажденной групп фракций в дыхательном тракте. Кривая общей вдыхаемой фракции показывает, какая часть от всех взвешенных веществ (в качестве функции аэродинамического диаметра) проходит через рот и нос. Торакальная фракция охватывает те вдыхаемые частицы, которые проходят от гортани к бронхам. Кривая альвеольной фракции показывает частицы, которые проникают как в верхнюю часть к бронхам гак и в область альвеол. Из этих фракций можно выделить ещё отдельные группы, например, остающаяся пыль в области носоглотки-гортани - экстраторакальная фракция - разница между общей фракцией и торакальной фракцией.