Пыль

Материал из MiningWiki — свободной шахтёрской энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Пыль производственная — дисперсная система, состоящая из частиц твёрдых веществ разнообразной формы, размера и физико-химических свойств, образующихся в результате производственной деятельности.

Размер частиц пыли изменяется от долей мкм до 100 мкм. По размерам частицы пыли подразделяются на:

  • грубые (от 10 до 100 мкм), заметные невооружённым глазом и оседающие достаточно быстро;
  • микроскопические (от 0,25 до 10 мкм), видимые в обычные оптические микроскопы и оседающие в неподвижном воздухе с постоянной скоростью;
  • субмикроскопические (менее 0,25 мкм), обнаруживаемые только при помощи электронных микроскопов, постоянно находящиеся в состоянии хаотического движения и практически не оседающие в неподвижном воздухе.

Дисперсные системы с частицами твёрдых веществ размером менее 0,1 мкм называется дымами. Пыль, образующаяся в результате конденсации паров, называется возгоном.

Пыль производственная образуется в результате дробления различных пород, угля, распыления пылевидного топлива и его сжигания, при переработке полезных ископаемых, при транспортировке и пересыпке материалов и т. п. Количество оседающей пыли в промышленных городах и их окрестностях составляет сотни тонн на 1 км2 в год. Пыль разрушает оборудование, снижает качество выпускаемой продукции, вызывает профессиональные заболевания, ухудшает санитарно-гигиенические условия труда, образует взрывоопасную и пожароопасную среду. Она может вызывать аллергические заболевания, в том числе бронхиальную астму, распространять возбудителей туберкулёза, дифтерии, аскаридоза и др. Пыль горнорудных предприятий и предприятий угольной промышленности вызывает профессиональные заболевания — пневмокониозы (силикоз, антракоз, асбестоз, баритоз, талькоз и др.); радиоактивная пыль — радиационное поражение организма человека, изменение состава крови. При сильной запылённости воздуха меняются спектр и интенсивность солнечной радиации, снижается освещённость, что также влияет на состояние здоровья человека. Некоторые виды пыли производственной могут вызывать заболевания кожи (дерматиты). При значительной запылённости атмосферы возможно заболевание глаз.

Предупреждение заболеваний, вызванных пылью производственной, осуществляется при помощи медицинских осмотров, соблюдения предельно допустимых концентраций (ПДК) пыли в воздухе и применения различных противопылевых мероприятий. Соответствующими ГОСТами установлены определённые ПДК пыли на рабочих местах. Например, для магнезита — 10 мг/м3, известняка — 6 мг/м3; асбеста, асбоцемента — 6 мг/м3; талька, слюды, флагонита, мусковита — 4 мг/м3; цемента, оливина, апатита, фосфорита — 6 мг/м3.

Ряд пылей (угольная, алюминиевая, магниевая, ацетатцеллюлозная, мучная, сахарная, серная и др.) при соответствующих концентрациях и при наличии источника тепла воспламеняется и взрывается. Вероятность воспламенения пыли производственной тем выше, чем выше её дисперсность. Взрывоопасные концентрации пыли изменяются в широких пределах. Так, например, для угольной пыли (в зависимости от наличия газа метана) взрывоопасная концентрация изменяется от 10 до 600 г/м3; серной и сульфидной — от 5 до 1000 г/м3.

Частицы пыли под действием естественных сил (тяжести, электростатических и магнитных) коагулируют и оседают. Скорость оседания зависит от размера, плотности, формы, физического состояния частиц и газовоздушной среды. Скорость оседания частиц размером ~ 1 мкм составляет примерно 2,1 мм в минуту (в неподвижном воздухе)[1], и очистка воздуха от подобной мелкодисперсной пыли за счёт гравитационного осаждения практически невозможна.

Эффективные способы защиты от пыли[править]

  • предварительное увлажнение разрушаемого горного массива, препятствующее образованию пыли, и её попаданию в воздух;
  • промывка шпуров и скважин при их бурении;
  • автоматизация пыльных видов работ; использование дистанционного управления;
  • пылеотсос (удаление пыли от места её образования);
  • приточно-вытяжная вентиляция с последующей очисткой воздуха от пыли фильтрами;
  • организация движения воздуха таким образом, чтобы он всегда двигался от людей к источнику пыли, и никогда - наоборот (для этого в тупиковых выработках используют местный отсос, встроенный в комбайн);
  • связывание осевшей пыли и смыв её в водоотводящие системы;
  • орошение мест пыления;
  • осаждение пыли из воздуха путём орошения (для наиболее опасной мелкодисперсной пыли — очень неэффективный способ);
  • герметизация пылящего оборудования, увлажнение пылящих материалов, использование пневмотранспорта;
  • воздушные души, снижающие концентрацию пыли в зоне дыхания.
  • систематичное измерение запылённости вдыхаемого воздуха с помощью персональных пробоотборников (в РФ и на Украине на 2015г не было пробоотборных насосов, сертифицированных для применения в условиях взрывоопасной атмосферы - свои не разработали; а поставщики импортных не оформили соответствующие документы). А в США с февраля 2016г работодатели, проводящие подземную добычу угля, обязаны использовать персональные пылемеры PDM, работающие в реальном масштабе времени[2]. Это позволяет своевременно обнаружить превышение ПДК, и принять адекватные корректирующие меры.

В руководствах по снижению запылённости при добыче угля[3] и других полезных ископаемых[4] можно узнать о современных способах уменьшения запылённости, которые позволяют снизить концентрацию пыли до ПДК и ниже на большинстве рабочих мест, в том числе в забое.

При невозможности обеспечения ПДК организационно-техническими мероприятиями применяют средства индивидуальной защиты, в частности противопылевые респираторы типов Ф-62Ш, «Астра-2», У-2С, «Лепесток», ПРШ-741, РПМ-73, пневмокостюмы, скафандры, очки и др., но эффективность респираторов-полумасок очень низкая[5]. К биологическим методам профилактики заболеваний, вызываемых действием пыли, относятся ультрафиолетовое облучение организма, щёлочная ингаляция, специальное питание, выдача молока и др.; однако эти мероприятия не устраняют причину заболеваний, и не способны излечить от пневмокониозов и др. заболеваний. Скорее, эти методы укрепляют организм, облегчают состояние рабочего, лечат проявления симптомов заболеваний - и тем самым оттягивае инвалидизацию, делают жизнь больного более приемлемой, терпимой. По данным американских специалистов, такие профзаболевания как пневмокониозы (силикоз, антракоз и др.) — неизлечимы и необратимы, а хроническая обструктивная болезнь лёгких - необратима, и единственным способом профилактики является предупреждение попадания пыли в органы дыхания[3].

Литература[править]

  1. William C. Hinds Aerosol Technology. Properties, Behavior, and Measurement of Airborne Particles. — 2nd edition. — New York ets.: John Willey & Sons, INC., 1998. — P. 459. — ISBN 0-471-19410-7.
  2. Jon C. Volkwein, Robert P. Vinson, Steven J. Page, Linda J. McWilliams, Gerald J. Joy, Steven E. Mischler and Donald P. Tuchman Laboratory and Field Performance of a Continuously Measuring Personal Respirable Dust Monitor. — Pittsburgh, PA: National Institute for Occupational Safety and Health, 2006. — 55 с. — (DHHS (NIOSH) Publication No. 2006-145). Есть перевод: PDF Wiki
  3. 3,0 3,1 Best Practices for Dust Control in Coal Mining. Перевод: «Лучшие способы снижения запылённости в угольных шахтах. NIOSH 2010г» Wiki
  4. Andrew B. Cecala, Andrew D. O’Brien et al. Dust Control Handbook for Industrial Minerals Mining and Processing (2012). Перевод: Руководство NIOSH по защите от пыли при добыче и переработке полезных ископаемых PDF Wiki
  5. . Однако изготовители и продавцы СИЗ старательно игнорируют известные им результаты западных исследований, а также аналогичные результаты немногочисленных отечественных исследований, и пользуясь несовершенством законодательства РФ в рекламных целях - завышают эффективность своего товара на порядки