Что такое рудничное отравление

В рудничном воздухе могут оказаться такие газы, как азот, метан, окись углерода, сернистый газ, сероводород, оксиды азота, метан, водород, тяжелые углеводороды, радон, аммиак и другие вредные газы, а также пары воды и пыль. Одни ядовитые газы образуются при взрывных работах или в результате работы в подземных условиях двигателей внутреннего сгорания, другие выделяются из горных пород или полезных ископаемых и шахтных вод.

Насыщение крови кислородом зависит от величины его парциального давления. В глубоких шахтах парциальное давление кислорода в рудничном воздухе выше его значения, соответствующего нормальному атмосферному давлению. Такие условия наиболее благоприятны для усвоения кислорода кровью людей. Наоборот, в высокогорных условиях парциальное давление кислорода уменьшается и усвоение его кровью ухудшается.
При снижении содержания кислорода до 17% наступает сильная одышка и сердцебиение, при содержании его, равном 12%, появляется обморочное состояние, при 9% наступает смерть вследствие кислородного голодания.

Углекислый газ (CO₂) - бесцветный газ, без запаха, со слабокислым вкусом. Относительная плотность - 1,52. Относительная молекулярная масса углекислого газа - 44, плотность его при нормальных условиях 1,96 кг/м. куб.. Растворимость в воде при 0°С составляет 179,7% по объему.
Тяжелее воздуха. Скапливается у почвы выработок, в тупиковых выработках, где нет вентиляции.
Концентрация до 5% - учащенное дыхание (отдышка), 10% - обморочное состояние, 10% и выше - смерть.
Источник - взрывные работы, пожар, работа двигателей внутреннего сгорания, гниение органических веществ (гниение дерева в шахте), выделения из горных пород.

Азот - газ без цвета, вкуса и запаха. Относительная плотность его - 0,97, плотность при нормальных условиях 1,25 кг/м. куб. Азот химически инертен, однако при очень высоких температурах, возникающих, например, во время взрывных работ и электродуговой сварки, способен окисляться, образуя очень ядовитые газы. Увеличение содержания азота в воздухе оказывает влияние на человека вследствие уменьшения при этом содержания кислорода.

Окись углерода (CO) (угарный газ) - газ без цвета, вкуса, запаха. Относительная плотность окиси углерода - 0,97, плотность его при нормальных условиях 1,25 кг/м. куб. В воде окись углерода плохо растворима. Горит и взрывается окись углерода при концентрации в воздухе от 12,5 до 75%. Окись углерода весьма ядовита, легко соединяется с гемоглобином крови, препятствуя поступлению в кровь кислорода и вызывая кислородное голодание организма.
Легче воздуха, скапливается в верхних частях выработок. Способен вызывать легкое отравление при концентрации в воздухе 0,02— 0,05 %. При концентрации 1 % смерть наступает после нескольких вдохов.
Образуется при взрывных работах, пожарах, работе двигателей внутреннего сгорания. Обнаружить этот газ невозможно! (только газоанализатор) Единственное спасение в зоне поражения - изолирующий самоспасатель.

Двуокись азота является наряду с наиболее устойчивым в воздухе окислом азота. Весьма ядовита, как и другие окислы азота. Относительная плотность двуокиси азота - 1,59, плотность двуокиси азота при нормальных условиях 2,05 кг/м. куб. Двуокись азота имеет бурый цвет и характерный резкий запах. Двуокись азота вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей и глаз, а в тяжелых случаях - отек легких.

Сернистый газ бесцветен, имеет кислый и сильный раздражающий запах горящей серы. Относительная плотность сернистого газа - 2,213, а плотность сернистого газа при нормальных условиях 2,86 кг/м. куб. Сернистый газ хорошо растворяется в воде. Сернистый газ весьма ядовит. Присутствие в воздухе сернистого газа вызывает раздражение слизистых оболочек дыхательных путей и глаз, а в тяжелых случаях воспаление бронхов, отек гортани и легких.

Сероводород - газ без цвета, со сладковатым вкусом и запахом тухлых яиц. Сероводород ощутим по запаху уже при содержании его, равном 0,0001%. Относительная плотность сероводорода - 1,18, плотность при нормальных условиях 1,52 кг/метр кубический. Сероводород горит, а при концентрации в воздухе 6% взрывается. Сероводород хорошо растворяется в воде.
Сероводород весьма ядовит, раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Симптомами сильного отравления сероводородом являются тошнота, рвота и обморок.

Акролеин - бесцветная, легко испаряющаяся жидкость. Акролеин образуется при разложении дизельного топлива в условиях высокой температуры. Акролеин весьма ядовит.

Альдегиды (анисовый, коричный, ацетальдегид, бензальдегид, формальдегид, хлораль) - очень ядовитые продукты разложения топлива при работе двигателей внутреннего сгорания. Наиболее опасным является формальдегид. Формальдегид легко растворим в воде.

Тяжелые углеводороды - этан , пропан и бутан - взрывчатые газы, выделяющиеся из слабо метаморфизованных углей. Тяжелые углеводороды могут образовываться при взрывных работах.

Компрессорные газы образуются при разложении смазочных масел в компрессорах и попадают со сжатым воздухом в горные выработки. Компрессорные газы могут явиться причиной взрывов и отравлений.

Метан - газ без цвета, запаха и вкуса. Относительная плотность метана - 0,554, плотность метана при нормальных условиях 0,716 кг/м. куб.. Метан слабо растворим в воде. В больших количествах метан встречается на угольных месторождениях, в меньших - на месторождениях калийных солей, в небольших - на месторождениях некоторых других полезных ископаемых. Метан выделяется в смеси с другими газами, называемой рудничным газом. Метан горюч и при концентрации в воздухе 5 - 16% взрывается. Метано-воздушная смесь взрывается при температуре источника воспламенения 635 °С и более, причем взрыв метана происходит не сразу, а по истечении некоторой паузы - периода индукции.

Водород - газ без цвета, вкуса и запаха, самый легкий из всех газов. Относительная плотность водорода - 0,0696, плотность его при нормальных условиях 0,09 кг/м. куб. Водород в воде растворяется слабо. Горит и взрывается водород при содержании в воздухе от 4 до 72%. Взрывается водород мгновенно без индукционного периода. [1]

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Спиридонова Ольга Георгиевна

В статье рассматриваются ядовитые и горючие активные газы, наиболее опасные для жизнедеятельности человека.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Спиридонова Ольга Георгиевна

О. Г. Спиридонова

Научный руководитель - доцент В. Г. Артемов

Пермский государственный технический университет

В статье рассматриваются ядовитые и горючие активные газы, наиболее опасные для жизнедеятельности человека.

Оксид углерода, или угарный газ (СО) - одна из наиболее ядовитых и часто встречающихся примесей рудничного воздуха. Это газ без цвета и запаха, плохо растворяется в воде. Угарный газ горит характерным голубым пламенем, а при содержании от 13 до 75 % в воздухе взрывается. Угарный газ токсичен. Токсичность выражается в том, что гемоглобин крови в 250-300 раз активнее соединяется с угарным газом, чем с кислородом. Если вдыхаемый воздух содержит оксид углерода, то кровь усваивает его вместо кислорода, что приводит к опасному для жизни человека кислородному голоданию, которое при достаточном насыщении крови угарным воздухом может привести к смерти. Симптомы отравления зависят от характера человеческого организма: голова как будто становится большой, появляется боль в висках, ощущение сдавливания лба, головокружение, шум в ушах, учащение пульса, рвота. Возможно хроническое отравление при длительном пребывании человека в газовой среде с содержанием оксида углерода выше санитарных норм. При хронической интоксикации поражается нервная система, ухудшается зрение, наблюдаются боли в области сердца, повышается кровяное давление.

Окислы азота (оксид N0 + диоксид N0 + . ) образуются в основном при взрывных работах (N0 + N0 + N О + N О + цианистые соединения) и при работе машин с ДВС. При взрывных работах и при работе машин с дизельным ДВС в рудничном воздухе рабочих зон превалирует содержание N0.

N0 - бесцветный газ, без запаха и вкуса, плохо растворяется в воде. Он менее токсичен, чем N0. N0 - газ красно-бурого цвета, хорошо растворяется в воде, образуя азотную и азотистую кислоты. N0 оказывает прямое воздействие на центральную нервную систему и отравляет кровь. N0 вызывает раздражение дыхательных путей. Смесь окислов относится к опаснейшим примесям рудничного воздуха. Симптомы отравления окислами азота: слабость, головокружение, онемение ног, снижение кровяного давления. Через 1-3 суток на фоне общего хорошего самочувствия наступает резкая слабость. Последствия отравления ощущаются длительно, более года.

Сернистый газ (80) - бесцветный газ с сильным раздражающим запахом и кисловатым привкусом. Хорошо растворяется в воде. Сернистый газ весьма ядовит, и это проявляется даже при ничтожных его концентрациях. Он вызывает раздражение слизистых оболочек глаз, носа и горла. Опасен для жизни при содержании в воздухе 0,005 %, поэтому согласно нормативным актам допустимая концентрация в воздухе равна 0,00038 %. Сернистый газ образуется при взрывании породы, содержащей серу, рудничных пожарах, окислении полисульфидов кислородом, взрывах серной и сульфидной пыли, выделяется из некоторых горных пород.

Сероводород (Н8) - бесцветный газ, при опасных для человека концентрациях не имеет запаха. При безопасных концентрациях имеет запах, напоминающий запах тухлых яиц. Хорошо растворяется в воде. Сероводород горит и образует с воздухом взрывчатую смесь. В рудничном воздухе сероводород является частым спутником сернистого газа. Н8 весьма ядовит. В случае легкого отравления человека сероводородом наблюдается раздражение слизистой оболочки глаз, слезотечение, кашель, стеснение в груди. При отравлении средней тяжести поражается нервная система, возникают головная боль, головокружение, слабость, рвота, оглушенное состояние. Тяжелое отравление сероводородом вызывает рвоту, нарушение сердечнососудистой деятельности и дыхания, обморочное состояние и смерть.

Акролеин (СН СНС0Н) - летучая жидкость (легко испаряющаяся) с запахом пригорелых жиров. Образуется при разложении дизельного топлива. Растворяется в воде. Оказывает на человека раздражающее действие. Возможны отек век, чувство царапанья в горле, раздражение верхних дыхательных путей, кашель, боли в животе, тошнота, посинение губ. Пребывание в атмосфере с содержанием акролеина 0,014 % в течение 10 мин опасно для жизни.

Альдегиды образуются при работе двигателей внутреннего сгорания, все они весьма ядовиты, действуют на слизистую оболочку глаз и органов дыхания, поражают нервную систему и кожный покров. Один из наиболее опасных - формальдегид (НС0Н). Легко растворяется в воде. Имеет резкий неприятный запах. Он вызывает насморк, бронхит, чувство слабости, расстройство пищеварения, головную боль, сердцебиение, бессонницу, отсутствие аппетита.

Активный горючий газ: метан (СН) - газ без цвета, запаха и вкуса. Он легче воздуха почти в два раза. Плохо растворяется в воде. При обычных условиях инертен и соединяется только с галоидами. Не ядовит. Однако при содержании в воздухе 50-80 % и нормальном содержании кислорода он вызывает головную боль и сонливость, а примесь этана к подобной смеси придает ей слабое наркотическое свойство. Метан горит бледно-голубоватым пламенем. Температура воспламенения метана 650-750 °С. Она зависит от содержания метана в воздухе, состава и атмосферного давления воздуха. При содержании метана в воздухе от 5 до 16 % образуется взрывоопасная смесь. Сила взрыва зависит от количества участвующего в нем метана.

Программу ведет Кирилл Кобрин. Принимают участие корреспонденты Радио Свобода Юрий Багров, Сергей Козлов и Владимир Ивахненко.

Кирилл Кобрин: До конца недели продлятся траурные мероприятия по погибшим шахтерам на Украине и в Казахстане. В чем причина массовых трагедий на угледобывающих шахтах в странах постсоветского пространства, - об этом наш корреспондент.

Юрий Багров: Руководство шахты имени Ленина в Карагандинской области Казахстана не исключает, что причиной взрыва могли послужить нарушения при проведении ремонтных работ. Об этом заявил исполнительный директор "Миттал Стил Тимиртау" Григорий Презент. Он рассказал, что незадолго до трагедии, главный инженер дал распоряжение остановить вентиляцию шахты для проведения ремонта системы. Рассказывает корреспондент РС в Казахстане Сергей Козлов.

Сергей Козлов : В шахте имени Ленина в Карагандинской области погиб сорок один шахтёр. Все они стали жертвами мощного взрыва и сильного пожара, произошедших после выброса метана во время проходческих работ на глубине около 600 метров. Несколько десятков горняков получили ранения различной тяжести, шестеро находятся в реанимации госпиталя близлежащего города Шахтинска в тяжёлом состоянии.

Взрыв произошёл около девяти часов утра в среду, когда в шахте находилось триста семьдесят четыре шахтёра, триста из которых сразу же были подняты на поверхность. Однако тем, кто находился непосредственно в стволе проходки, спасти не удалось, их гибель, как считают специалисты, стала мгновенной. В Карагандинской области объявлен трёхдневный траур.

В Донецкой области объявлен двухдневный траур по шахтерам, которые погибли 20 сентября на шахте имени Засядько. На месте аварии продолжает работать правительственная комиссия. Подробности - у киевского корреспондента Радио Свобода Владимира Иваненко.

Владимир Ивахненко: Похороны 13 горняков шахты имени Засядько состоятся в Донецке пятницу. Согласно выводам судмедэкспертов, они погибли из-за отравления рудничным газом. Выброс метана был весьма интенсивным и внезапным, поэтому не все горняки, работавшие утром в среду на аварийном участке на глубине свыше тысячи метров, успели воспользоваться "самоспасателями". В нескольких больницах города находятся около пятидесяти человек, пострадавших в результаты аварии. Почти у всех диагноз - "острое отравление газом". По словам медиков, сейчас жизни пострадавших ничто не угрожает, но как минимум им предстоит недельный курс лечения.

На шахте имени Засядько, которая была введена в эксплуатацию еще в начале пятидесятых годов прошлого столетия, не так давно была проведена реконструкция. Ее оборудовали по последнему слову техники, в том числе и современной системой безопасности. Благодаря этой системе, по словам руководство шахты, удалось избежать подземного взрыва и большого числа жертв. На месте трагедии продолжает работу правительственная комиссия во главе с вице-премьером Андреем Клюевым. Минувшей ночью эксперты обследовали аварийный участок шахты, однако так и не смогли выяснить причину внезапного выброса метана. Говорит министр угольной промышленности Украины Сергей Тулуб.

Сергей Тулуб: Мы определили, экспертная комиссия - вы знаете, что ее возглавляет академик, директор института Болот Анатолий Федорович, - должна снова побывать, обследовать каждый метр этого аварийного участка, построить компьютерные такие модели, на которых мы бы могли увидеть взаимодействие физических напряжений на этом участке и увидеть, где же был источник такого огромного объема газа метан.

Владимир Ивахненко: По факту аварии возбуждено уголовное дело. В расследовании лично принимает участие Генеральный прокурор Украины Александр Медведько. Следствие должно назвать причину гибели людей - халатность или все же несчастный случай. Примечательно, что не прошло и суток после трагедии на шахте имени Засядько, как на другом угольном предприятии Донецкой области - шахте "Добропольская" - очередная авария унесла жизни троих горняков. Они погибли так же как их коллеги на шахте имени Засядько - из-за отравления рудничным газом. Внезапный выброс метана - характерная особенность большинства из работающих почти двухсот украинских шахт, которые продолжают подтверждать свою репутацию как одни из самых опасных в мире.

Юрий Багров: Причины большинства аварий - отношение собственников к труду шахтеров, считает председатель профсоюзов угольной промышленности России Иван Мохначук.

Иван Мохначук: Та же знаменитая шахта Засядько, она на сегодняшний день является практически уже приватизированной шахтой. И там действительно большое внимание уделяется безопасности, новой технике, технологии. Она очень сложная, это одна из наиболее глубоких шахт не только на бывшем постсоветском пространстве, но и в мире, где добывается уголь я имею в виду, но там уголь очень ценный. А вот на Украине есть часть предприятий, которые являются государственными, и мы знаем по России, как государственные чиновники, завися от начальников, которые сидят в министерских кабинетах в столицах, решая те или иные вопросы, в том числе безопасности и так далее.

К сожалению, психология так устроена, что человек, который не является хозяином, он себя считает временщиком; и даже находясь в кресле директора, руководителя, какого-то одного из ведущих специалистов, менеджеров, как сегодня говорят, он понимает, что рано или поздно с ним распрощаются, и он пытается за это время решить какие-то другие, в том числе, свои личные проблемы и подумать о будущем, заложить некие финансовые и другие фундаменты на будущую жизнь. Поэтому отношение, соответственно, немножко другое, чем когда это свое, твое, и ты хозяин, ты об этом думаешь, чем когда ты просто пришедший со стороны и притом, как развернется судьба предприятия и твоя, это от тебя мало зависит, как там решат чиновники наверху. Я думаю, что это большой фактор.

Юрий Багров: Во времена Советского Союза трагедии на угледобывающих шахтах замалчивались, однако по закрытым каналам информация поступала руководителям других предприятий отрасли. Специально отрабатывались внештатные ситуации. С распадом СССР подобный опыт был утрачен. Обмен данными о трагедиях между странами постсоветского пространства мог бы спасти немало человеческих жизней, считает председатель профсоюзов угольной промышленности России Иван Мохначук.