Пермский национальный исследовательский политехнический университет Кафедра «Безопасность жизнедеятельности» Пермь Лекция 3. Неблагоприятные факторы и их воздействие на организм человека Дисциплина «Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело»
Горнорудная промышленность продолжает оставаться отраслью с наиболее вредными и опасными условиями труда. Следует отметить, что наиболее вредные условия труда характерны для подземных работ, где действие на организм горнорабочих больших концентраций пыли, высоких уровней вибрации и шума усугубляется тяжестью труда, психоэмоциональными нагрузками, отсутствием естественного света, неблагоприятным микроклиматом, ограниченностью пространства при выполнении рабочих операций (вынужденные позы), наличием взрывных и суфлярных газов. Не смотря на развитие способов добычи, применение современной техники и оборудования труд горняка остается одним из самых тяжелых. Работники горных предприятий ведущих добычу полезных ископаемых подвергаются опасности воздействия на них вредных и опасных производственных факторов.
Травмирующий фактор - негативное воздействие на человека внешнего фактора, которое приводит к травме или летальному исходу. В настоящее время горнорудные предприятия имеют большое техническое оснащение, при эксплуатации которого растёт и перечень опасных и вредных факторов. К наиболее распространённым относятся следующие вредные производственные факторы: - запылённость и загазованность воздуха; - шум работающих механизмов и вибрация; - электромагнитные поля и ионизирующее излучение; - повышенная и пониженная температуры атмосферного воздуха; - недостаточное и неправильное освещение; - монотонность умственной и физической работ.
№ п/п Опасные и вредные производственные факторы Место действия Последующие воздействия ПДУ, ПДК, Нормативные документы 1 Движущиеся машины и механизмы Экскаваторы, буровые станки, авто и ж/д транспорт Механические травмы Разработки месторождений полезных ископаемых открытым способом (ЕПБ) 2 Подвижные части механического оборудования Экскаваторы, буровые станки, авто и ж/д транспорт Механические травмы Разработки месторождений полезных ископаемых открытым способом (ЕПБ) 3 Обрушения при ведении горных работ В случае потери устойчивости уступов, отвалов, бортов карьера Механические травмы Разработки месторождений полезных ископаемых открытым способом (ЕПБ) 4 Повышенный уровень шума Кабины экскаваторов, буровых станков, автотранспорта Расстройство нервной системы, тугоухость ГОСТ-12.1.003-83 ССБТ 75дБ 5 Повышенный уровень вибрации Кабины экскаваторов, буровых станков, автотранспорта Заболевания нервной и сердечно- сосудистой систем ГОСТ-12.10.12.80 ССБТ Частотная характеристика вибрации
№ п/п Опасные и вредные производственные факторы Место действия Последующие воздействия ПДУ, ПДК, Нормативные документы 6 Повышенная запылённость воздуха рабочей зоны Погрузочно-разгрузочные работы, БВР, автотранспорт Профессиональные заболевания дыхательных путей ГОСТ-12.1.014.84 ССБТ 7 Повышенная загазованность воздуха рабочей зоны Кабины экскаваторов, буровых станков, автотранспорта - после массовых взрывов Отравление организма ГОСТ-12.1.014.84 ССБТ 8 Окись углерода (СО) Кабины экскаваторов, буровыхстанков, автотранспорта - после массовых взрывов, БВР, ДВС Отравление организма, аллергия, раздражение кожи 20 мг/м3 (0,0017%) ГОСТ-12.1.005.88 ССБТ
№ п/п Опасные и вредные производственные факторы Место действия Последующие воздействия ПДУ, ПДК, Нормативные документы 9 Окислы азота (NO, NO2) Кабины экскаваторов, буровых станков, автотранспорта - после массовых взрывов, БВР, ДВС Отравление организма 5 мг/м3 (0,00026%) ГОСТ-12.1.005.88 ССБТ 10 Формальдегид ДВС Отравление организма, аллергия 0,5 мг/м3 ГОСТ-12.1.005.88 ССБТ 11 Акролеин ДВС Отравление организма, аллергия 0,2 мг/м3 ГОСТ-12.1.005.88 ССБТ 12 Бензопрен ДВС - // - ССБТ 0.00015 мг/м3 13 Кремния диоксид кристаллический при содержании в пыли от 2 до 10 % (гранит, шамот, кварцит) Погрузочно-разгрузочные работы, БВР Отравления, проф. заболевания ПДК 4мг/м3 14 Прочие виды пыли - // - - // - ПДК 10мг/м3
№ п/п Опасные и вредные производственные факторы Место действия Последующие воздействия ПДУ, ПДК, Нормативные документы 15 Повышенное значение напряжения в электрической сети ЛЭП 110 кВ, 6 кВ, 0,4 кВ, экскаваторы, буровые станки, карьерный ж/д. Транспорт Электромагнитное воздействие на организм, электрические травмы ГОСТ-12.1.010.81 ССБТ 16 Повышенная или пониженная температура воздуха в рабочей зоне Кабины экскаваторов, буровых станков, автотранспорта Дискомфорт, простудные заболевания ГОСТ-12.1.05.88 ССБТ Влажность воздуха 40-60%, t= +15 ч +20°С 17 Недостаточная освещённость Кабины экскаваторов, буровых станков, авто и ж/д транспорта, места перегрузок Физические, нервно-психологические и эмоциональные перегрузки СНиП II-4-70 Разработки месторождений полезных ископаемых открытым способом (ЕПБ) Все опасные (вредные) производственные факторы по месту их проявления и воздействию на организм человека разделяются на четыре основные группы: - физические; - химические; - биологические; - психофизические.
К этой группе относятся: - горные удары; - взрывы газа и пыли; - обрушение горных пород; - движущиеся машины и механизмы; - взрывные работы; - поражение электротоком; - вибрация; - шум; недостаточное освещение и т.д. Горные удары Горные удары – это хрупкое разрушение горных пород в зоне предельно напряженного состояния краевой части пласта или целика, происходящее вследствие превышения скорости изменения напряженного состояния над максимально возможной скоростью пластической деформации в данном месте. Влияние и проявление горного удара: разрушение и отброс породы, угля, разрушение крепи, смещение оборудования, образование пыли и воздушной волны, усиление газовыделения. Физические ОПФ и ВПФ
Взрывы газа и пыли Наиболее тяжелые последствия вызывает одновременное взрывание газа и пыли. Минимальная концентрация пыли, при которой возможен взрыв: 16-20 г/м³; максимальная – 200 г/м³. Концентрация газа от 2% при выходе летучих 26-32%, снижает взрываемость до 3-48 г/м³. Места наиболее сильного пылеобразования – это очистные и подготовительные выработки, места перегрузки отбитого угля. Обрушение горных пород Число травм от разрушения и падения кусков горной породы составляет 30-50% от общего числа травм в горных выработках. Наиболее опасные участки – это сопряжения очистных выработок с подготовительными, непосредственно в очистных забоях и в проходческих при возведении крепи. Чаще всего травмы происходят при несоблюдении паспортов крепления и невнимательности рабочих. Движущиеся машины и механизмы В процессе управления машинами и механизмами и их обслуживании, чаще всего травмирование происходит при работе на неисправном оборудовании, выходе из строя средств защиты, блокировок, сигнализации. Наиболее опасными местами являются комбайны, лавные и магистральные конвейеры, подъемные и крутящиеся части машин и оборудования.
Взрывные работы Нарушение ЕПБ при взрывных работах хотя бы одним человеком, может привести к гибели целого коллектива. При производстве ВР возникают не только опасные, но и вредные производственные факторы в виде образования ядовитых газов после взрывных работ. Поражение электротоком Травмы от электрического тока могут возникнуть в результате контакта с оголенными проводами и частями электрических машин, находящихся под напряжением. Наиболее опасен для человека переменный ток с частотой 20 – 1000 Гц. Вибрация Воздействие, превышающее нормы в диапазоне частот от 1 до 250 Гц, вызывает преждевременную усталость, потерю внимания и скорости реакции. При длительном воздействии возникает виброболезнь. Основными источниками вибрации являются детали машин, перфораторы, электросверла, вращающиеся части машин и механизмов в рабочем состоянии.
Шум На многих рабочих местах, на органы слуха шахтеров воздействуют шумы повышенной частоты. При уровне шума свыше 80 Дб и продолжительного воздействия у человека ощущается боль, снижается работоспособность и может произойти потеря слуха. Основными источниками шумов являются: вентиляторы, электродвигатели, места перегрузки горной массы и т.д. Профилактическими мерами против шума являются: устройство специальных приспособлений, гасящих шум и использование индивидуальных средств Освещенность С недостатком освещенности и отсутствием естественного освещения в шахте приходится встречаться повсеместно. Наиболее плохо освещенными местами являются рабочие места в проходческих и очистных забоях. Недостаточная освещенность вызывает усталость и заболевание глаз, а также нередко приводит к травмам.
Газы Ядовитые газы хорошо растворяются, вступают во взаимодействие с организмом человека вызывая его отравление. Основными ядовитыми газами являются: -окись углерода; -окислы азота; -сернистый газ; -сероводород. Эти газы могут выделятся в рудничную атмосферу в результате пожара, взрывных работ, гниения, загазирования выработок. Содержание ядовитых газов не должно превышать нормы, установленные ПБ. Пыль Действие пыли на организм человека зависит от ее химического состава. Пыль ядовитых веществ оказывает отравляющее воздействие на организм человека. Угольная и породная пыль вызывает болезни (пневмоканиозы), такие как силикоз, антракоз. Важнейшими средствами профилактики являются индивидуальные средства защиты – респираторы.
Основными опасными и вредными биологическими факторами являются болезнетворные микробы, грибки и т. д., возникающие в результате нарушения санитарно-гигиенических норм: в душевых, раздевалках, туалетах.
Физиологическими исследованиями установлено, что в угольной промышленности большинство работ выполняется вручную, что позволяет отнести их к очень тяжелым. Это оказывает вредное психофизическое воздействие на организм человека. Кроме того, рабочий в шахте находится в напряженном состоянии, вызываемом угрозой проявления большого числа ОПФ и ВПФ. Полное восстановление рабочего состояния человека невозможно без комфортных бытовых условий. Все перечисленные ОПФ и ВПФ встречаются в шахте.
Рудничный воздух – это смесь различных газов и паров, заполняющих подземные выработки
1. Техногенные (зависящие от деятельности человека): - производство взрывных работ; - работа двигателей внутреннего сгорания; - разрушение и транспортирование полезного ископаемого машинами и механизмами. 2. Природные: - разрушаемый горный массив, в котором содержатся различные вещества и газы; - природные минеральные источники, пересекаемые горными выработками
Производственная пыль — одна из наиболее распространенных профессиональных вредностей, которая может вызывать пылевые заболевания, занимающие первое место среди профессиональных заболеваний. Образование пыли и ее выделение в воздух рабочей зоны имеет место во многих отраслях промышленности: в горнорудной и угольной промышленности — при бурении породы, взрывных работах, сортировке, измельчении; в машиностроении — при очистке, обрубке литья, шлифовке, полировке изделий; металлургии и химии — при выполнении пирометаллургических процессов выплавки металлов и плавки различных минеральных материалов; на текстильных предприятиях — при очистке и сортировке шерсти, хлопка, при прядении, ткачестве и др. Производственная пыль представляет собой мелкораздробленные твердые частицы, находящиеся в воздухе рабочих помещений во взвешенном состоянии, т. е. в виде аэрозоля.
По происхождению различают пыль: органическую пыль (растительная – древесная, хлопковая, льняная и т.д., животная – шерстяная, костная и т.д., искусственная органическая – пластмассовая и др.); неорганическую пыль (минеральная – кварцевая, силикатная, цементная и т.д., металлическая – железная, алюминиевая, и т.д.); смешанную пыль (при шлифовке металла, при зачистке литья, при пескоструйных работах и т.д.). По способу образования различают: Аэрозоли дезинтеграции. Образуются при дроблении веществ (в дробилках и мельницах, при бурении и взрывании и т.д.). При этом чем тверже вещество, тем меньше размеры образующихся частиц. Поэтому для аэрозолей дезинтеграции характерно наличие высокодисперсной фазы, т.е. пыли с очень небольшими размерами частиц. Аэрозоли конденсации. Образуются из паров металлов, металлоидов и их соединений, которые при охлаждении превращаются в твердые частицы. К примеру, в воздухе могут конденсироваться пары цинка, алюминия и других металлов при их плавлении, пары металлов при электросварке. При этом размеры частиц могут быть в несколько раз меньше частиц аэрозолей дезинтеграции. По дисперсности — видимую (размеры пылевых частиц более 10 мкм), микроскопическую (размеры от 10 до 0,25 мкм), ультрамикроскопическую ( размеры менее 0,25 мкм).
При оценке влияния пыли на организм определенное значение имеет форма частиц, их твердость, острота, волокнистость. Форма пылинок, например, влияет на их поведение в воздухе, ускоряя (округляя) или замедляя (волокнистая, пластинчатая форма) оседание. Имеет значение также удельная поверхность (см 2 /г) пыли, поскольку их химическая активность в отношении организма зависит от общей площади поверхности. Обожженные продукты — керамзит, вспученные — перлит и вермикулит, имеющие поверхность в 0,25 — 3 раза большую, чем сырье, идущее для их изготовления (при незначительном увеличении содержания кремнезема), обладают более выраженным фиброгенным действием на легочную ткань. Токсическое действие пыли в большей степени зависит от химической природы пыли и ее концентрации в воздухе рабочей зоны. Растворимые пыли, задерживаясь в дыхательном тракте, всасываются, попадают в кровь и последующее их влияние на организм зависит от химического состава пыли. Например, сахарная пыль безвредна, а пыль таких металлов, как свинец, цинк, оказывают токсическое влияние на организм.
Химический состав пыли, во многом определяющий характер и степень профессиональной пылевой патологии, зависит от вида и состава обрабатываемого материала, способа и технологии его обработки. Очень важно определение в пыли диоксида кремния, находящегося в связи (комплексе) с различными соединениями. В ряде случаев незначительная примесь какого-либо химического агрессивного соединения изменяет направленность в силу действия пыли: так обнаруженный в отечественных цементах шестивалентный хром в количестве до 0,001 % обладает выраженным аллергическим действием. т электрических свойств пылевых частиц в ряде случаев зависит процесс осаждения, а следовательно, и время нахождения их в воздухе. При разноименном заряде пылинки притягиваются друг к другу и быстро оседают. При одинаковом заряде пылинки, отталкиваясь одна от другой, могут долго находиться в воздухе. Пыль может быть носителем микробов, клещей, яиц гельминтов и др.
Под влиянием пыли могут развиваться как специфические, так и неспецифические заболевания. Специфическая патология проявляется в виде пневмокониозов — фиброза легочной ткани. Пневмокониозы классифицируют следующим образом: силикоз — характерная форма пневмокониоза, возникающая под действием пыли свободного диоксида кремния; силикатоз — пневмокониоз, возникающий при вдыхании пыли солей кремниевой кислоты (наиболее часто встречающейся вид силикатоза — асбестоз, цементоз, талькоз и др.); металлокониоз (бериллиоз и др.), карбокониоз (анитракоз и др.); пневмокониоз от смешанной пыли, от органической пыли (биссиниоз и др.). Наиболее опасным заболеванием является СИЛИКОЗ. Он может развиваться у рабочих горнорудной, угольной, машиностроительной промышленности и др. При силикозе тяжелые склеротические изменения наблюдаются в органах дыхания с одновременными значительными нарушениями в нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной, лимфатической системах. Склеротические изменения легочной ткани при силикозе приводят к развитию эмфиземы легких, легочной недостаточности, наблюдаются поражения бронхов, потеря их эластичности, бронхит в ряде случаев бронхоэктаз и др.
По морфологической картине в легких выделяются две формы силикоза: узелковая и диффузно-склеротическая. Развиваются нарушения кровообращения в малом кругу, можно наблюдать сердечно-легочную недостаточность по типу «легочного сердца» и др. Изменяется секреторная функция желудочно-кишечного тракта с угнетением активности пищеварительных ферментов. Из неспецифических заболеваний, вызываемых воздействием производственной пыли, можно назвать пневмонии (пыль марганца, томасшлаковая пыль), пылевые бронхиты, бронхиальную астму (древесная, мучная пыль), поражения слизистой носа и носоглотки (пыль цемента, хрома и др.), конъюнктивиты, поражения кожи — бородавки, угри, изъязвления, экземы, дерматиты и др. Некоторые виды пыли (асбест, хром) представляют канцерогенную опасность. Систематическая работа в условиях воздействия пыли вызывает повышенную заболеваемость рабочих с временной нетрудоспособностью; это связано со снижением защитных иммунобиологических функций организма. Действия пыли могут усугублять тяжелый физический труд, охлаждение тела человека, некоторые токсические газы, что приводит к более быстрому возникновению и усилению тяжести пневмокониоза. Аэрозоли некоторых металлов (ванадий, молибден, марганец, кадмий и др.), пыль ядохимикатов (гексахлоран и др.) при несоблюдении гигиенических условий труда у отдельных рабочих могут вызывать профессиональные заболевания.
Мероприятия по ограничению неблагоприятного воздействия пыли на производстве должны быть комплексными и включать меры технологического, санитарно-технического, медико-профилактического и организационного характера. Технические мероприятия по борьбе с пылью разнообразны и зависят от свойства пыли, характера технологического процесса и вида оборудования. Эти мероприятия имеют решающее значение в профилактике пневмокониозов. К таким мероприятиям относятся следующие: 1) применение процессов, обеспечивающих минимальное дробление материала; 2) максимальная механизация и автоматизация производственных процессов. 3) применение герметичного оборудования, герметичных устройств для транспорта пылящих материалов. 4) использование увлажненных сыпучих материалов. Часто для этого применяется гидроорошение с помощью форсунок тонкого распыла воды; 5) применение эффективных аспирационных установок. 6) тщательная и систематическая пылеуборка помещений с помощью вакуумных установок (передвижных или стационарных). 7) очистка от пыли воздуха, подаваемого вентиляционными устройствами в помещение и выбросе в атмосферу. 8) пылеподавление паром низких параметров.
В комплекс санитарно-бытовых помещений должны быть включены помещения для хранения и перезарядки респираторов, для очистки спецодежды от пыли. К лечебно-профилактическим мероприятиям относятся организация и проведение предварительных и периодических медицинских осмотров, применение ингаляторов для профилактики и лечения верхних дыхательных путей (щелочные ингаляции), фотариев* для ультрафиолетового облучения. В качестве индивидуальных средств защиты можно рекомендовать противопылевые респираторы. При отдельных видах работ (пескоструйные работы) рекомендуется применять шлемы-скафандры или костюмы с подачей в зону дыхания рабочего чистого воздуха. * Фотарий — это помещение, оборудованное для проведения общих групповых ультрафиолетовых облучений в профилактических целях
