Bezpieczeństwo pracy
i ergonomia
KRAKÓW 2008
Michał Andrzejewski
Paweł Bała
Marek Dudek
Sławomir Liszka
Wyrobiska w podziemnych zakładach górniczych przewietrzane są za pomocą wentylatorów głównych. Celem przewietrzania jest zapewnienie odpowiedniego składu powietrza potrzebnego do oddychania, oraz nie dopuszczenie do nagromadzenia się w wyrobisku gazów niebezpiecznych pod względem wybuchowym. Kolejnym ważnym czynnikiem jest mikroklimat, a wiec: temperatura, wilgotność, zapylenie. Wszystkie te parametry regulują odpowiednie przepisy, a najważniejsze to:
2. Rozporządzenie Ministra Gospodarki, z 28 czerwca 2002 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych
W celu skontrolowania parametrów opisanych powyżej, używa się odpowiednich przyrządów pomiarowych, na których odczytuje się wskazania i podejmuje decyzje dla zapewnienia odpowiednich warunków pracy. W razie przekroczenia dopuszczalnych parametrów przewidzianych przepisami, dokonuje się zmian w technologii lub stosuje odpowiednie środki ochrony przed czynnikami szkodliwymi dla zdrowia. W przypadku klimatu można zastosować klimatyzatory, skrócony czas pracy, lub doprowadzić większą ilość powietrza, które również obniża stężenie gazów niebezpiecznych dla zdrowia lub gazów wybuchowych w wyrobisku. Nie wszystkie wyrobiska można przewietrzać za pomocą wentylatorów głównych. Na przykład wyrobiska ślepe są przewietrzane przy pomocy wentylacji odrębnej, wentylacją ssącą, tłoczącą lub kombinowaną. Można również stosować urządzenia pomocnicze takie jak nawiewki, przegrody wentylacyjne. Często stosuje się przewietrzanie poprzez dyfuzję. W przypadku stwierdzenia, ze skład powietrza nie odpowiada wymaganiom określonym w przepisach niezwłocznie wycofuje się ludzi, a wejście do zagrożonego wyrobiska zabezpiecza się. W miejscach tych wykonuje się wyłącznie prace z zakresu ratownictwa górniczego i przeciwpożarowego. W skrajnych przypadkach należy użyć aparatu izolującego drogi oddechowe np. SR-60, (czas działania minimum 60 min.), lub sprzętu oczyszczającego np. pochłaniacza POG-8 (minimalna ilość tlenu dla prawidłowego działania 17%, a maksymalna ilość, CO 1%).
W dniu 30 listopada 2008 r zostały przeprowadzone pomiary mikroklimatu i gazów. Stanowisko do mikroklimatu wyposażone było w dwie komory: suchą i wilgotną, anemometr skrzydełkowy, psychometr Assmana, katatermometry, wentylator, stoper, podgrzewacz. Wykonano trzy pomiary prędkości powietrza, zmierzono psychometrem temperatury: termometrem suchym i termometrem wilgotnym, wykonano pomiary katastopni katatermometrem suchym i wilgotnym.
Stanowisko do pomiarów klimatycznych
Służy do pomiaru intensywności chłodzenia, wywołanego wspólnym działaniem temperatury, prędkości przepływu i wilgotności powietrza.
Zastosowanie
Katatermometr służy do pomiaru katastopni.
Obsługa katatermometru
1. Umieścić zbiornik dolny katatermometru w naczyniu z gorącą woda.
380C
2. Po zapełnieniu ½ zbiornika górnego cieczą ze zbiornika
dolnego wyjąć zbiornik z wody i wytrzeć go suchą szmatką, a
następnie przenieść katatermometr w miejsce pomiaru.
3. Włączyć stoper w momencie gdy słupek cieczy opadnie do
punktu wskazującego 38°C.
350C
4. Wyłączyć stoper w momencie gdy słupek cieczy opadnie do
punktu wskazującego 35°C.
Wzór na obliczenie katastopni - KW
gdzie:
F – stała katatermometru (wartość zaznaczona na cylindrze katatermometru)
T - czas opadania słupka cieczy od 38 do 35°C,
Anemometr służy do pomiaru prędkości przepływu powietrza.
Obsługa anemometru
1. Nacisnąć przycisk na obudowie - następuje skasowanie poprzedniego pomiaru i automatyczne uruchomienie stopera
2. Po jednej minucie stoper i pomiar zatrzymują się i odczytujemy wynik [m/min]
Psychrometr aspiracyjny służy do dokładnych pomiarów wilgotności powietrza.
Dane techniczne
Zakres pomiaru temperatury -30°...+50°C
Działka elementarna termometru 0,2°C
Zakres odczytu wilgotności względnej powietrza 10%...100%
Dokładność odczytu wilgotności 1%
Prędkość przepływu powietrza 1,5 m/s...2 m/s
Napięcie pracy silnika 6V...7,5V
Zasilanie 220V/ 50Hz
Obsługa psychrometru
1. Połączyć gniazdo zasilania sieciowego w głowicy
(ozn. 5V=) z gniazdem instalacji elektrycznej 220V
za pomocą zasilacza będącego w wyposażeniu.
2. Napełnić próbówkę (3) woda (zaleca się używanie
wody destylowanej).
3. Zwilżyć koszulkę znajdująca się na zbiorniczku
rtęci termometru oznaczonego kolorem niebieskim,
przez wsunięcie na kilkanaście sekund próbówki z
wodą do osłony (4).
4. Ustawić psychrometr w miejscu pomiarów .
5. Uruchomić psychrometr włącznikiem (5),
znajdującym się na pokrywie.
6. Po upływie 3 minut odczytać po raz pierwszy
wskazania termometrów. W tym celu przemieścić
lupkę (6), tak aby końce słupków rtęci obu
termometrów były jednocześnie widoczne przez
soczewki powiększające.
7. Po upływie 4-tej minuty odczytać wskazania po raz
drugi. Jeżeli otrzymane wartości temperatury nie
uległy zmianie pomiędzy trzecia i czwarta minuta
wykorzystać je do określenia wilgotności
powietrza, posługując się tablicami
psychometrycznymi, zgodnie z instrukcją w nich
zawartą.
8. Jeżeli nastąpiła zmiana temperatury, dokonywać
ponownych odczytów co 30 sekund, aż do jej
ustalenia.
9. Po zakończeniu pomiarów wyłączyć przyrząd i
rozłączyć z siecią 220V.
Temperatura efektywna w zależności od temperatury, wilgotności względnej, ruchu powietrza
Pomiary
Komora sucha
Pomiar prędkości przepływu powietrza anemometrem skrzydełkowym:
V1 = 60 m/min V2 = 59 m/min V3 = 61 m/min
Vśr = 60 m/min /60 min = 1 m/s
Pomiar wilgotności psychometrem Assmana
Tempsucha = 20,20c Tempwilgotna = 11,20C
Wilgotność odczytana z tablic psychometrycznych 35%
Pomiar intensywności chłodzenia katatermometrem suchym (stała katatermometru 402)
czas opadania słupka cieczy od 380C do 350C = 54,7s
402/54,7 = 7,349 KS
Pomiar intensywności chłodzenia katatermometrem wilgotnym (stała katatermometru 402)
czas opadania słupka cieczy od 380C do 350C = 30s
402/30 = 13,4 KW
Temperatura efektywna odczytana z wykresu wynosi Tef=160C
Przyrost ciśnienia DL=92 mm = 0,092m
Wzór na ciśnienie dynamiczne
g – przyspieszenie ziemskie =9,81 [m/s2]
r - gęstość =1000 [kg/m3]
DL = 0,092 [m]
sina = 1/50
obliczenie DL=0,092*9,81*1000*1/50=18,0504 [Pa]
Komora wilgotna
V1 = 69 m/min V2 = 71 m/min V3 = 70 m/min
Vśr = 70 m/min /60 min = 1,17 m/s
Tempsucha = 20,80c Tempwilgotna = 140C
Wilgotność odczytana z tablic psychometrycznych 47%
czas opadania słupka cieczy od 380C do 350C = 54,5s
402/54,5 = 7,376 KS
czas opadania słupka cieczy od 380C do 350C = 32,4s
402/32,4 = 12,4 KW
Temperatura efektywna odczytana z wykresu wynosi Tef=16,50C
Przyrost ciśnienia DL=59 mm = 0,059m
DL = 0,059 [m]
obliczenie DL=0,059*9,81*1000*1/50=11,5758 [Pa]
Wnioski
Przepisy dotyczące klimatu mówią: temperatura powietrza w miejscu pracy nie powinna przekraczać 28°C przy wykonywaniu pomiaru termometrem suchym, a intensywność chłodzenia nie powinna być mniejsza od 11 katastopni wilgotnych (Kw).
W komorze suchej i wilgotnej temperatury powietrza, intensywność chłodzenia oraz wilgotność nie ma przekroczeń parametrów określonych w przepisach. Temperatura efektywna nieznacznie odbiega od pasa komfortu, a wiec praca może odbywać się normalnie.
Minimalne prędkości powietrza wynoszą:
- w polach niemetanowych 0,15m/s,
...
licha2