Требования к тепловому режиму в подземных выработках

Тепловой режим - один из производственных факторов, характеризуется совокупностью термодинамических параметров воздуха, окружающе­го массива, горной массы, машин и людей.

Обеспечивает безопасности труда, исключение несчастных случаев, профессиональных заболеваний и сохранение состояния здоровья рабочих.

(ПБ, п.155, п.156)

В конечном итоге тепловой режим шахт и рудников определяет­ся температурой, влагосодержанием рудничного воздуха и скоростью его движения в подземных выработках.

Тепловой режим в подземных выработках должен обеспечивать комфортные условия труда человека, при которых бы он отдавал в окружающую среду столько тепла, сколько выделяется в его организ­ме.

Тепловой режим в подземных выработках должен поддержи­ваться таким, чтобы обеспечивался нормальный теплообмен орга­низма человека в окружающей средой по всем четырем каналам: дыханием, лучеиспусканием, конвекцией и потовыделением.

Резкие изменения параметров руд­ничного микроклимата и, в частности, температуры для организма человека весьма нежелательны.

Влияние теплового режима на процессы ведения подземных работ.

Влияние теплового режима рудничного воздуха сказывается на производительности труда горнорабочих, обеспечении безопасных условий их труда, поддержании устойчивости горных выработок (в условиях многолетней мерзлоты) и технологии разработки место­рождений.

С увеличением температуры рудничного воздуха обеспечить баланс между тепловыделением в организме человека и его теплооб­меном с окружающей средой становится все сложнее. Сбалансиро­вать тепловыделение и теплообмен возможно двумя путями: 1) со­кращением тепловыделения горнорабочего за счет увеличения пере­рывов в работе на отдых, что ведет к снижению производительности его труда; 2) изменением температурного режима рудничного возду­ха до нормативных требований, что связано с удорожанием ведения горных работ и не беспредельно по возможностям.

Оптимальным температурным режимом рудничного воздуха следует считать такой, при котором обеспечиваются безопасные ус­ловия для здоровья человека, минимальное удорожание горных работ за счет затрат на создание благоприятного микроклимата и макси­мальная производительность. Проветривание подземных выработок производят не только с целью обеспечения нормативных требований по тепловому режиму рудничного воздуха, но и с целью регулирования газового режима, запыленности воздуха, предотвращения самовозгорания угля и руд, надежности противопожарного водоснабжения и ряда других мероп­риятий по обеспечению безопасных условий труда.

Повышение температуры рудничного воздуха сопровождается увеличением его запыленности в результате процессов разрушения горных пород. Это приводит к накоплению «рыхлой» пыли на стенках выработок и сужает возможности регулирования скорости движения воздуха для обеспечения нормативных требований по его темпера­турному режимуС увеличением температуры рудничного воздуха возрастает ин­тенсивность окислительных процессов.

Охлаждение рудничного воздуха ниже (0°С) при разра­ботке месторождений в условиях многолетней мерзлоты сопровожда­ется конденсацией водяных паров, что приводит к интенсивному образованию наледей и снежной «шубы» на стенках выработок. Это увеличивает аэродинамическое сопротивление выработок, затрудня­ет их проветривание и эксплуатацию.

Нормативными требованиями правил техники безопасности при ведении работ в подземных выработках предусмотрено, чтобы при влажности рудничного воздуха 85-98 % его температура не пре­вышала (28°С) при скорости не менее 3 м/с, (27°С) при скорости не менее 2,5 м/с и (26°С) при скорости не менее 2 м/с.

Для предупреждения переохлаждения и простудных заболева­ний горнорабочих при искусственном охлаждении воздуха, подавае­мого в добычные участки, его температура должна быть не менее  (22°С) при скорости 2-4 м/с, не менее (21°С) при скорости 1,5-2,5 м/с и не менее (20°С) при скорости 1-2 м/с.

Климатические условия подземных выработок. Факторы, от которых зависит температура воздуха в шахтных выработках.

Микроклиматические условия на подземных рабочих местах (температура, влажность, скорость движения воздуха) горнодобывающих предприятий различны и зависят главным образом от климатического региона, в котором расположено предприятие, температуры горных пород на действующих горизонтах, а также степени удаления выработок от воздухоподающего ствола. Колебания температуры в выработках в большей степени обусловлены также глубиной проведения работ от земной поверхностиПроизводственный микроклимат представляет собой комплекс физических факторов, обуславливающих теплообмен человека с окружающей средой и его тепловое состояние, влияющих на самочувствие, здоровье, работоспособность. Тепловое состояние человека по степени напряжения реакций терморегуляции, влияния на показатели работоспособности, здоровье подразделяется на оптимальное, допустимое, предельно-допустимое.

Факторы

1. Температура породного массива, определяемая геотермией участка и процессы теплообмена между рудничным воздухом и породным массивом.

2. Температура рудничного воздуха на поверхности.

3. Гидростатическое сжатие/расширение воздуха при его движении по вертикальным или наклонным горным выработкам.

4. Массообменные процессы (особенно связанные с процессами влагообмена).

5. Окислительные процессы.

6. Интенсивность движения воздуха по горным выработкам.

7. Местные источники тепла абсолютного характера – взрывные работы, машины с ДВС, электрические приводы и т.д.