ایمنی در معدن – Safety in Mine
با توجه به نوع خطرات تهدید کننده در معادن مختلف آنها را به دو دسته:
- معادن زیرزمینی
- معادن روباز
تقسیم‌بندی می‌کنیم و در هر بخش به طور خلاصه به مسایل کلی ایمنی در این دو بخش پرداخته می‌شود.
ایمنی در معادن زیرزمینی
آتمسفر معدن
هوا در شرایط عادی دارای گاز های زیر می باشد:
- 79/02 درصد نیتروژن
- 20/9 درصد اکسیژن
- 0/034 درصد انیدرید کربنیک
- 0/024 درصد سایر گازها
هوای مرده
مخلوطی از گازهای انیدرید کربنیک و نیتروژن موجود در هوای معدن است که مقدار انها بیش از هوای معمولی باشد. در هوای مرده گاز اکسیژن وجود ندارد. مقدار هوای مرده ۱ تا ۲۰ درصد است ولی در معادن قدیمی امکان انکه این رقم به ۸۰ تا ۹۰ درصد برسد وجود دارد.
اثرات کمبود اکسیژن در هوای معدن
|
تاثیرات فیزیو لوژیک روی بدن انسان |
مقدار در صد اکسیژن |
|
تنفس به حالت طبیعی صورت می گیرد |
۲۱-۱۸ |
|
تنفس تند تر می شود |
۱۸-۱۷ |
|
تنگی نفس و طپش قلب به وجود می آید |
۱۷-۱۲ |
|
تنگی نفس و طپش قلب و حالت تهوع دست می دهد |
۱۴-۹ |
|
مرگ فوری |
۳-۱ |
مشخصات و عیار گازهای موجود در هوای معدن
|
عیار کشنده % |
حداکثرعیارمجاز % |
منابع تولید |
خواص فیزیکی |
گاز |
|
۶ |
۱۹/۵ (حداقل) |
به حالت طبیعی در هوا وجود دارد |
بی بو-بیرنگ-بی مزه |
اکسیژن |
| – |
۸۰ |
به حالت طبیعی در هوا وجود دارد-تصاعد از لایه ها |
بی بو-بیرنگ-بی مزه-اختناق آور |
ازت |
|
۱۸ |
۰/۵ |
تنفس-تصاعد از لایه ها-آتش سوزی-آتشباری-موتورهای احتراقی |
بی بو-بیرنگ-کمی مزه اسیدی-اختناق آور |
دی اکسید کربن |
|
۱۵-۵ (انفجار) |
۱ |
لایه های زغال-آتشباری-موتورهای احتراقی-تجزیه موادآلی |
بی بو-بیرنگ-بی مزه |
متان |
|
۰/۰۳ |
۰/۰۱ |
آتشباری-موتورهای احتراقی-احتراق ناقص-اکسیداسیون زغال |
بی بو-بیرنگ-بی مزه |
منواکسید کربن |
|
۰/۰۰۵ |
۰/۰۰۲ |
آتشباری-موتورهای احتراقی |
بوی مشخص-رنگ خرمایی-تلخ مزه |
اکسید های ازت |
|
۰/۱ |
۰/۰۰۰۵ |
احتراق کانی های گوگرددار-موتورهای احتراقی-آتش سوزی-آتشباری |
بوی مشخص-بی رنگ-ترش مزه |
انیدرید سولفورو |
|
۰/۱ |
۰/۰۰۲ |
آب و گاز لایه ها-آتشباری |
بوی تخم مرغ گندیده-بی رنگ-ترش مزه |
هیدروژن سولفوره |
|
۴ تا ۷۴ قابل انفجار |
– |
آب های اسیدی-آتشباری-شارژ باتری ها |
بی بو-بیرنگ-بی مزه |
هیدروژن |
منوکسید کربن (CO)
گازی سمی، فاقد رنگ و بو و مزه بوده و وزن مخصوص آن 0/967 می‌باشد. در عیار 0/1 درصد بعد از ۲ تا ۵ دقیقه بیهوشی و سپس مرگ را به دنبال دارد.
منابع تولید گاز CO:
۱- اکسیداسیون زغالسنگ و موادی مانند پیریت
۲- فعالیت لکوموتیوهای معدنی و موتورهای دیزلی
۳- حریق و انفجار گاز متان و گرد زغال
۴- انفجار مواد منفجره
گاز متان CH۴
به این گاز، گاز مرداب، گریزو یا رودنیشنی گاز نیز می‌گویند. گازی بی رنگ، بی بو و با وزن مخصوص ۰/۵۴۴ می‌باشد و به همین علت به طرف سقف کارهای معدنی حرکت می‌کند.
مستقیماً اثر سویی روی بدن ندارد ولی به علت اینکه جای اکسیژن را می‌گیرد خطرناک است همچنین در عیار‌های مشخصی باعث ایجاد انفجار می‌گردد.
انواع روش‌های تصاعد گاز متان
- طریقه معمولی
- طریقه وزشی
- طریقه تصاعد ناگهانی
علایم تصاعد ناگهانی
۱- علایم پیشرو
– تغییرضخامت، ساختمان یا استحکام زغال
– افزایش مقدار انتشار گاز
– صدای خرد شدن لایه های زغال
– گیر کردن مته هنگام حفر چال
۲- علایم فوری
– ضربه، تکان وآماس زغال سنگ
– صداهایی شبیه غرش یا رعد
– پرتاب شدن تکه های ریز زغال
– فشار هجومی رگه زغال به جلو
عوامل مشتعل کننده گاز متان
- ایجاد شعله در اثر کبریت زدن یا سیگار کشیدن
- چراغ اطمینان شعله ای
- جرقه ناشی از برخورد سنگ‌ها با یکدیگر
- ماشین‌های حفر زغال
- مواد منفجره معمولی و غیر مجاز
- لکوموتیوهای دیزلی
- ابزار های حفاری
- اصطکاک فلزات
- جرقه و قوس الکتریکی
- تخلیه الکترو استاتیکی
روش های پیشگیری از انفجار گاز متان
– استفاده از چراغ‌های ضد انفجار (EX)
– کاهش تعداد دفعات آتشباری
– استفاده از مواد منفجره مجاز
– استفاده از وسایل برقی ضد انفجار (EX)
وسایل اندازه گیری گاز متان
- چراغ اطمینان شعله‌ای
- انتر فرو مترها
- گاز سنج مقاومتی
گرد و غبار در معادن
ذرات بسیار ریز سنگ‌ها و کانی‌ها که برای مدتی کم یا زیاد در هوا معلق مانده و ابعاد آنها از یک میلی‌متر تا کسری از میکرون متغیر می‌باشد.
یک ذره کوارتز با وزن مخصوص 2/5 تن بر متر مکعب و قطر یک میکرون ظرف مدت یک ساعت از فاصله یک متری روی زمین سقوط می‌کند در صورتی که اگر قطر آن به ۱۰۰ میکرون برسد ظرف مدت 1/3 ثانیه همان مسیر را طی می کند.
حداکثر غلظت مجاز گرد و غبار در معادن
|
حداکثر غلظت مجاز |
نوع گرد |
|
۱ میلی‌گرم |
گرد حاوی بیش از ۲۰ درصد سیلیس خالص |
|
۲ میلی‌گرم |
گرد دارای ۲۰-۱۰ درصد سیلیس خالص |
|
۲ میلی‌گرم |
گرد زغال معمولی یا گرد زغال حاوی بیش از ۱۰% سیلیس خالص |
|
۴ میلی‌گرم |
گرد زغال دارای کمتر از ۱۰% سیلیس خالص |
|
۱۰ میلی‌گرم |
گرد زغال بدون سیلیس خالص |
منابع تولید گرد و غبار در معادن
- حفاری
- ماشین‌های برش و بارگیری
- انفجار
- بارگیری و انتقال موادمعدنی
- حمل و نقل موادمعدنی و سنگ‌ها
- کانه آرایی و تغلیظ موادمعدنی به طریقه خشک
گرد زغال
گرد زغال از دو نظر مهم بوده و مورد بررسی قرار می‌گیرد:
- تاثیر سوء بر سلامتی
- خاصیت انفجار پذیری و اشتعال
عوامل موثر در انفجار پذیری گرد زغال
- ابعاد ذرات: ابعاد کوچک‌تر از 0/1 میلی‌متر
- ترکیب ذرات: مواد فرار بالای ۱۰%
- مقدار گرد: بیش از ۴۰ گرم بر متر مکعب
- وجود گاز متان: ۲% برای ۱۶ گرم در متر مکعب
- نوع و قدرت منبع اشتعال: ۷۵۰ تا ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد
- اثرات جانبی مختلف: روی سقف خطرناک‌تر از کف کارگاه است
راه های جلوگیری از اشتعال گرد زغال
- استفاده کمتر از مواد منفجره و به کارگیری انفجار هیدرولیکی
- استفاده از مواد منفجره مجاز و ضد گریزو
- رعایت دقیق قوانین مربوط به خرج‌گذاری چال‌ها
- خنثی‌سازی گرد زغال با اب یا نمک‌های جاذب الرطوبه
- استفاده از چسب‌ها و رزین‌های مخصوص
حریق در معادن
آتش یک فعل و انفعال شیمیایی است که در آن کلیه مواد سوختنی با اکسیژن هوا ترکیب شده و تولید گرما می‌کند. حریق در معادن معمولا به دو صورت رخ می‌دهد.
- حریق ناشی از خودسوزی
- حریق معمولی
۱- حریق ناشی از خود سوزی
تعریف:
عبارت است از آتش گرفتن ماده معدنی مثل زغال، گوگرد، پیریت، سولفورها و… که خود به خود تولید شده و به آرامی توسعه میابد و ممکن است به آتش سوزی منجر شود.
علل پیدایش:
حریق‌های ناشی از خود سوزی در نتیجه اکسیداسیون کند ماده معدنی به وجود می‌آید به این صورت که بر اثر فعل و انفعال اکسیداسیون مقداری گرما حاصل می‌شود که خود مجدداً عامل تشدید فعل و انفعال می‌گردد و در نتیجه با تامین حرارت لازم ماده معدنی اتش می‌گیرد
محل وقوع:
- نزدیکی محل گسل‌ها و حوالی شکستگی‌ها
- محل‌های ریزش کرده در کارگاه‌ها
- پایه‌های برجا مانده از ماده معدنی
- دویل‌هایی که برای احداث کارگاه حفر می‌شود
- سقف گالری‌هایی که زیر لایه زغال حفر شده یا گالری‌هایی که سه طرف آن زغال باشد
- مجاورت درب‌های تهویه
- محل‌هایی از معدن که خوب تهویه نمی‌شوند
علایم:
- کاهش مقدار اکسیژن موجود در هوای معدن و زیاد شدن اندازه گازهای دی اکسید کربن و منوکسید کربن
- افزایش رطوبت هوا در نزدیکی محل حریق که توام با پیدایش مه غلیظ است
- بالا رفتن درجه حرارت هوا و آب ها در معدن
- گرم شدن موادمعدنی و سطح زغال سنگ
راه‌های پیشگیری:
- انتخاب روش استخراج صحیح
- استخراج کامل ماده‌معدنی در اطراف گسل‌ها و شکستگی‌ها
- توجه و کنترل لایه‌های اطراف درب‌های تهویه
- سرعت دادن به استخراج ماده‌معدنی
۲- حریق معمولی
تعریف:
آتش‌سوزی معمولی عبارت است از سوختن اشیا و لوازم مختلف که می‌تواند در معادن یا هر جای دیگر رخ دهد.
علل پیدایش:
- آتش معدنی
- ایجاد جرقه الکتریکی در اثر وضعیت نادرست تجهیزات برقی
- اتصال کوتاه در داخل کابل‌های حامل جریان یا ریزش روی کابل و ایجاد اتصال
- آتش روباز مانند رسیدن شعله چراغ‌های معدنی به اجسام سوختنی مانند چوب‌ها
- هدایت اتش از طریق دویل‌ها از بیرون به داخل معدن
- عایق کاری نادرست کابل‌های حامل جریان
- انفجار مواد منفجره نامتناسب مثل استفاده از باروت در معادن زغال سنگ
علایم حریق:
در این نوع آتش‌سوزی‌ها علایم و نشانه‌هایی وجود دارد که مهمترین انها عبارتند از:
- دود
- بوی مخصوص مواد سوختنی
- زیاد شدن ناگهانی درجه حرارت
- مشاهده شعله های آتش و دود
راه‌های پیشگیری:
- ممانعت از پیدایش اتش معدنی
- جلوگیری از تراکم گاز متان
- عدم نگهداری وسایل قابل سوختن در معدن
- استفاده از روغن های با دمای اشتعال بالا در موتورها
- احداث صحیح تاسیسات برقی
- استفاده از مواد نسوز در باربری،لنت ترمزها و…
روش های اطفاء حریق در معادن
- اقدام مستقیم
- سد بندی
- غرقاب کردن
- گل پاشی
- انتشار کف
- وارد کردن گازهای بی اثر به محل ایجاد حریق
ریزش در معدن
در معادن زیرزمینی ریزش سقف و کمر بالا یکی از معمول‌ترین و فراوان‌ترین حوادث محسوب می‌گردد به طوری که کمر بالا را دشمن جان کارگر به شمار می‌آورند. 33/8% کل حوادث در معادن دنیا را ریزش‌های بزرگ و سقوط سنگ‌ها به وجود می‌آورند.
علل ریزش در معادن:
مهمترین علل ریزش در معادن زیرزمینی عبارتند از:
- فشار طبقات فوقانی
- جنس چینه‌ها و سنگ‌ها
- روش استخراج
- فشار آب و گاز در چینه‌ها
روش های جلوگیری از ریزش
- نگهداری سقف و دیواره‌ها توسط وسایلی از قبیل: آرک‌های فلزی، چوب، جک، راک بولت و اسپلیت ست
- اندودن سیمان (شاتکریت، وایر مش)
- خارج کردن آب و گاز از طبقات
- بازرسی سقف و لق گیری
روش های اطمینان از محکم و یکپارچه بودن کمر بالا
- از طریق صدا: در این روش با پتک یا تبر به کمر بالا ضربه می‌زنند اگر صدا زنگ دار باشد نشان از یکپارچه بودن آن است.
- از طریق گوه یا خار: در شکاف کمربالا گوه چوبی یا فلزی قرار می‌دهند. افتاذن گوه دلیل بر بازشدن شکاف واحتمال وقوع ریزش است.
- از طریق آزمایش لرزش: با یک دست کمربالا راگرفته و بادست دیگر به ان ضربه می‌زنند. از نوع لرزش به وجود امده میتوان به یکپارچه بودن کمربالا پی برد.
برق گرفتگی در معادن
نیروی برق در همه صنایع کاربرد وسیعی دارد و در همه جا نیز خطرات زیادی را به دنبال دارد ولی با توجه به سخت و طاقت فرسا بودن فعالیت‌های معدنی و تعریق زیاد کارکنان معادن پوست آنها اغلب مرطوب بوده و مقاومت بدن انها در مقابل برق کاهش میابد و به همین دلیل خطرات بیشتری را نسبت به سایر صنایع دارد.
- عوامل موثر در برق گرفتگی
- نوع جریان برق
- شدت جریان
- ولتاژ
- مدت تماس
- مقاومت بدن
- سطح تماس
انواع صدمات برق در بدن انسان
- حرارتی (سوختن بدن)
- مکانیکی (پاره شدن نسوج)
- نوری (بیماری های چشم)
- شیمیایی (تجزیه خون)
- بیولوژیک (فلج شدن سیستم اعصاب)
علل آتش سوزی ناشی از برق
- بار اضافی
- ایجاد مدار کوتاه
- اتصال فاز به زمین
- ایجاد قوس الکتریکی
حمل و نقل و ترافیک معدنی
طبق آمار های موجود 6/6 درصد حوادث معدنی مربوط به بخش حمل و نقل است که از این میزان 4/5 درصد مربوط به راه آهن و 2/1 درصد متعلق به سایر انواع باربری است.
خطرات ناشی از حمل و نقل و ترافیک معدنی
- عبور و مرور افراد
- تردد قطار ها
- حمل ونقل با نوارهای نقاله
- حمل و نقل در راهرو‌های شیب‌دار توسط وینچ ها
- باربری در چاه
مواد منفجره و آتشباری
استعمال مواد منجره در معادن دامنه وسیعی دارد و برای انجام امور مختلف معدنی مانند: حفر چاه و تونل، استخراج مواد معدنی، لرزه نگاری و… آن را به مصرف می‌رسانند. با توجه به وسعت کاربرد مواد منفجره در معادن خطرات زیادی نیزبه دنبال آن خواهد بود.
تجزیه و تحلیل علل صدمات وارده از ناحیه مواد منفجره این واقعیت را نشان می‌دهد که قسمت عمده حوادث ناشی از آتشباری و انفجار در نتیجه عدم مراقبت ناظرین فنی و بی احتیاطی افراد آتشبار صورت می‌گیرد. که به قوانین و مقررات ایمنی بی توجهی نموده و خود را مسوول رعایت انها نمی‌دانند.
علل حوادث ناشی از آتشباری
- عبور افراد در نزدیکی محل انفجار در نتیجه بی اطلاعی
- رفتن به سینه کارهای استخراجی که چال های آن منفجر نشده باشد
- انفجار بی موقع یک یاچند چال در نتیجه پیدایش جریان های ولگرد الکتریکی،الکتریسیته ساکن، صاعقه و….
- وضعیت نادرست قرارگیری چال ها در سینه کار
- نفوذ شعله مواد قابل اشتعال در محوطه جلوی سینه کار استخراج
- شتاب زدگی و عدم رعایت مقررات حفاظتی جاری ازسوی شخص آتشبار
- مسمومیت و خفگی در اثر تنفس گازهای سمی بعد از آتشباری
برخی از احتیاط های لازم در هنگام آتشباری
- خود داری از قرار دادن چاشنی داخل جیب لباس
- استفاده از دستکش لاستیکی هنگام کار با مواد منفجره مخصوصاً دینامیت
- استفاده از میله چوبی برای سوراخ کردن فشنگ ماده منفجره
- استفاده از سمبه چوبی برای پرکردن چال‌ها
- عدم اعمال فشار روی مواد منفجره داخل چال
- جلوگیری از حضور اشخاص متفرقه در محل انفجار
- اعلام شروع و پایان عملیات آتشباری توسط اتشبار با صدای بلند یا علایم هشدار دهنده
- جلوگیری از حضور افراد در محل اتشباری قبل از تهویه کامل محل
- استفاده از مواد منفجره ایمنی برای معادن زغالسنگ
- کنترل میزان گاز متان و کلیه گازهای انفجاری قبل از اتشباری
علایم فساد مواد منفجره
- خارج شدن روغن موادمنفجره روغنی و مرطوب شدن انها
- تغییر رنگ نیترات آمونیوم
- ترد و شکننده شدن فتیله‌ها
ایمنی در معادن روباز
با توجه به عدم وجود محدودیت‌هایی مثل نوع ماشین آلات، استفاده از روش‌های شعله دار، تنگی فضای کارگاه و… در معادن روباز خطرات و حوادث کمتری نسبت به معادن زیرزمینی در آن وجود دارد. از طرفی مشکلاتی از قبیل یخبندان، طوفان و رعد و برق، بهمن و … در این معادن افراد را تهدید می‌کنند.
عوامل عمومی ایجاد خطر در معادن
- قسمت‌های متحرک ماشین آلات
- پرتاب قطعات و تکه‌هایی از مواد اولیه در حین کار
- حرارت
- برق گرفتگی
- سموم صنعتی
- مایعات خورنده
- گرد و غبارهای صنعتی
- اشعه‌های مضر
- سر و صدا
- ارتعاش و لرزش
- انفجار مواد منفجره
- آب و گازهای تحت فشار
- هوای کارگاه
خطرات معادن روباز
- لغزندگی سینه کارها و مواد انباشته شده
- سقوط بهمن
- تخلیه الکتریکی مربوط به رعد و برق
- برف، بوران و سرما
- سیلاب
- سقوط کارگران
- سقوط و ریزش دیواره‌ها
- آتشباری
- وسایل حمل و نقل
اشکال مختلف تغییر شکل و دیواره‌ها و سینه کارهای معدنی
- ریزش خرده سنگ‌ها
- سقوط سنگ
- سریدن سنگ‌ها
- جریان گل و لای
روش های جلوگیری از ریزش و سقوط در معادن روباز
- ایجاد پله‌ها در جهت مخالف شیب طبقات
- پرهیز از ایجاد شیب منفی در سینه کارها
- پیاده کردن زاویه شیب و ارتفاع صحیح در سینه کار (محاسبات پایداری شیب)
وسایل حفاظت فردی مورد نیاز در معادن
+ کلاه ایمنی
+ لباس کار
+ گوشی
+ عینک
+ ماسک
+ دستکش
+ چکمه یا کفش ایمنی
+ ماسک انفرادی (خود نجات)
انواع ماسک‌های انفرادی (Self Rescue)
- صافی دار: این نوع ماسک CO سمی موجود در هوا را به CO2 تبدیل می‌کند
- ماسک اکسیژن فشرده: حاوی یک کپسول اکسیژن فشرده است که برای تنفس به کار می‌رود.
- ماسک اکسیژن شیمیایی: مواد شیمیایی داخل این ماسک‌ها CO2 موجود در بازدم را گرفته و اکسیژن مورد نیاز بدن را برای مدت محدودی تامین می‌کند.
بیماری‌های ناشی از کار شایع در معادن
- سیلیکوز: در اثر تنفس گرد و غبار سیلیس آزاد یا سیلیکات‌های مرکب به وجود می‌آید. با به جا ماندن دانه های ریز سیلیس در سطح برونش‌ها سبب التهاب آنها شده و سپس با سفت شدن بافت‌های ریوی ایجاد فیبروز ریوی می‌کند.
- سیدروز: هرگاه گرد و غبار آهن وارد ریه‌ها گردیده و سبب ایجاد بیماری شود به آن سید روز گویند.
- افتالموکونیوز: در صورت نفوذ گرد و غبار داخل چشم این بیماری‌ها ایجاد می‌شوند.
- آنتراکوز: التهاب بافت‌های ریه و برونش‌ها در اثر استنشاق گرد و غبار زغال سنگ عامل ایجاد این بیماری است.
- درماتوکونیوز: بیماری‌های ناشی از تماس گرد و غبار با پوست درماتوکونیوز نامیده می‌شوند.
- انترکونیوز: ورود گرد و غبارهای معدنی به دستگاه گوارشی عامل اصلی ایجاد این بیماری است.
- اتوکونیوز: ورود گرد و غبارهای معدنی به گوش این بیماری را ایجاد می‌کند.
- آسبستوز: کارگران معدن و به خصوص آنهایی که در معادن سیلیکات آهن و آزبست کار می‌کنند به این بیماری دچار می‌شوند.
باسلام سرعت مجاز ماشین های معدنی معادن روباز حداقل و حداکثر چقدر است ؟ ممنون از راهنمایی
سلام برای کنترل گردوغبار واحد سنگ شکن یک معدن آهن چه روش‌هایی مناسب و مقرون به صرفه است