Аэрология

1.5. Ядовитые примеси воздуха
Ядовитыми примесями шахтного воздуха являются окись угле­рода, окислы азота, сернистый газ, сероводород и др. Ядовитые газы в незначительных количествах могут выделяться из вме­щающих пород и полезного ископаемого, из минеральных источ­ников, пересекаемых горными выработками. Большое количество ядовитых газов выделяется при ведении взрывных работ и ра­боте машин с двигателями внутреннего сгорания. Содержание ядовитых газов в воздухе строго нормируется. Предельно допус­тимой концентрацией вредных веществ в воздухе рабочей зоны является такая концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжи­тельности (но не более 41 ч в неделю) в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоя­нии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследо­ваний в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоя­щего и последующих поколений.
Окись углерода — газ без цвета, вкуса и запаха. Его плот­ность по отношению к воздуху равна 0,97, молекулярный вес — 28. Масса 1 л окиси углерода при нормальных условиях равна 1,25 г. В воде он растворяется плохо (в 100 объемах воды при температуре 20 °С растворяется три объема окиси углерода). Окись углерода горит и взрывается в смеси с воздухом при со­держании 16,2—73,4%. Температура воспламенения такой смеси находится в пределах 630—810 °С. Отравление человека окисью углерода происходит потому, что гемоглобин крови, содержа­щийся в красных кровяных клетках (эритроцитах), в 300 раз ак­тивнее соединяется с окисью углерода, чем с кислородом, что приводит к кислородному голоданию тканей. При содержании
15

в крови 10—20 % окиси углерода у человека учащается дыхание при работе, появляется легкая головная боль. В случае содер­жания в крови 20—40 % окиси углерода головная боль усили­вается, появляются головокружение, психическое расстройство, общая слабость, тошнота, рвота, учащенное сердцебиение. При дальнейшем увеличении содержания в крови окиси углерода на­ступает обморочное состояние, а затем — смерть. Кроме острого отравления, возможно хроническое отравление окисью углерода при длительном пребывании человека в газовой среде с содержа­нием окиси углерода, большим санитарной нормы. При хрони­ческой интоксикации поражается центральная нервная система, ухудшается зрение (нарушение цветоощущения, сужение поля зрения), появляются боли в области сердца и гипертоническая болезнь. После взрывных работ люди могут быть допущены в забои при содержании окиси углерода или условной окиси уг­лерода, не превышающем 0,008 % в условиях непрерывного про­ветривания выработки.
Предельно допустимая концентрация окиси углерода в воз­духе действующих выработок равна 0,0017 %.
Окислы азота. Шахтный воздух может содержать окись азота NO, двуокись азота N0₂, двучетырехокись азота N2O4, пятиокись азота N₂0₅. Окислы азота имеют темно-бурый цвет и резкий за­пах. Наиболее устойчивы в воздухе N0₂ и N2O4. Двуокись азота в 1,59 раза тяжелее воздуха. Она хорошо растворяется в воде, образуя азотную и азотистую кислоты. Процесс растворения идет в соответствии с реакцией
2N0₂ + Н₂0 - HN0₂ + HN0₃.
Двучетырехокись азота Ыг0₄ в 3,18 раза тяжелее воздуха. Она также хорошо растворяется в воде. Острое отравление человека окислами азота происходит в несколько стадий. В начальной ста­дии появляются небольшой кашель, слабость, головная боль. Через 30—60 мин наступает период мнимого благополучия — ла­тентный (скрытый) период, который длится 3—6 ч и более. В это время начинается отек легких, который нарастает и вызывает боль в груди, кашель, усиление одышки, что может привести к смерти. Смертельное отравление вызывает содержание окислов азота в воздухе, равное 0,025 %• Допустимая концентрация газа в действующих выработках в пересчете на N0₂ равна 0,000 26%.
Сернистый газ S0₂ — бесцветный газ с сильным раздражаю­щим запахом и кисловатым вкусом. Он тяжелее воздуха в 2,3 раза. При 20 °С в одном объеме воды растворяется 40 объемов сернистого газа. Сернистый газ образуется при производстве взрывных работ, рудничных пожарах, окислении полисульфидов кислородом воздуха. Он выделяется из горных пород (при разра­ботке богатых серой колчеданных и полисульфидных руд) и ка­менного угля. Сернистый газ ядовит, вызывает раздражение
16
верхних дыхательных путей и глаз, а при высокой его концентра­ции поражает легкие. В аварийных ситуациях при концентрации сернистого газа 0,05 % быстро наступает смерть от удушья. За­пах сернистого газа ощутим при содержании его в воздухе 0,0005 %. Предельно допустимая его концентрация в воздухе равна 0,000 38%.