1. ZAGROŻENIE
Zagrożenie to wystąpienie w sposób niekontrolowany czynnika lub czynników, które mogą wywołać szkodę lub straty, a w ujęciu BHP -wypadek lub chorobę.
Klasyfikacja zagrożeń
Zagrożenia:
- Zagrożenia fizyczne
- Zagrożenia chemiczne
- Zagrożenia biologiczne
- Zagrożenia psychofizyczne
Rodzaje zagrożeń:
1.Zagrożenia naturalne:
a) Zagrożenia atmosferyczne
b) Zagrożenia geosferyczne
c) Zagrożenia hydrosferyczne
d) Zagrożenia biologiczne:
2) Zagrożenia osobowe
3. Zagrożenia techniczne:
a) Zagrożenia od systemu technicznego
b) Człowiek w środowisku technicznym
Podział zagrożeń ze względu na stopień zagrożenia dla życia lub zdrowia:
- zagrożenia pośrednie
- zagrożenie bezpośrednie
Bezpośrednie zagrożenie życia lub zdrowia występuje zawsze w razie przekroczenia wartości najwyższych dopuszczalnych stężeń progowych szkodliwych dla zdrowia czynników środowiska pracy, określonych dla niektórych substancji. Przekroczenie stężeń progowych oznacza pojawienie się zagrożenia śmiertelnego.
Zagrożeniem człowieka w kopalni jest sytuacja charakteryzująca się zwiększonym ryzykiem utraty zdrowia lub życia poprzez zwiększenie prawdopodobieństwa wystąpienia niebezpiecznego zdarzenia.
Według powyższego można przyjąć klasyfikację zdarzeń wg:
- kryterium sfery środowiska kopalnianego
- kryterium fizycznego rodzaju procesu
- kryterium natężenia procesu
Środowisko kopalni (zakładu górniczego) :
1) Litosfera
2) Atmosfera
3) Technosfera
1) Zagrożenia litosferyczne:
- tąpania,
- oberwanie się skał ze stropu
- oberwanie się skał z ociosów
- wdarcie się wody i kurzawki
- wyrzuty gazów i skał
- pożary endogeniczne
2) Zagrożenia atmosferyczne:
- zapalenie się lub wybuch gazów
- zapalenie się lub wybuch pyłu
- przebywanie w atmosferze gazów szkodliwych dla zdrowia
Elementy zagrożenia życia ludzkiego w warunkach pożaru:
- płomienie i gorące gazy,
- dym,
- toksyczne produkty spalania i rozkładu termicznego,
- niedobór tlenu.
Dym - zawiesina bardzo drobnych cząstek stałych w gazie
Cząsteczki dymu są układami złożonymi i mogą je stanowić kropelki cieczy, fragmenty ciała stałego oblepione cieczą lub substancją smolistą oraz fragmenty ciała stałego.
Przewietrzanie i klimatyzacja
1.Temperatura powietrza w miejscu pracy nie powinna przekraczać 28 OC wykonując pomiar termometrem suchym , a intensywność chłodzenia nie powinna być mniejsza od 11 katastopni wilgotnych { Kw }
2. W przypadku gdy temperatura powietrza mierzona termometrem suchym w miejscu pracy jest większa od 28 OC, a nie przekracza 33 OC lub intensywność chłodzenia jest mniejsza od 11 katastopni wilgotnych , stosuje się odpowiednie rozwiązania techniczne dla obniżenia temperatury powietrza lub ogranicza czas pracy do 6 godzin, liczony łącznie ze zjazdem i wyjazdem , dla pracowników przebywających całą zmianę roboczą w miejscu pracy gdzie parametry klimatyczne są przekroczone.
3. W przypadku gdy temperatura powietrza mierzona termometrem suchym, przekracza 33 OC, można zatrudniać ludzi tylko w akcji ratowniczej.
Powietrze atmosferyczne:
• 78,08% azot
• 20,95% tlen
• 0,03% dwutlenek węgla
• 0,93% argon oraz inne gazy szlachetne
Powietrze kopalniane to mieszanina powietrza atmosferycznego oraz gazów powstających w wyrobiskach górniczych.
Zmiana składu powietrza kopalnianego spowodowana jest:
- naturalnym wydzielaniem się gazów z górotworu
- procesom utleniania (powolne, szybkie, gwałtowne)
- wykonywaniem robót strzałowych
- pracą maszyn spalinowych
- gniciem substancji organicznych
- oddychaniem ludzi
- rozpadem radioaktywnych pierwiastków
3) Zagrożenia ze strony technosfery:
- wybuch naczyń pod ciśnieniem,
- wybuch środków strzałowych,
- upadek, potknięcie się, wpadnięcie lub spadnięcie osób,
- uderzenie narzędziami pracy,
- upadek, stoczenie lub obsunięcie się przedmiotów i materiałów,
- uderzenie się o przedmioty i urządzenia,
- upadek stoczenie się mas i brył skalnych,
- zetknięcie się z maszynami i urządzeniami transportowymi w ruchu,
- zetknięcie się z innymi maszynami i urządzeniami mechanicznymi w ruchu,
- zetknięcie się z urządzeniami pod napięciem,
- zetknięcie się z ciałami o wysokiej temperaturze,
- pożary egzogeniczne.
Tąpnięcie - zjawisko dynamiczne spowodowane wstrząsem górotworu, w wyniku którego wyrobisko lub jego odcinek uległo gwałtownemu zniszczeniu lub uszkodzeniu, w następstwie czego nastąpiła całkowita lub częściowa utrata jego funkcjonalności lub bezpieczeństwa jego użytkowania.
Zawał - w wyrobisku w górnictwie podziemnym oznacza niezamierzone, grawitacyjne przemieszczenie się do wyrobiska mas skalnych lub kopaliny ze stropu albo ociosu w stopniu powodującym niemożność przywrócenia pierwotnej funkcji wyrobiska w czasie krótszym niż 8 godzin.
Pożar podziemny - wystąpienie w wyrobisku podziemnym otwartego ognia; żarzącej lub palącej się płomieniem otwartym substancji oraz utrzymywanie się w powietrzu kopalnianym dymów lub utrzymywanie się w przepływowym prądzie powietrza stężenia tlenku węgla powyżej 0,0026%. Pojawienie się w powietrzu kopalnianym dymów lub tlenku węgla w ilości powyżej 0,0026% w wyniku stosowania dopuszczalnych procesów technologicznych, w szczególności robót strzałowych, prac spawalniczych, pracy maszyn z napędem spalinowym lub wydzielania się tlenku węgla wskutek urabiania, nie jest pożarem podziemnym. Pożary podziemne w kopalniach węgla dzieli się na endogeniczne (wskutek samozapalenia węgla) i egzogeniczne (wskutek przyczyn zewnętrznych).
Największe katastrofy w polskim górnictwie węglowym
Rok |
Kopalnia |
Liczba ofiar śmiertelnych |
Przyczyna katastrofy |
1923 |
Reden |
39 |
Wybuch gazów pożarowych |
1929 |
Wanda-Lech |
16 |
Wybuch pyłu węglowego |
1934 |
Walenty-Wawel |
13 |
Wybuch pyłu węglowego |
1947 |
Modrzejów |
25 |
Pożar |
1947 |
Wieczorek |
12 |
Pożar |
1950 |
Jankowice |
29 |
Wybuch metanu |
1951 |
Łagiewniki |
21 |
Pożar |
1954 |
Dębieńsko |
21 |
Pożar |
1954 |
Barbara - Wyzwolenie |
80 |
Pożar |
1954 |
Komuna Paryska |
18 |
Wdarcie wody |
1955 |
Sośnica |
42 |
Pożar |
1956 |
Rokitnica |
15 |
Pożar |
1956 |
Boże Dary |
23 |
Wybuch gazów pożarowych |
1956 |
Chorzów |
30 |
Pożar |
1958 |
Makoszowy |
72 |
Pożar |
1958 |
Nowa Ruda |
14 |
Wybuch metanu i pyłu węglowego |
1961 |
Zabrze |
14 |
Zerwanie klatki szybowej |
1971 |
Rokitnica |
10 |
Tąpnięcie |
1974 |
Silesia |
34 |
Wybuch metanu i pyłu węglowego |
1976 |
Nowa Ruda |
19 |
Wyrzut gazów i skał |
1979 |
Silesia |
22 |
Pożar |
1979 |
Dymitrow |
34 |
Wybuch pyłu węglowego |
1982 |
Dymitrow |
10 |
Tąpnięcie |
1982 |
Dymitrow |
18 |
Wybuch gazów pożarowych |
1985 |
Wałbrzych |
18 |
Wybuch metanu |
1987 |
Mysłowice |
18 |
Wybuch metanu i pyłu węglowego |
1990 |
Halemba |
19 |
Wybuch metanu |
2002 |
Jas-Mos |
10 |
Wybuch pyłu węglowego |
ZAGROŻENIA:
- powodujące wypadki przy pracy
- zagrożenia powodujące choroby zawodowe
Klasyfikacja zagrożeń zawodowych (według Europejskiego Technicznego Biura Związków Zawodowych ds. ochrony zdrowia i bezpieczeństwa):
Lp. |
Nazwa czynnika zagrożenia zawodowego |
Wyszczególnienie zagrożeń |
1. Czynniki fizyczne. |
||
1.1. |
Przedmioty wprowadzone w ruch. |
części wirujące, obiegające, przemieszczające się, wykonujące ruchy złożone |
1.2. |
Przedmioty poruszające się swobodnie. |
przedmioty upadające, toczące się, wywracające się,będące w poślizgu |
1.3. |
Części oddzielające się. |
wióry, iskry, odpryski, odłamki, pyły |
1.4. |
Materiały wypływające (ciekłe). |
płyny, gazy, pary, dymy, mgły |
1.5. |
Zdarzenia uwarunkowane geomechanicznie |
zawalenia, zapadnięcia i osunięcia się gruntu, upadki kamieni |
1.6. |
Niedogodne przestrzenie ruchu (komunikacyjne) |
ciasnota, nieergonomiczne wymiary pomieszczeń, kolizje |
1.7. |
Niebezpieczne nawierzchnie (posadzki) |
krawędzie, naroża, ostre, spiczaste występy, przedmioty wystające z posadzek, nawierzchnie śliskie, nawierzchnie narażone na oblodzenie i wysoką temperaturę |
1.8. |
Niebezpieczne nawierzchnie stawiania stóp |
miejsca śliskie, mokre, oblodzone, zatłuszczone, zaoliwione, miejsca wzniesień, zagłębienia, nieporządek, pochyłości |
1.9. |
Warunki utrudnione. |
miejsca sklejania się, ruchome płaszczyzny, miejsca, w których mogą tworzyć się pętle, zagrożenia odrzutem, praca pod ziemią, pod wodą, stan nieważkości |
1.10. |
Zagrożenia związane z energią elektryczną |
napięcie dotyku, pole elektryczne, pole magnetyczne, łuk elektryczny, ładunki elektrostatyczne |
1.11. |
Zagrożenia pożarowe i wybuchowe. |
układy palne, źródła zapalenia, żar, otwarty płomień, iskry, rozgrzane powierzchnie, mieszaniny wybuchowe, materiały zapalne, nagromadzenie tlenu |
1.12. |
Nadciśnienie i podciśnienie, zmiany ciśnienia |
sprężone powietrze i gazy techniczne, pary i ciecze pod ciśnieniem |
1.13. |
Klimat. |
temperatura, wilgotność i ruch powietrza, promieniowanie cieplne, zanieczyszczenia powietrza, opady atmosferyczne, mgła, oblodzenie, burze |
1.14. |
Oświetlenie. |
natężenie oświetlenia, równomierność oświetlenia - miejscowego i ogólnego, kontrast, pole widzenia, oślepienie, barwy świetlne, efekt stroboskopowy |
1.15. |
Hałas. |
hałas stały, okresowy, pulsujący |
1.16. |
Wibracja. |
miejscowa, ogólna |
1.17. |
Niedostateczna sygnalizacja. |
sygnały słabe, zakłócenia, sygnały nierozpoznawalne |
1.18. |
Promieniowanie. |
jonizujące (alfa, beta, gamma), elektromagnetyczne, podczerwone, ultrafioletowe, promieniowanie Roentgena, mikrofale, promieniowanie laserowe |
2. Zagrożenia chemiczne. |
||
2.1. |
Substancje chemiczne. |
substancje toksyczne, drażniące, żrące, rakotwórcze, mutagenne, teratogenne, powodujące alergie |
2.2. |
Reakcje chemiczne. |
wyzwalające (uwalniające) substancje, wyzwalające (uwalniające) energię (reakcje egzotermiczne) |
3. Zagrożenia biologiczne. |
||
3.1. |
Żywe komórki. |
mikroorganizmy, bakterie, wirusy, pleśnie, grzyby, glony jednokomórkowe, komórki zwierzęce i ludzkie, kultury tkanek |
3.2. |
Części składowe komórek. |
komponenty biologiczne, aktywne enzymy, biomasa |
3.3. |
Makroorganizmy. |
rośliny, zwierzęta |
4. Fizyczne i psychiczne czynniki zagrożenia. |
||
4.1. |
Niewłaściwe obciążenia fizyczne. |
brak ruchu, jednostronne obciążenie ciała, nadmierne obciążenie statyczne i dynamiczne |
4.2. |
Nadmierne obciążenie psychiczne. |
zmęczenie psychiczne, monotonia, stres, psychiczne przeciążenie |
5. Czynniki zagrożenia związane z organizacją pracy, łącznie z uwarunkowaniami socjologicznymi. |
||
5.1. |
System organizacji. |
regulacje obowiązków, zadania, kompetencje, organizacja zakładu pracy, organizacja bezpieczeństwa |
5.2. |
Przebieg pracy. |
regulacja zadań cząstkowych, przebieg pracy, podział i przydział robót, struktura pracy, zarządzenia zakładu pracy, instrukcje |
5.3. |
Aspekty socjologiczne. |
treść pracy, zadania, relacje osobowe, komunikowanie się, partycypacja, zgodność, współdecydowanie |
6. Względy osobowe jako czynnik zagrożenia. |
||
brak kwalifikacji, umiejętności, doświadczenia, biegłości, nastawienie, motywacja, brak predyspozycji (przydatności)pod względem fizycznym, zdrowotnym, ograniczenia i przeciwwskazania do wykonywania określonej pracy niewystarczające predyspozycje intelektualne i psychiczne |
ZAGROŻENIA W GÓRNICTWIE:
- ZAGROŻENIE METANOWE
- ZAGROŻENIE WYBUCHEM PYŁU WEGLOWEGO
- ZAGROŻENIE TAPANIAMI
- ZAGROŻENIE POŻAROWE
- ZAGROŻENIE WODNE
- ZAGROŻENIE RADIACYJNE NATURALNYMI SUBSTANCJAMI PROMIRNIOTWÓRCZYMI
- ZAGROŻENIE WYRZUTAMI SKAŁ I GAZÓW
- ZAGROŻENIE ZE STRONY MASZYN, URZĄDZEŃ I INSTALACJI
- ZAGROŻENIE PYŁAMI SZKODLIWYMI DLA ZDROWIA
- ZAGROŻENIE ERUPCYJNE I SIARKOWODOROWE (w górnictwie otworowym)
ZWALCZANIE ZAGROŻEŃ NATURALNYCH W GÓRNICTWIE:
1. TECHNOLOGIA:
- SPOSÓB UDOSTĘPNIENIA I ROZCIĘCIA ZŁOŻA
- SYSTEM I NATĘŻENIE EKSPLOATACJI
- STSOSOWANY SYSTEM ZWALCZANIA ZAGROŻEŃ
2. TECHNIKA:
- KSZTAŁTOWANIE WŁASCIWOŚCI GOROTWORU
- SPSOÓB URABIANIA I ODSTAWY UROBKU
- WYPOSAŻENIE TECHNICZNE PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH
- WYPOSAŻENIE TECHNICZNE SYSTEMÓW PROFILAKTYKI
3. ORGANIZACJA
- OBOWIĄZUJĄCY SYSTEM PRAWNY
- ORGANIZACJA PROCESÓW W KOPALNI
- ORGANIZACJA SŁUŻB PROFILAKTYKI I ZWALACZANIA ZAGROŻEŃ
- INOWACYJNOŚĆ I POSTĘP
Niebezpieczne zdarzenia, które spowodowały wypadki przy pracy w kopalniach węgla kamiennego można podzielić przy uwzględnieniu charakterystycznych dla tych zdarzeń oddziaływań fizycznych - rodzajów ruchów (przepływów) na:
- mechaniczne (zwarte masy)
- substancyjne (pył, woda, gaz)
- cieplne (ciepło)
- elektryczne (ładunek elektryczny)
2. SUBSTANCJE CHEMICZNE
Substancje chemiczne szkodliwe i niebezpieczne:
Klasyfikacja wg:
- własności fizykochemicznych
- toksyczności
- skutków specyficznych dla zdrowia
- NDS, NDSP, NDSCh
Oznakowanie substancji chemicznych niebezpiecznych wg rodzaju zagrożenia (R) oraz prawidłowego postępowania (S).
Określenie ryzyka.
Materiały i substancje niebezpieczne stwarzające dla życia i zdrowia pracownika klasyfikuje się na podstawie:
- Toksyczności;
- Właściwości fizykochemicznych;
- Analizy efektów specyficznych dla zdrowia człowieka;
- Analizy skutków działania na środowisko gospodarcze.
Istotne właściwości fizyko-chemiczne:
•Masa cząsteczkowa;
•Stan skupienia w 20 st.C;
•Barwa;
•Zapach;
•Temperatura topnienia;
•Temperatura wrzenia;
•Gęstość substancji;
•Gęstość względem powietrza;
•Prężność par w temp. 20st.C;
•Rozpuszczalność w wodzie;
•Rozpuszczalność w innych rozpuszczalnikach;
•Temperatura krytyczna;
•Ciśnienie krytyczne;
•Ciepło właściwe;
•Ciepło topnienia;
•Ciepło parowania;
•Ciepło spalania;
•Lepkość w temp. 20 st. C
•Współczynnik załamania światła w temp. 20st. C;
•Współczynnik podziału n-oktanol / woda
Właściwości niebezpieczne obejmują zbiór informacji o podstawowych zagrożeniach stwarzanych przez daną substancję ze szczególnym uwzględnieniem zagrożeń wynikających z jej reaktywności chemicznej (np. zagrożenie pożarem i wybuchem).
Właściwości toksyczne charakteryzują substancje, które w przypadku przedostania się do organizmu lub zetknięcia się z powierzchnią ciała zagrażają zdrowiu lub życiu ludzi lub zwierząt.
Na podstawie art.228 Kodeksu pracy Minister Pracy i Polityki Socjalnej w porozumieniu z Ministrem Zdrowia i Opieki Społecznej wydał rozporządzenie w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy.
Art.. 221 kodeksu pracy
Niedopuszczalne jest stosowanie:
1.Substancji chemicznych nieoznakowanych w sposób widoczny i umożliwiający ich identyfikację;
2.Substancji chemicznych nie posiadających kart charakterystyki tych substancji, a także opakowań zabezpieczających przed ich szkodliwym działaniem, pożarem lub wybuchem.
Substancje niebezpieczne i szkodliwe w opakowaniach jednostkowych i transportowych znakuje się znakami i symbolami ostrzegawczymi.
Opakowania jednostkowe znakuje się zgodnie z Dyrektywą EWG nr 67/548/EWG
Opakowania znakuje oznakowania cyfrowo-literowe stanowiące zbiór fraz R.. oraz S..
•R.. Informuje o rodzajach zagrożeń stwarzanych przez substancję;
•S….. Informuje o sposobie bezpiecznego postępowania z substancją
Np.. R1 - Materiał wybuchowym w stanie suchym
S1 - przechowywać w zamknięciu.
3. WYBUCHY W GÓRNICTWIE:
-wybuchy gazowe
- wybuchy pyłowe
UWAGA:
Palne substancje ciekłe mogą po odparowaniu wybuchać jak gazy, a po rozpyleniu mogą wybuchać jak pyły.
Wybuch lub inaczej eksplozja chemiczna jest to gwałtowna reakcja chemiczna połączona z intensywnym wydzielaniem ciepła, zdolna do samopodtrzymującej się propagacji w materiale. Zwiększenie ciśnienia podczas wybuchu jest przede wszystkim spowodowane wzrostem temperatury, ale ważna może być też zmiana liczby moli gazu w wyniku reakcji chemicznych.
4. WYBUCHY - METAN
- Katastrofy w górnictwie światowym związane z wybuchem metanu i pyłu węglowego.
- Określenie i podział wybuchów.
- Formy wybuchu mieszanin palnych gazów i pyłów z powietrzem.
- Powstawanie i przebieg wybuchu gazów.
- Zapłon i zasadnicze warunki zapłonu mieszaniny gazów z powietrzem, diagram Cowarda.
- Reakcje chemiczne w czasie wybuchu, temperatura wybuchu, objętość i ciśnienie gazów.
- Mechanizm rozwoju wybuchu gazów.
- Wielkości charakteryzujące przebieg wybuchu.
- Parametry wybuchu przy poszczególnych formach wybuchu metanu. Czynniki wpływające na przebieg wybuchu metanu. Zwalczanie niebezpieczeństwa wybuchu metanu.
- Przyczyny wybuchów metanu.
- Zapobieganie wybuchom metanu.
- Kategorie zagrożenia metanowego w podziemnych zakładach górniczych.
- Podział wyrobisk i pomieszczeń w polach metanowych ze względu na zagrożenie niebezpieczeństwem wybuchu.
NAJWIĘKSZE KATASTROFY ZWIĄZANE Z ZAPŁONEM I WYBUCHEM METANU I PYŁU WEGLOWEGO:
KRAJ |
KOPALNIA |
ROK |
ILOŚĆ OFIAR |
PRZYCZYNA |
FRANCJA |
COURRIERE |
10 MARCA 1906 |
1100 |
WYBUCH PYŁU WĘGLOWEGO |
NIEMCY (OBECNIE; POLSKA) |
HEINITZGRUBE (ROZBARK -ŁAGIEWNIKI) |
31 stycznia 1923 |
145, 50 zostało zatrutych |
WYBUCH PYŁU WEGLOWEGO |
JAPONIA |
OMUTA |
9 LISTOPADA 1963 |
447 |
WYBUCH PYŁU WĘGLOWEGO |
ZIMBABWE (RODEZJA) |
WANKIE |
6 CZERWCA 1972 |
427 |
WYBUCH |
RPA |
COALBROOK |
1 STYCZNIA 1960 |
437 |
WYBUCH |
CHINY (MANDŻURIA) |
HONKEIKO |
26 KWIETNIA 1942 |
1549 |
WYBUCH METANU I PYŁU WĘGLOWEGO |
WIELKA BRYTANIA (WALIA) |
SENGHENYDD |
14 PAŹDZIERNIKA 1913 |
438 |
WYBUCH PYŁU WEGLOWEGO |
INDIE |
CHASNALA |
27 GRUDNIA 1975 |
372 |
WYBUCH |
USA |
MONONAGH |
6 GRUDNIA 1907 |
361 |
WYBUCH |
Inne katastrofalne wybuchy pyłów lub gazów w kopalniach węgla kamiennego:
UKRAINA |
Kop. Im Barakowa |
11 marca 2000 |
80 |
Wybuch metanu i pyłu |
ROSJA |
„Uljanowskaja" |
19 marca 2007 |
110 |
Wybuch metanu i pyłu |
UKRAINA |
Kop. im Zasiadki |
19 sierpnia 2001 |
55 |
Wybuch metanu |
ROSJA |
Jubiliejnaja |
24 maja 2007- |
38 |
Wybuch metanu |
Polska |
KWK Dymitrow Bytom |
28/29 listopada 1982 |
18 (17 ratowników górniczych i 1 lekarz) |
Wybuch pyłu węglowego |
Polska |
KWK Wujek-"Ruch Śląsk" Ruda Śląska |
18 września 2009 |
20 |
Zapłon i wybuch metanu |
Polska |
KWK Halemba Ruda Śląska |
21 listopada 2006 |
23 |
Wybuch metanu i pyłu węglowego. |
Obecność metanu w powietrzu kopalnianym stwarza duże niebezpieczeństwo z następujących przyczyn:
- metan wypiera tlen, tworząc atmosferę niezdatną do oddychania,
- metan jest gazem palnym i zmieszany w odpowiednim stosunku z powietrzem daje mieszaninę wybuchową.
PODZIAŁ WYBUCHÓW:
Należy rozróżnić:
a) Eksplozja
- deflagracja (szybkość rozprzestrzeniania się płomienia: 1-330 m/s, ciśnienie: 1-10 bar)
- detonacja (szybkość rozprzestrzeniania się płomienia: >330 m/s, ciśnienie: 10-100 bar
b) wybuch zbiornika ciśnieniowego w wyniku ciśnienia wewnętrznego wyższego niż wytrzymałość zbiornika
c) płomień żgący
Warunki niezbędne do wybuchu gazu:
- gaz
- powietrze
- zapłon (inicjał)
Wybuchy gazów pożarowych może nastąpić, gdy spełnione są następujące warunki :
- Co najmniej jeden z gazów palnych w mieszaninie gazów pożarowych znajduje się w granicach wybuchowości .
- Istnieje źródło wysokiej temperatury (tzw. inicjał wybuchu ).
- Mieszanina wybuchowa zawiera dostateczną ilość tlenu .
Udostępnione pokłady węgla lub ich części zalicza się do:
- pierwszej kategorii zagrożenia metanowego, jeżeli stwierdzono występowanie metanu pochodzenia naturalnego w ilości od 0,1 do 2,5 m3/Mg, w przeliczeniu na czystą substancję węglową,
- drugiej kategorii zagrożenia metanowego, jeżeli stwierdzono występowanie metanu pochodzenia naturalnego w ilości powyżej 2,5 m3/Mg, lecz nie większej niż 4,5 m3/Mg, w przeliczeniu na czystą substancję węglową,
- trzeciej kategorii zagrożenia metanowego, jeżeli stwierdzono występowanie metanu pochodzenia naturalnego w ilości powyżej 4,5 m3/Mg, lecz nie większej niż 8 m3/Mg, w przeliczeniu na czystą substancję węglową,
- czwartej kategorii zagrożenia metanowego, jeżeli stwierdzono występowanie metanu pochodzenia naturalnego w ilości powyżej 8 m3/Mg, w przeliczeniu na czystą substancję węglową, lub wystąpił nagły wypływ metanu albo wyrzut metanu i skał.
Podział wyrobisk i pomieszczeń w polach metanowych ze względu na zagrożenie niebezpieczeństwem wybuchu:
1.niezagrożonych wybuchem metanu, stanowiących wyrobiska ze stopniem „a” niebezpieczeństwa wybuchu metanu, jeżeli nagromadzenie metanu w powietrzu powyżej 0,5 % jest wykluczone,
2.ze stopniem „b” niebezpieczeństwa wybuchu metanu, jeżeli w normalnych warunkach przewietrzania nagromadzenie metanu w powietrzu powyżej 1 % jest wykluczone,
3.ze stopniem „c” niebezpieczeństwa wybuchu metanu, jeżeli nawet w normalnych warunkach przewietrzania nagromadzenie metanu
Udostępnione złoża soli lub ich części zalicza się do:
- pierwszej kategorii zagrożenia metanowego, jeżeli stwierdzono w powietrzu występowanie metanu pochodzenia naturalnego albo metanu wraz z innymi gazami wybuchowymi pochodzenia naturalnego o łącznej zawartości powyżej 0,1%,
- drugiej kategorii zagrożenia metanowego, jeżeli wystąpił nagły wypływ metanu pochodzenia naturalnego oddzielnie lub łącznie z innymi gazami lub wyrzut metanu i skał, w wyniku których zawartość gazów wybuchowych w powietrzu była większa niż 1%.
5. WYBUCHY - PYŁ WĘGLOWY
- Zagrożenie wybuchem pyłu węglowego.
- Czynniki wpływające na wybuch pyłu węglowego: rodzaj węgla, rozdrobnienie pyłu, zawartość wilgoci, zawartość części niepalnych stałych, rodzaj inicjału, warunki dyspersji, zawartość metanu, warunki wyrobisk.
- Procesy fizykochemiczne w czasie wybuchu pyłu węglowego, fazy wybuchu, parametry wybuchu.
- Skutki wybuchów: działania płomienia, fal wybuchowych i gazów powybuchowych.
- Miejsca możliwego zapoczątkowania wybuchu pyłu węglowego.
- Klasy zagrożenia wybuchem.
- Sposoby zwalczania niebezpieczeństwa wybuchu pyłu węglowego, strefy zabezpieczające, zapory przeciwwybuchowe pyłowe i wodne.
Pyłem węglowym są ziarna węgla przechodzące przez sito o wymiarach oczka 1 x 1 mm.
Zagrożenie wybuchem pyłu węglowego to stwierdzona możliwość powstania i przenoszenia się wybuchu pyłu węglowego, zainicjowana czynnikiem termicznym.
Pyły ciał palnych tworzą obłoki wybuchowe.
Pył węglowy (ziarna < 1mm) jest wybuchowy, jeżeli pochodzi z pokładów węgla o zawartości > 10% części lotnych.
Przez części lotne rozumie się gazy wydzielające się z węgla przy jego suchej destylacji.
Wybuch pyłu węglowego polega na gwałtownym spalaniu drobnych ziaren węgla (przechodzących przez sito o wymiarach 1*1mm), któremu towarzyszą gwałtowne przyrosty temperatury i ciśnienia.
Mechanizm wybuchu pyłowego polega na tym, że kiedy w powietrzu zostanie rozpylona sproszkowana substancja i wystąpi źródło zapłonu, wówczas w takiej mieszance pyłowo-powietrznej gwałtownie rozwija się proces spalania. W wyniku wystąpienia wybuchu ciśnienie w zamkniętym zbiorniku może wówczas przekroczyć 1 MPa, a wydobywające się z niego spaliny mają temperaturę ponad 1000st.C.
Pokład węgla zagrożony wybuchem pyłu węglowego - oznacza pokład, w którym stwierdzono zawartość części lotnych w węglu wyższą niż 10 % w bezwodnej i bezpopiołowej substancji węglowej.
Pył węglowy pochodzący z pokładu zagrożonego wybuchem pyłu węglowego jest bezpieczny, jeżeli zawiera:
- części niepalne stałe w ilości co najmniej 70 % w polach niemetanowych lub 80 % w polach metanowych,
- wodę wolną pochodzenia naturalnego w ilości uniemożliwiającej przenoszenie wybuchu i pozbawiającej pył węglowy całkowicie lotności.
Pył węglowy niebezpieczny - oznacza pył nie odpowiadający warunkom określonym wyżej.
Strefa zagrożenia wybuchem pyłu węglowego obejmuje wyrobiska górnicze znajdujące się w zasięgu do 300 m w polach niemetanowych lub do 500 m w polach metanowych od miejsca możliwego zapoczątkowania wybuchu pyłu węglowego.
Miejscami możliwego zapoczątkowania wybuchu pyłu węglowego są:
- miejsca wykonywania robót strzałowych,
- miejsca urabiania węgla w wyrobiskach eksploatacyjnych lub korytarzowych,
- miejsca stwierdzonych nagromadzeń metanu w ilości 1,5 % i powyżej,
- strefy znacznego nagromadzenia pyłu węglowego na długości powyżej 30 m w rejonie, gdzie są maszyny i urządzenia elektryczne,
- czynne pola pożarowe,
- zbiorniki węgla,
- składy materiałów wybuchowych,
- strefy szczególnego zagrożenia tąpaniami w polach metanowych trzeciej i czwartej kategorii,
- wyrobiska z transportem linowym, kołowym lub kolejkami o nachyleniu powyżej 10°, w których zainstalowane są kable i przewody elektryczne z obwodami nieiskrobezpiecznymi.
Klasa A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego :
- pokład, w którego wyrobiskach nie występują strefy z niebezpiecznym pyłem węglowym,
- pokład, w którego wyrobiskach występują strefy z niebezpiecznym pyłem węglowym, ale są krótsze od 30m.
- pokład, w którego wyrobiskach występują strefy z niebezpiecznym pyłem węglowym dłuższe od 30m, ale nie stwierdza się ich w strefach I.
Klasa B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego:
•pokład mający strefy z niebezpiecznym pyłem węglowym dłuższe od 30m i znajdujące się w strefach I.
Przez strefę I rozumie się przodkowe partie wyrobiska, znajdujące się od miejsc możliwego zapoczątkowania wybuchu w odległości mniejszej od:
- w polach niemetanowych - 300m,
- w polach metanowych - 500m,
Warunki konieczne do zaistnienia wybuchu pyłu węglowego:
1) PYŁ WĘGLOWY - obecność niebezpiecznego pyłu węglowego o odpowiednim stężeniu. Niebezpieczny tzn. pochodzący z pokładu zagrożonego wybuchem pyłu węglowego. Wszystkie aktualnie eksploatowane w Polsce pokłady węgla zawierają ponad 10% części lotnych w bezwodnej i bezpopiołowej substancji węglowej. Nagromadzenie pyłu węglowego musi być takie , aby powstała mieszanina tego pyłu z powietrzem o stężeniu minimalnym 50(30 według ang. opracowań)g/m3 powietrza. Optymalnym stężeniem dla zaistnienia wybuchu jest 300g/m3 - 500g/m3
2) CZYNNIK AERODYNAMICZNY - przyczyna umożliwiająca wzbicie w powietrze pyłu osadzonego na spągu, ociosach, obudowie, urządzeniach i utworzenie mieszaniny z powietrzem. Przyczyną tą może być: wybuch metanu, tąpnięcie, roboty strzałowe, wybuch gazów pożarowych.
3) CZYNNIK TERMICZNY - inicjał (źródło zapłonu) wytworzonej mieszaniny o odpowiedniej temperaturze 550 °C - 1400 °C. Najczęstsze źródła zapłonu to: zapalony metan, roboty strzałowe, otwarty ogień lub urządzenia elektryczne.
Warunki niezbędne do wybuchu pyłu:
1) pył
2) powietrze
3) ograniczona przestrzeń
4) mieszanie
5) zapłon (inicjał)
Wybuch pyłu węglowego jest najsilniejszy, gdy w m3 powietrza znajduje się od 300 do 500 g zawieszonego w nim pyłu węglowego.
Dolna granica wybuchowości pyłu węglowego wynosi 50 g/m3 powietrza.
Wybuch pyłu węglowego w kopalni jest możliwy tylko wtedy, gdy pył osadzony na spągu wyrobiska, ociosach i obudowie zostanie wzbity w powietrze. Może to nastąpić przy robotach strzałowych, tąpnięciach, wybuchu metanu, wybuchu gazów pożarowych
Prawie zawsze wybuch metanu powoduje wybuch pyłu węglowego.
W kopalniach podziemnych poziom niebezpieczeństwa wybuchu pyłu węglowego zależy od:
- Odpowiedniej ilości pyłu węglowego;
- Zawartości w pyle kopalnianym substancji zabezpieczających go przed wybuchem;
- Czynnika termicznego inicjującego zapłon i możliwość wystąpienia wybuchu;
- Czynnika aerodynamicznego stwarzającego możliwość uniesienia pyłu węglowego i utworzenia z powietrzem mieszaniny pyłowo-powietrznej o stężeniu wybuchowym.
Niebezpieczeństwo wybuchu pyłu węglowego zwalcza się przez stosowanie czterech linii obrony:
1. Zwalczanie pyłu węglowego w miejscu jego powstania poprzez:
- usuwanie pyłu węglowego,
- poprawną technikę strzelniczą,
- właściwy dobór urządzeń zraszających,
-pozbywanie pyłu lotności.
2. Zwalczanie zapoczątkowania wybuchu polegające na stosowaniu:
- skutecznej wentylacji i kontroli metanu,
- bezpiecznego sprzętu elektrycznego.
3. Przeciwdziałanie rozwojowi wybuchu przez stosowanie strefy zabezpieczającej pyłem kamiennym lub wodą.
4. Ograniczenie zasięgu wybuchu przez budowę zapór przeciwwybuchowych.
Rozróżnia się trzy fazy wybuchu:
- działanie podmuchu powoduje nierównomierne i turbulentne stężenie obłoku,
- działanie płomienia odgazowuje pył węglowy wydzielając z niego części lotne,
- powstanie gazów powybuchowych zawierających do kilkunastu % CO.
Zabezpieczenia przeciw wybuchom pyłu węglowego
W klasie B obowiązuje:
- zraszanie przodków przed strzelaniem,
- opylanie stref zabezpieczających przed przenoszeniem wybuchu,
- stosowanie zapór przeciwwybuchowych wodnych lub pyłowych.
6. PYŁY SZKODLIWE
- Oddziaływanie pyłów na organizm człowieka, frakcje wdychane tchawiczne, poza-tchawiczne, respirabilne, tchawiczno-oskrzelowe.
- Czynniki decydujące o szkodliwym działaniu: rodzaj pyłu, wielkość ziaren (pył całkowity, pył respirabilny, włókna respirabilne), zawartość krystalicznej krzemionki, stężenie, czas działania.
- Choroby wywołane oddziaływaniem pyłów.
Zagrożenie działaniem pyłów szkodliwych dla zdrowia w podziemnych zakładach górniczych oznacza występowanie w wyrobiskach oraz w pomieszczeniach na powierzchni, związanych bezpośrednio z prowadzeniem ruchu, pyłu całkowitego lub respirabilnego o stężeniu przekraczającym najwyższe dopuszczalne wartości, określone w odrębnych przepisach.
Pył respirabilny - zbiór cząstek przechodzących przez selektor wstępny o charakterystyce przepuszczalności według wymiarów cząstek opisanej logarytmiczno - normalną funkcją prawdopodobieństwa ze średnią wartością średnicy aerodynamicznej wynoszącą 3,5+/-0,3μm i geometrycznym odchyleniem standardowym równym 1,5+/-0,1.
Włókna respirabilne - włókna o długości powyżej 5μm o maksymalnej średnicy poniżej 3μm i o stosunku długości do średnicy > 3.
Zwłóknienia - zmiany chorobowe o strukturze włóknistej. Zwłóknienia w płucach zmniejszają powierzchnię oddechową, powodując duszność i ciężkie komplikacje.
Jedno z najtrudniejszych do wyeliminowania zagrożeń w kopalniach węgla kamiennego jest związane z pyłami szkodliwymi dla zdrowia, które w wyniku długotrwałego narażenia wywołują u pracowników przewlekłą chorobę układu oddechowego - pylicę płuc.
W latach 1998-2008 u pracowników górnictwa węgla stwierdzono 4 945 przypadków pylicy płuc.
Stosowane środki profilaktyczne:
- układy zraszające w kombajnach ścianowych i chodnikowych
- baterie zraszające na przesypach przenośników odstawy urobku
- odpylacze w drążonych kombajnami wyrobiskach korytarzowych
- środki ochrony indywidualnej dróg oddechowych
Główne źródła zapylenia powietrza kopalnianego:
- urabianie calizny węglowej w ścianach za pomocą kombajnów
- drążenie wyrobisk korytarzowych (kombajnami chodnikowymi i zastosowaniem materiałów wybuchowych)
- rozdrabnianie i transport urobku
- przesuwanie sekcji obudów zmechanizowanych
7. WYRZUTY GAZÓW I SKAŁ
- Wskaźniki zagrożenia: metanonośność, zwięzłość węgla, intensywność desorpcji, ilość zwiercin.
- Kategorie zagrożenia wyrzutami metanu i skał w podziemnych zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny i złoża soli.
- Prognoza regionalna i bieżąca zagrożenia wyrzutami gazów i skał.
- Prognozowanie zagrożenia wyrzutem metanu i skał w podziemnych zakładach górniczych.
- Prognozowanie zagrożenia wyrzutem innych niż metan gazów i skał. Prognozowanie zagrożenia wyrzutowego w zakładach górniczych wydobywających sól.
- Zwalczanie zagrożenia wyrzutami metanu i skał. Zwalczanie zagrożenia wyrzutami innych niż metan gazów i skał.
- Wyznaczanie granic zasięgu wpływu strefy odprężenia w pokładach zagrożonych wyrzutami gazów i skał w kopalniach węgla kamiennego.
- Sposoby zabezpieczenia załogi przed skutkami wyrzutów.
Wyrzutami gazów i skał nazywa się wyrzuty dwutlenku węgla i skał, metanu i skał lub mieszaniny tych gazów połączone ze zniszczeniem struktur skał.
Zjawisko wyrzutu gazu i skał jest znane od przeszło 150 lat.
Jednak nie zostało ono do dzisiaj w pełni rozpoznane - zarówno od strony teorii jak i praktyki górniczej. Świadczy o tym chociażby używanie terminu "nagłe wyrzuty gazu i skał" sugerujące brak pełnego poznania istoty tego zjawiska.
Wyrzutu gazu i skały można się spodziewać w miejscu gdzie porowata, nasycona gazem skała graniczy ze swobodnym gazem. Z układem tego rodzaju można stykać się podczas prac górniczych, gdzie wyrobiska sąsiadują z pokładami węgla czy też innych skał.
Wyrzut jest zjawiskiem złożonym. Głównymi procesami zachodzącymi w jego trakcie są destrukcja skały i transport produktów tej destrukcji. Materiał skalny jest transportowany wzdłuż wyrobisk górniczych, często na znaczne odległości. Zjawisko wyrzutu często przybiera rozmiary katastrofy która przynosi poważne zagrożenie dla życia ludzkiego i straty materialne.
Zagrożenie wyrzutami gazów i skał - to naturalna skłonność do występowania zjawisk gazo-geodynamicznych w postaci wyrzutu gazów i skał lub nagłego wypływu gazów z górotworu do wyrobiska.
Wyrzuty gazów i skał - to dynamiczne przemieszczenie rozkruszonych skał lub węgla z calizny do wyrobisk przez energię gazów wydzielonych z górotworu w wyniku działania czynników geologiczno-górniczych, które mogą spowodować :
- efekty akustyczne,
- podmuch powietrza,
- uszkodzenie obudowy i urządzeń,
- powstanie kawerny powyrzutowej,
- zaburzenie w przewietrzaniu wyrobisk,
- powstanie wybuchowego nagromadzenia metanu lub atmosfery niezdatnej do oddychania,
Złoża węgla kamiennego w rejonie Nowej Rudy należały do najbardziej gazonośnych (w kopalniach wałbrzyskich, o podobnych warunkach geologicznych, całkowita gazonośność złoża sięgała 12,73 m3/tonę czystego węgla (do 6,88 m3 metanu i do 7,75 m3 dwutlenku węgla - Gogolewska, 2002), co było przyczyną licznych katastrof górniczych.
Wraz ze zwiększającą się głębokością kopalń, górnicy zaczęli coraz częściej spotykać się z wyrzutami gazów i skał - pierwszy taki wypadek miał miejsce w 1908r. (wyrzut CO2). W 1930r. w kopalni Wenceslaus (Wacław) wyrzut metanu i skał w pobliżu szybu Kurt zabił 151 górników.
Dziesięć lat później dochodzi do jeszcze większej tragedii: ( w czasie przebijania przekopem pokładu "Franciszek„) w wyrzucie CO2 w kopalni Ruben-Nowa Ruda ginie 187 górników (tylko katastrofa z 1880r. w kopalni Renard w Sosnowcu pociągnęła za sobą więcej ofiar)!
Czynnikami decydującymi o występowaniu zagrożenia są między innymi:
wysoka gazonośność złoża (metanonośność ), mała zwięzłość skał, wysokie ciśnienie i intensywność desorbcji gazów oraz prowadzenie robót w sąsiedztwie zaburzeń geologicznych. Zmniejszenie wytrzymałości węgla (na ściskanie do 3-8 MPa) oraz zmniejszenie wskaźnika wytrzymałości do 0,3 (stanowiącego umowną liczbę charakteryzującą zwięzłość węgla kamiennego w skali Protodiakonowa) wpływa nie tylko na zwiększone skłonności zagrożeń zjawiskami gazo-geodynamicznymi, ale także na wielkość zjawiska i kawerny powyrzutowej.
O wielkości zagrożenia wyrzutami metanu i skał decydują wyniki pomiarów następujących wskaźników:
- intensywności desorpcji metanu 1,2 kPa i powyżej,
- zwięzłości węgla 0,25 i poniżej,
- ilości zwiercin z 1 m otworu o średnicy 42 mm powyżej 4 l.
Nagły wypływ gazów - to przebiegające w krótkim czasie intensywne wydzielanie się gazów z górotworu, które może spowodować w wyrobisku wybuchowe nagromadzenie metanu lub atmosfery niezdatnej do oddychania, niezwiązane ze skutkami zawału, tąpnięcia i odgazowania urobionych skał albo węgla lub z zaburzeniami w przewietrzaniu wyrobiska
Do kategorii skłonnych do występowania wyrzutów metanu i skał zalicza się pokłady węgla kamiennego lub ich części, w których:
- metanonośność wynosi powyżej 8 m3/Mg w przeliczeniu na czystą substancję węglową, a zwięzłość węgla jest mniejsza niż 0,3, lub
- metanonośność wynosi powyżej 8 m3/Mg w przeliczeniu na czystą substancję węglową, a zwięzłość węgla jest mniejsza niż 0,3, jeżeli skłonność tych pokładów lub ich części do występowania wyrzutów zostanie stwierdzona na podstawie przeprowadzonych badań, między innymi desorpcji.
Do kategorii zagrożonych wyrzutami metanu i skał zalicza się pokłady węgla kamiennego lub ich części, w których:
- wystąpił wyrzut metanu i skał lub,
- wystąpił nagły wypływ metanu, lub
- stwierdzono występowanie innych objawów wskazujących na wzrost zagrożenia wyrzutami metanu i skał.
O wielkości zagrożenia wyrzutami metanu i skał decydują wyniki pomiarów następujących wskaźników:
- intensywności desorpcji metanu 1,2 kPa i powyżej,
- zwięzłości węgla 0,25 i poniżej,
- ilości zwiercin z 1 m otworu o średnicy 42 mm powyżej 4 l.
Do kategorii zagrożonych wyrzutami metanu i skał zalicza się również pokłady węgla kamiennego lub ich części skłonne do występowania wyrzutów metanu i skał, w których stwierdzono intensywność desorpcji metanu powyżej 1,2 kPa (120 mm H2O), i jeżeli wystąpiły objawy wskazujące na zwiększenie zagrożenia.
Ustalono dwie kategorie zagrożenia wyrzutami metanu i skał pokładów węgla kamiennego lub ich części w zakładach górniczych Górnośląskiego Zagłębia Węglowego
1.skłonne do występowania wyrzutów metanu i skał,
2.zagrożone wyrzutami metanu i skał.
Ustalono dwie kategorie zagrożenia wyrzutami gazów i skał w zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny w Dolnośląskim Zagłębiu Węglowym:
Do pierwszej kategorii zagrożenia wyrzutami gazów i skał zalicza się pokłady lub ich części, w których nie wystąpiły wyrzuty gazów i skał.
Do drugiej kategorii zagrożenia wyrzutami gazów i skał zalicza się:
a) pokłady lub ich części, w których wystąpiły wyrzuty gazów i skał,
b) pokłady lub ich części, w których nie wystąpiły wyrzuty gazów i skał, ale istnieją objawy wskazujące na zwiększenie się tego zagrożenia.
Ustalono trzy kategorie zagrożenia wyrzutami gazów i skał w zakładach górniczych wydobywających sól.
Kawerna powyrzutowa - to pustka w stropie, spągu lub ociosie wyrobiska, powstałą po wyrzucie gazów i skał.
Objawy wskazujące na zwiększenie zagrożenia wyrzutami gazów i skał:
- zwiększone ilości zwiercin, wydmuchy zwiercin i gazów, zakleszczanie lub wypychanie wiertła w czasie wiercenia otworów,
- odpryskiwanie węgla z ociosów i czoła przodku oraz trzaski w głębi calizny,
- zwiększone wydzielanie gazów po robotach strzałowych,
- zwiększenie ilości urobku i jego rozrzucenie na większą odległość od przodka przy tej samej technologii wykonywania robót strzałowych,
- zmniejszenie zwięzłości i zmiany struktury węgla w czasie prowadzenia wyrobiska,
Praca w warunkach narażenia na działanie czynników uciążliwych środowiska pracy:
- Hałas
- Mikroklimat,
- Wibracje (drgania mechaniczne),
- Obciążenie narządu wzroku,
- Praca fizyczna,
- Obciążenie psychiczne pracą - monotonia,
- Praca wymagająca koncentracji uwagi.
Zagrożeniem wodnym w zakładzie górniczym jest możliwość wdarcia się wody lub kurzawki (wody z luźnym materiałem skalnym( do wyrobisk, w sposób stwarzający zagrożenie dla bezpiecznego prowadzenia robót.
Zagrożenie wodne może być spowodowane:
- Istnieniem zbiorników lub cieków wodnych na powierzchni;
- Istnieniem podziemnych zbiorników wodnych;
- Występowanie horyzontów (poziomów) lub uskoków wodonośnych.
8. HAŁAS
- Hałas słyszalny, infradźwiękowy i ultradźwiękowy.
- Działanie hałasu na człowieka.
- Wyznaczniki ekspozycji zawodowej na hałas z uwzględnieniem mężczyzn, kobiet i młodocianych.
- Metody zwalczania hałasu i ochrona przed hałasem.
- Ocena ryzyka.
Hałas - to każdy dźwięk, który może doprowadzić do utraty słuchu albo może być szkodliwy dla zdrowia lub niebezpieczny z innych względów.
Hałas - Charakterystyka
Środowisko akustyczne obejmuje ogół dźwięków i szmerów o różnej sile głośności, różnym przeznaczeniu, odbieranych przez nas w różnych sytuacjach.
Hałasem stają się bodźce lub zespół bodźców działających akustycznie, a zarazem psychicznie:
- z nadmierną intensywnością, czyli głośnością dźwięków,
- z określoną częstością i długotrwałością występowania,
- z dużą różnorodnością pobudzeń słuchowych składających składających się na ogólne pojęcie hałasu.
Słuch
Hałas działa na analizator słuchu, który odgrywa ważną rolę w pracy, a zwłaszcza umysłowej. Organ słuchu podobnie jak inne analizatory składa się z trzech części: receptora, dośrodkowych dróg nerwowych od receptora do mózgu oraz ośrodka korowego.
Podział w budowie ucha :
•ucho zewnętrzne,
•ucho środkowe,
•ucho wewnętrzne.
Ucho zewnętrzne to małżowina uszna i przewód słuchowy kończący się błoną bębenkową, która oddziela ucho zewnętrzne od ucha środkowego.
Ucho środkowe znajduje się wewnątrz kości skroniowej czaszki. Ucho środkowe jest to system jam powietrznych i składa się na nie: jama bębenkowa z trzema kosteczkami słuchowymi, jama sutkowa z komórkami powietrznymi wyrostka sutkowego i trąbka słuchowa. Kosteczki słuchowe (młoteczek, kowadełko i strzemiączko) działają na zasadzie dźwigni w przenoszeniu dźwięku ze środowiska gazowego (w uchu zewnętrznym i środkowym) do przestrzeni płynowych ucha wewnętrznego. Dwa mięśnie wewnątrzuszne (napinacz błony bębenkowej i mięsień strzemiączkowy) zapewniają prawidłową ruchomość tej konstrukcji i spełniają funkcję akomodacyjną w przenoszeniu dźwięku. Trąbka słuchowa łącząca jamę bębenkową z gardłem wyrównuje ciśnienie w tejże jamie bębenkowej.
W zależności od miejsca uszkodzenia stwierdzany niedosłuch dzieli się na:
- niedosłuch przewodzeniowy (uszkodzenie w uchu zewnętrznym i środkowym)
- niedosłuch odbiorczy, w którym wyróżnia się: niedosłuch ślimakowy (uszkodzenie komórek zmysłowych w ślimaku)
- niedosłuch nerwowy (uszkodzenie włókien nerwowych nerwu VIII), niedosłuch centralny (uszkodzenie może dotyczyć każdego miejsca drogi słuchowej w mózgu)
- Niedosłuch ślimakowy i nerwowy może być jednouszny, natomiast centralny jest zawsze obu-uszny ze względu na krzyżowanie się włókien nerwowych w przebiegu drogi słuchowej
Pojęcia dotyczące hałasu:
•Hałas impulsowy - hałas składający się z jednego lub wielu zdarzeń dźwiękowych każde o czasie trwania mniejszym niż 1 s.
•Hałas infradźwiękowy - hałas, w którego widmie występują składowe o częstotliwościach infradźwiękowych od 1 do 20Hz i niskich częstotliwościach słyszalnych.
•Hałas ultradźwiękowy - hałas, w którego widmie występują składowe o częstotliwościach słyszalnych i niskich ultradźwiękowych - od 10kHz do 40kHz.
•Hałas nie ustalony - hałas, którego poziom dźwięku A w określonym miejscu, mierzony przy włączonej charakterystyce dynamicznej S miernika poziomu dźwięku, zmienia się podczas obserwacji więcej niż o 5 dB.
•Hałas ustalony - hałas, którego poziom dźwięku A w określonym miejscu, mierzony przy włączonej charakterystyce dynamicznej S miernika poziomu dźwięku, zmienia się podczas obserwacji nie więcej niż o 5 dB
Ucho wewnętrzne składa się z błędnika i nerwu statyczno-słuchowego. Błędnik dzieli się na: błędnik kostny i jego odpowiednik, błędnik błoniasty znajdujący się wewnątrz błędnika kostnego. Przestrzeń między błędnikiem kostnym i błoniastym wypełnia ciecz zwana perilimfą, natomiast wewnątrz błędnika błoniastego znajduje się ciecz zwana endolimfą. W skład błędnika wchodzi: ślimak (nazwany tak od swej budowy w kształcie skorupki ślimaka), wewnątrz którego znajduje się aparat zmysłu słuchu, przedsionek i trzy kanały półkoliste w których znajduje się aparat zmysłu równowagi. Nerw statyczno-słuchowy (VIII nerw czaszkowy) składa się z części słuchowej i przedsionkowej. Droga słuchowa, czyli droga przewodzenia bodźca słuchowego w obrębie układu nerwowego, biegnie do kory płata skroniowego mózgu, a przedsionkowa do móżdżku
Narząd przedsionkowy, znajdujący się wraz z narządem słuchu w uchu wewnętrznym, jest integralną częścią układu równowagi obok narządu wzroku, receptorów czucia głębokiego i ośrodków położonych w pniu mózgu oraz w móżdżku. Narząd przedsionkowy bierze udział w procesie utrzymania postawy ciała i orientacji w przestrzeni. Czynność jego uwarunkowana jest współdziałaniem części obwodowej i ośrodkowej układu nerwowego
Głośność - wielkość charakteryzująca subiektywne odczuwanie natężenia dźwięku przez człowieka (stanowi podstawę dla zróżnicowań dynamiki, czyli siły brzmienia w utworze muzycznym). Głośność zależy od natężenia i częstotliwości dźwięku. Przy stałym natężeniu jako najgłośniejsze odbierane są dźwięki o częstotliwości 3-4 kHz, zaś jako najmniej głośne dźwięki o częstotliwości poniżej 100 Hz oraz powyżej 10000 Hz. Jednostką głośności jest son.
Natężenie dźwięku - uśredniony w czasie wektor I(t) w stacjonarnym polu akustycznym
Poziom ekspozycji na hałas - wielkość stosowana do scharakteryzowania hałasu zmieniającego się w czasie lub zmiennej ekspozycji na hałas. Definiowany jest jako równoważny (uśredniony energetycznie) poziom dźwięku A, [dB], wyznaczony dla czasu ekspozycji na hałas równego znormalizowanemu czasowi pracy (tj. dla 8-godzinnego dnia pracy lub tygodnia pracy).
Wpływ hałasu na człowieka
Hałas działa na receptor słuchu, stwarzając niebezpieczeństwo uszkodzenia ucha wewnętrznego i ewentualnie błony bębenkowej oraz na układ nerwowy, utrudniając skupienie uwagi, drażniąc system wegetatywny, wprowadzając nadmierne pobudzenie lub wywołując apatie i przygnębienie oraz utrudniając sprawny przebieg czynności psychomotorycznych.
Hałas należy uznać za jeden z najbardziej uciążliwych czynników materialnego środowiska pracy.
Ochrona przed hałasem jest znacznie trudniejsza niż np. nadmiernie silnym światłem.
Metody zwalczania hałasu:
- Uniemożliwienie powstawania szkodliwego hałasu.
- Osłabienie rozprzestrzeniania się hałasu.
- Zastosowanie środków ochrony osobistej.
Tłumienie dźwięku - różnica w dB między progiem słyszenia z ochronnikiem słuchu i bez niego dla badanego słuchacza i danego sygnału testowego.
Nauszniki przeciwhałasowe - ochronnik słuchu składający się z dwóch czasz tłumiących dociskanych do małżowin usznych albo do głowy, całkowicie zakrywający małżowiny uszne. Czasze mogą być dociskane do głowy za pomocą specjalnej sprężyny dociskowej przeznaczonej do noszenia na szczycie głowy albo z tyłu głowy albo pod brodą. Nauszniki uniwersalne mają sprężynę przystosowaną do noszenia we wszystkich tych pozycjach.
Ubytek słuchu - miara zmian właściwości organu słuchu zachodzących zarówno z wiekiem jak i wskutek przebytych chorób lub urazów.
Wkładka przeciwhałasowa - ochronnik słuchu noszony w zewnętrznym kanale usznym albo w małżowinie usznej zamykający wejście do zewnętrznego kanału usznego.
9 WIBRACJE
- Drgania mechaniczne niskoczęstotliwościowe (wibracje).
- Czynniki decydujące o oddziaływaniu drgań na pracownika.
- Dopuszczalne wartości narażenia dla pracowników.
- Ograniczanie szkodliwych skutków drgań.
- Ocena ryzyka.
Drgania mechaniczne niskoczęstotliwościowe (wibracje).
Drganiami nazywa się zmiany wielkości fizycznej występujące w funkcji czasu i polegającej na tym, że jej wartości są na przemian rosnące i malejące względem pewnego poziomu odniesienia.
Klasyfikacja ze względu na dynamikę drgań:
- Drgania własne - powstają w układzie izolowanym po zewnętrznym pobudzeniu do drgań, polegającym na dostarczeniu w pewnej chwili początkowej pewnej energii potrzebnej do wyprowadzenia układu ze stanu równowagi.
- Drgania wymuszone - występują pod działaniem sił zewnętrznych zmieniających się w czasie niezależnie od drgań układu. W tym przypadku siły zewnętrzne, jak i własności fizyczne układu określają charakter drgań.
Wpływ drgań na organizm człowieka:
Ustrój ludzki z punktu widzenia mechaniki klasycznej stanowi pewnego rodzaju układ sprężysty, przez co sprzyja biernej obronie przed oddziaływaniem drgań i wstrząsów. Występujące pod wpływem drgań o niewielkiej częstotliwości, podświadome skurcze mięśni zapewniają obronę czynną.
Najniebezpieczniejsze są drgania rezonansowe, tzn. takie drgania, których częstotliwość odpowiada częstotliwości własnej drgań poszczególnych narządów ustroju ludzkiego.
Zapobieganie szkodliwemu działaniu drgań:
Zapobieganie szkodliwemu oddziaływaniu drgań mechanicznych w zasadzie sprowadza się do ścisłego przestrzegania obowiązujących norm. Możliwości integracji lekarskiej są w tym zakresie niewielkie i właściwie ograniczają się do kontroli warunków pracy robotników wykonujących swe czynności robocze w strefie oddziaływania intensywnych drgań oraz obsługujących narzędzia lub maszyny wytwarzające wibracje
Bardzo ważną rolę odgrywa udoskonalenie konstrukcji pojazdów mechanicznych, maszyn i narzędzi.
Na podstawie licznych badań udowodniono, że właściwe zawieszenie, zastosowanie urządzeń amortyzujących oraz racjonalizacja konstrukcji miejsc roboczych w znacznym stopniu zmniejsza szkodliwość oddziaływania drgań mechanicznych i wstrząsów.
10. OŚWIETLENIE
- Oświetlenie elektryczne
- Parametry decydujące o jakości oświetlenia (natężenie światła, współczynnik równomierności oświetlenia, współczynnik odbicia, barwa światła i oddawanie barw, kontrastowość, luminancja), niedoświetlenie, olśnienie, tętnienie promieniowania, efekt stroboskopowy, współczynnik utrzymania, względy energetyczne, oświetlenie kopalń podziemnych
- Ocena ryzyka
- Oświetlenie stałe wyrobisk korytarzowych, komór podziemnych, przodków wybierkowych i przygotowawczych. - Oświetlenie terenów otwartych
- Oświetlenie wnętrz obiektów przemysłowych
Wzrok
Wzrokiem odbieramy zdecydowaną większość (80-90%) informacji niezbędnych przy wykonywaniu różnorodnych czynności, w tym też zawodowych. Podstawowym czynnikiem środowiska pracy warunkującym prawidłowe działanie organu wzroku jest odpowiednie oświetlenie. Fakt ten wynika bezpośrednio z budowy oraz zasad funkcjonowania tego analizatora.
Proces widzenia polega na tym, że światło odbite od oglądanego przedmiotu pada na siatkówkę oka i pobudza związane z nią zakończenia nerwu wzrokowego, który bodźce te przekazuje do ośrodków widzenia w mózgu.
Światło
Światło, czyli promieniowanie optyczne lub widzialne, jest częścią promieniowania elektromagnetycznego, którego długości fal zawarte są w zakresie 380 - 780 nm. Dolna granica (nadfiolet) i górna (podczerwień) są dosyć płynne i zależą od indywidualnych cech obserwatora.
Światło - definicje:
- Strumieniem świetlnym nazywamy część promieniowania emitowanego przez źródło światła widziana przez oko ludzkie w jednostce czasu. Jednostką strumienia świetlnego jest lumen [lm].
- Wielkością określającą ilość światła wychodzącego ze źródła światła lub oprawy w ściśle określonym kierunku jest światłość. Liczona jest ona jako iloraz strumienia świetlnego Φ wysyłanego przez źródło w elementarnym kącie bryłowym ω zawierającym dany kierunek, do wartości tego elementarnego kąta. Jednostką światłości jest kandela [cd].
- Natężenie światła to wyrażany w luksach stosunek wielkości strumienia świetlnego padającego na płaszczyznę do jej pola powierzchni. Wynika z tego, że 1lx= 1lm /m2
Projektowanie oświetlenia
Zapewnienie odpowiedniego oświetlenia stanowisk roboczych jest istotnym warunkiem sprawnej pracy, higieny wzroku oraz podniesienia estetyki wnętrza pomieszczenia. Aby działalność wzroku mogła dokonać się w warunkach optymalnych, warunki oświetleniowe muszą odpowiadać określonym wymogom psychofizjologicznym narządu wzroku, zależnie od rodzaju wykonywanej pracy.
Zadaniem dobrego oświetlenia jest zapewnienie wymaganej ostrości widzenia, szybkości postrzegania i odpowiedniej akomodacji. Praca powinna być wykonywana bezbłędnie, bez nadmiernego zmęczenia i z dobrym samopoczuciem.
Kryteria przy projektowaniu oświetlenia:
Do podstawowych parametrów określających otoczenie świetlne w normie PN-EN 12464-1: 2004 "Światło i oświetlenie. Oświetlenie miejsc pracy. Część 1: Miejsca pracy we wnętrzach" zaliczono:
- natężenie oświetlenia,
- rozkład luminacji,
- olśnienie,
- kierunkowość światła,
- oddawanie barw i wygląd barwy światła,
- migotanie.
11. MIKROKLIMAT
- Mikroklimat na stanowisku pracy.
- Czynniki wpływające na parametry mikroklimatu (metabolizm, izolacja cieplna odzieży ochronnej).
- Stres gorący (WBGT), zimny (IREQ, WCI), środowiska umiarkowane i komfort cieplny (PMV, PPD).
- Ochrona młodzieży i kobiet w ciąży.
- Ocena ryzyka zawodowego.
- Mikroklimat w kopalniach podziemnych.
Mikroklimat w znaczeniu encyklopedycznym jest to klimat charakterystyczny dla małej części środowiska, której odrębność jest wynikiem specyfiki układu czynników ją tworzących, np. wysokością i wahaniami temperatury, wilgotności, szybkością ruchu powietrza itp. Określonym mikroklimatem może się charakteryzować zarówno obszar geograficzny (np. miejscowość, kotlina, czy wąwóz), jak i twór sztuczny zbudowany przez człowieka (wnętrze samochodu, mieszkanie, hala produkcyjna).
Czynniki kształtujące mikroklimat
Do podstawowych czynników kształtujących mikroklimat środowiska należy zaliczyć:
- temperaturę powietrza,
- wilgotność,
- ruch powietrza,
- promieniowanie cieplne,
- ciśnienie atmosferyczne.
Wszystkie części składowe mikroklimatu wywierają wpływ na samopoczucie człowieka, jego sprawność fizyczną i umysłową, na wydajność pracy oraz zachowanie dobrego stanu zdrowia.
Mikroklimat decyduje także o gospodarce cieplnej organizmu.
Ocena stanu warunków mikroklimatycznych
Każdy człowiek posiada wrodzone możliwości oceny stanu warunków mikroklimatycznych. Dlatego też jako miarę komfortu cieplnego coraz częściej przyjmuje się subiektywne odczucie temperatury przez człowieka (temperatury odczuwane lub rzeczywiste). Odczucia te są zależne od odporności organizmu, stanu zdrowia, wieku i przyzwyczajeń.
Wstrząs górotworu - rozumie się przez to wyładowanie energii nagromadzonej w górotworze, objawiające się drganiem górotworu i zjawiskami akustycznymi, niepowodujące pogorszenia funkcjonalności wyrobisk i bezpieczeństwa ich użytkowania.
Zjawisko odprężenia w wyrobisku - rozumie się przez to zjawisko dynamiczne spowodowane wstrząsem górotworu, w wyniku którego wyrobisko lub jego odcinek uległo uszkodzeniu, niepowodującemu jednak utraty jego funkcjonalności lub pogorszenia bezpieczeństwa jego użytkowania
Tąpnięcie - to zjawisko dynamiczne spowodowane wstrząsem górotworu, w wyniku którego wyrobisko lub jego odcinek uległo gwałtownemu zniszczeniu lub uszkodzeniu, w następstwie czego nastąpiła całkowita albo częściowa utrata jego funkcjonalności lub bezpieczeństwa jego użytkowania.
Zagrożenie tąpaniami - oznacza możliwość gwałtownego zniszczenia struktury skał wokół wyrobiska górniczego, z równoczesnym dynamicznym ich przemieszczeniem do wyrobiska.
W zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny ustalono trzy stopnie zagrożenia tąpaniami:
a) Do pierwszego stopnia zagrożenia tąpaniami zalicza się pokłady lub części pokładów skłonnych do tąpań, w których:
1.dokonano odprężenia przez wybranie pokładu odprężającego z zawałem stropu w odległości nie większej niż 50 m pod pokładem odprężanym lub 20 m nad tym pokładem albo jeżeli wybrano pokład odprężający z podsadzką hydrauliczną w odległości nie większej niż 30 m pod pokładem odprężanym lub 15 m nad tym pokładem lub w przypadku grubego pokładu przez czyste wybranie warstwy tego pokładu. Skuteczność tego odprężenia powinna być bieżąco potwierdzana badaniami geofizycznymi lub analitycznymi.
2.po odprężeniu tąpania nie występują.
b) Do drugiego stopnia zagrożenia tąpaniami zalicza się pokłady lub części pokładów skłonnych do tąpań, w których:
1.dokonano odprężenia przez wybranie pokładu sąsiedniego, przy którym nie zostały zachowane parametry ustalone dla pierwszego stopnia,
2.mogą wystąpić zjawiska tąpnięć.
c) Do trzeciego stopnia zagrożenia tąpaniami zalicza się pokłady lub części pokładów skłonnych do tąpań:
1.w których wystąpiło tąpnięcie pomimo prowadzenia eksploatacji w sposób zapobiegający koncentracji naprężeń, lub
2.nieodprężone pokłady lub ich części w filarach ochronnych i oporowych oraz resztki pokładów, niezależnie od tego, do którego stopnia zagrożenia tąpaniami dany pokład był uprzednio zaliczony, lub
3.nieodprężone części pokładów znajdujących się w strefach oddziaływania krawędzi eksploatacji i resztek sąsiednich pokładów, niezależnie od tego, do którego stopnia zagrożenia tąpaniami te pokłady lub ich części były uprzednio zaliczone
Zagrożenia skojarzone - są to takie zagrożenia naturalne, które współwystępują i wpływają na siebie, co może doprowadzić do zmiany przejawów oraz intensywności ich występowania.
Oddziaływania pomiędzy współistniejącymi zagrożeniami naturalnymi mogą mieć charakter:
•Bezpośredni - określony parametr przypisany danemu zagrożeniu, wprost wpływa na natężenie innego zagrożenia np. zainicjowanie wybuchu pyłu węglowego przez zapalenie lub wybuch metanu. Wybuch metanu po zaistnieniu tąpnięcia, które spowodowało wypływ gazu ze zrobów.
•Pośredni - zmiany parametrów charakteryzujących środowisko pracy wywołane skutkami jednego zagrożenia mogą wpłynąć na wystąpienie lub zwiększenie innego zagrożenia - tąpnięcie może zniszczyć wyrobisko i uniemożliwić przepływ powietrza co wywoła zaburzenia w sieci wentylacyjnej, co może spowodować wzrost zagrożenia pożarowego lub metanowego.
Oddziaływania pomiędzy zagrożeniami mogą wpływać na wystąpienie i przejawy (w postaci zwiększenia intensywności) innych zagrożeń naturalnych:
- Ujawnienie się innego zagrożenia nieistniejącego dotychczas lub występującego w małym natężeniu (np. po pozostawieniu filarów ochronnych dla zbiornika wodnego)
- Zwiększenie intensywności występowania innego zagrożenia (podmuch powietrza po tąpnięciu może podnieść pył węglowy i spowodować wzrost zagrożenia jego wybuchem)
- Zainicjowanie wystąpienia katastrofalnej formy innego zagrożenia (np. zapalenie i wybuch metanu wywołany wcześniejszym pożarem endogenicznym)
- Uniemożliwienie stosowania lub ograniczenie efektywności prowadzonej profilaktyki innych zagrożeń (np. przyspieszenia postępu frontu eksploatacyjnego ściany ze względu na zagrożenie pożarem endogenicznym w zrobach jest niemożliwe ze względu na zagrożenie tąpaniami lub metanowe)
Zagrożenie radiacyjne - jego naturalnym źródłem, w kopalniach podziemnych, są krótko-życiowe produkty rozpadu radonu, które oddziałowują na układ oddechowy człowieka, a także izotopy radu występujące w wodach dołowych i wytrącające się w ich osadach. Występowanie radonu i izotopów radu może powodować skażenie wewnętrzne, emitują także, w procesie rozpadu, promieniowanie gamma.