Zagrożenie gazowe na stanowiskach pracy.

Gazy wchodzące w skład powietrza kopalnianego można podzielić na trzy grupy: gazy konieczne do życia (tlen), gazy obojętne dla organizmu człowieka (azot, metan, wodór, gady szlachetne, dwutlenek węgla do 1% zawartości w powietrzu) oraz gazy toksyczne (tlenek węgla, tlenki azotu, siarkowodór, dwutlenek węgla powyżej 1~6 zawartości w powietrzu).

A. Tlen

Gęstość tlenu jest 1,1 raza większa od gęstości powie­trza. Jest to gaz bezbarwny, bez smaku i bez zapachu, łatwo łączący się z innymi gazami i ciałami stałymi

Tlen nie pali się, jest jednak konieczny do podtrzymywania palenia.w zależności od prędkości przebiegu reakcji łączenia się tlenu z innymi pierwiastkami, zachodzą następujące procesy:

- utlenianie, czyli powolne łączenie się,

- palenie, czyli łączenie się z towarzyszeniem zjawiska światła,

- wybuch, t j. bardzo szybkie palenie się połączone ze zjawi­skiem huku.

Procesy te, obok wydzielania się metanu, dwutlenku węgla i azotu, oddychania ludzi, pracy silników spalinowych, przyczyniaj się do obniżenia zawartości tlenu w powietrzu.

Najlepsze nasycenie krwi tlenem zachodzi wtedy, gdy ciśnie­nie cząstkowe wynosi 1:60 Tr, co pod normalnym ciśnieniem atmosfe­rycznym odpowiada 21% zawartości tlenu w powietrzu. Przepisy prowadzenia robót górniczych wymagaj aby zawartość tlenu w powie­trzu w miejscach prany była nie niższa nil 19% nagły brak tlenu lub znaczne obniżenie jego stękania w powietrzu wywołuje utratę przytomności, a następnie śmierć. podczas obniżonego stężenia tlenu w powietrzu, rozwija się stopniowo narastające niedotlenienie organizmu, z szybkością zależną od stężenia tlenu w powietrzu. Obniżenie normalnego stężenia tlenu w po­wietrzu wywołuje w organizmie ludzkim następujące skutki, przyczyn jeśli stężenie wynosi:

- pojawiają się objawy głodu tlenowego. Podczas intensywnej pracy tętno ulega przyspieszeniu, człowiek doznaje zawrotów głowy i uczucia duszności.

-od 12 do 16- występuje wybitne zmniejszenie zdolności do wysiłku fizycznego oraz jest zaburzona koordynacja ruchów.

-od 6 do 10- pojawiaj się mdłości, wymioty, utrata przytomności a następnie śpiączka.

Kiedy zawartość tlenu w powietrzu jest jeszcze niższa pojawiają się drgawki, oddech staje się przerywany, po czym oddycha­nie zupełnie ustaje, a w kilka minut ustaje też czynność ser­ca i następuje zgon.

B. Azot

Azot jest gazem bezbarwnym, bez zapachu i bez smaku, lżejszym od powietrza. Jest gazem obojętnym, słabo rozpuszcz. w wodzie.

Wchodzi on w skład gazów zapartych w niektórych odmianach węgli oraz w złogach soli potasowych, w których stanowi czasem 80 lub więcej procent ogólnej objętości wszystkich zawartych w nich gazów .

Czasem azot, w mieszaninie z metanem wydostaje się w postaci fontann gazowych .Wzrost zawartości powoduje wypieranie tlenu z powietrza i prowadzi do uduszenia. Pierwsze oznaki głodu tlenowego pojawiają się wtedy, gdy stężenie azotu wynosi 83%, natomiast gdy 93% to bardzo szybko nast. śmierć.

C. Dwutlenek węgla

CO₂ : jest bezbarwny, bez zapachu, o smaku słabo kwaśnym, ρ = 1.52. Jest gazem łatwo rozpuszczalnym w wodzie. W warunkach normalnych w 100 obj. wody rozpuszcza się 180 obj. CO₂. Zwiększenie koncentracji : praca silników spalinowych, robót strzałowych. Jest nieszkodliwy do koncentracji około 2%. Powyżej 2% następują zaburzenia czynności oddechowych - 2 krotnie szybszy oddech. Przy 4% CO₂ - bóle głowy, wzrost ciśnienia krwi. Przy 8% - silne bóle głowy; powyżej 8% - utrata przytomności, sinic

D. Tlenek węgla

CO : bezbarwny, bez smaku i zapachu, ρ = 0.97..

Gaz wybuchowy o granicach wybuchowości 12.5 ÷ 75%. Maksymalna siła wybuchu przy koncentracji 30%. Jest gazem bardzo silnie trującym. Z hemoglobiną tworzy oxyhemoglobinę - trwały związek uniemożliwiający proces oddychania. Stopień zatrucia organizmu uwarunkowany jest ilością hemoglobiny związanej z tlenkiem węgla, co zależy zarówno od jago zawartości w powietrzu, jak i od czasu przebywania w nim człowieka, Główne źródło : pożary i wybuchy pyłu węglowego, roboty strzałowe i praca silników spalinowych, rozkład oleju kompresorowego pod wysokim ciśnieniem. Aby chronić zdrowie i życie górników zatrudnianych w podziemnych zakładach górniczych wprowadzono hopkalitowe pochłania­cze ochronne dla wszystkich osób zjeżdżających na dół.

E. Tlenki azotu

NO_x : powstają przy robotach strzałowych i są mieszaniną : N₂O₄, N₂O₅, NO, NO₂. Tlenek azotu (NO) j est gazem bezbarwnym ostro atakującym błony śluzowe, zwłaszcza oczy. W kontakcie tlenem tlenek azotu przechodzi w dwutlenek azotu. Dwutlenek azotu jest brunatno-czerwony, ostro pachnący Trujące działanie NO₂ można odczuć niejednokrotnie po kilkudziesięciu godzinach. Charakterystyczną cechą zatrucia są : żółtawe zabarwienie cery, podwyższenie temperatury ciała. Nie stosuje się sztucznego oddychania i masażu serca. Maksymalna koncentracja NO_x = 0.004%; przy stężeniu 0.02 - 0.08% śmierć w krótkim czasie.

F. Siarkowodór

H₂S : bez barwny, słodkawy smak, zapach zgniłych jaj - 0.0001%; 4 ÷ 46% granice wybuchowości, rozpuszczalny w wodzie. Siarkowodór rozkłada się powoli przez utlenianie. Tworzy się w kopalni podczas gnicia substancji organicznych oraz rozkładu pirytu i gipsu. Również w gazach postrzałowych występują ślady siarkowodoru. W ko­palniach soli siarkowodór wydziela się ze szczelin skał. Siarkowodór jest jednym z bardziej trujących gazów w powie­trzu kopalnianym. Działa drażniąco na błony śluzowe, rogówki oczu oraz drogi oddechowe: Przedostawszy się do lewi działa na układ nerwowy, wywołując ogólne zatrucie. Jego duże stężenie uszkadza nerwy, paraliżuje układ oddechowy i doprowadza do śmierci.

Przy koncentracji 0.01 słabe zatrucie, 0.02 - 5 ÷ 8 min silne podrażnienie błon śluzowych, 0.1 –śmierć. Dla oczyszczenia powietrza z zawartych w nim domieszek siarkowodoru trzeba przewietrzać powietrze i rozpylać w nim roztwór chlorku wapnia.

G. Dwutlenek siarki

SO₂ :bezbarwny, o silnym zapachu i kwaśnym smaku. Łatwo rozpuszczalny w wodzie 40 obj. SO₂ w 1 obj. wody. Tworzy się podczas pożarów oraz strzelania materiałami wyb zawierającymi siarkę lub podczas strzelania w skałach o dużej zawartości siarczków. Przy stężeniu 0.0005% - wyczuwalny zapach, przy 0.0002 - silnie podrażnia błony śluzowe, przy zetknięciu z błonami śluzowymi tworzy H₂ SO₄.

H. Metan

CH₄: metan, bezbarwny, bez smaku i bez zapachu, jest prawie 2 razy lżejszy od powietrza wskutek czego gromadzi się przy stropie wyrobisk, ρ =0,55 kg/m³ , granica wybuchowości 5,3-15% , Gazami, które często towarzyszy wy­dzielaniu się metanu :dwutlenek węgla, azot, wodór , etan , siarkowodór, tlenek siarki i tle­nek węgla. Metan nie wybucha wówczas, gdy zawartość tlenu <12%. Najsilniejsze wybuchy metanu występują wówczas gdy koncentracja metanu wynosi 9,5% Wpływ metanu na narządy oddechowe jest podobny do wpływu jaki wywiera azot. Jest on szkodliwy tylko o tyle, że obniża zawartość tlenu w powietrzu. Wzrost zawartości metanu w powietrzu czystym do odpowiada zmniejszeniu zawartości tlenu do 12%, wobec której ży­cie ludzkie jest zagrożone.