Современная экологическая обстановка в отдельных странах и регионах оставляет желать лучшего. Миссия нашего сайте — обеспечить русскоязычных жителей планеты Земля актуальной информацией о защите окружающей среды, экологической безопасности и экологии в целом.

Полезные ресурсы и публикации:
-

Л.И. Бондалетова
Промышленная экология

Учебное пособие / Том. политехн. ун-т. - Томск, 2002. - 168 с.

Предыдущая

Глава 2. Горнодобывающая промышленность

2.7. Шум и вибрация при разработке месторождений

Источники шума

Источниками интенсивного шумового загрязнения являются подземные и открытые горные выработки.

В подземных выработках шум, поглощаясь массивами пород, как правило, полностью локализуется в пределах одной или комплекса выработок (на интенсивность затухания шума влияют размеры поперечного сечения выработок, а также материалы и конструкция крепи). Интенсивность шумового эффекта в подземных горных выработках увеличивается за счет их относительно небольших размеров и многократного отражения звуковых волн от поверхностей породных массивов.

Возникающий в открытых выработках шум распространяется по воздушной среде на более или менее значительные территории прилегающей местности.

Наиболее высокими уровнями шума характеризуются взрывные работы. В процессе подземной разработки при взрывной отбойке люди удаляются на значительные расстояния от забоя, а при массовых взрывах выходят на поверхность, т.е. наблюдается снижение или полное исключение вредного влияния шума взрыва на человека. В отличие от этого взрывное вторичное дробление полезного ископаемого, проводимое часто в течение рабочей смены, характеризуется интенсивным шумовым воздействием на организм
работающих.

При открытой разработке месторождений высокие шумовые импульсы, распространяющиеся на большие расстояния, наблюдаются при производстве массовых взрывов. Шум от взрывного вторичного дробления обычно локализуется в пределах карьера.

Шум, производимый работающими в открытых горных выработках и на поверхности машинами и установками, имеет значительно меньшую интенсивность, однако он длительно воздействует на работающих. В большинстве случаев это шумовое загрязнение не распространяется на значительные расстояния от источника шума. Однако мощные источники шума, располагающиеся на поверхности (вентиляторы главного проветривания, компрессоры и т.п.), загрязняют воздушную среду над большими участками территории, окружающей горное предприятие. Уровни звукового давления некоторых установок приближаются к порогу болевого ощущения, а интенсивность шума, производимого при работе турбокомпрессоров, в верхних частотах достигает его.

Производство взрывных работ сопряжено с возникновением в воздушной среде ударных воздушных волн (УВВ). Кроме того, УВВ формируются при взрывах метановоздушных и пылевых смесей, при обрушении пород в подземных горных выработках. Ударная воздушная волна распространяется со скоростью, превышающей скорость звука, на значительные расстояния, оказывая воздействие на человека и окружающую среду. По мере перемещения в воздушном пространстве УВВ теряют свою интенсивность и скорость распространения, затухают и постепенно переходят в звуковые волны. Интенсивность ударных воздушных волн зависит от массы зарядов ВВ и энергии образующихся при взрывах газов.

К основным характеристикам УВВ относят давление на фронте волны, скорость распространения и время воздействия.

При взрыве небольших зарядов ВВ продолжительность воздействия УВВ на человека измеряется миллисекундами и носит импульсный характер, от которого при давлении до 10 кПа люди практически не получают повреждений.

При продолжительности воздействия УВВ от 20 до 200 мс основное влияние на людей оказывает давление на фронте волны: при давлении от 20 до 40 кПа возникают контузии, проявляющиеся в головокружениях и головных болях; при более высоких давлениях могут иметь место разрывы барабанных перепонок.

При действии УВВ свыше 200 мс, что характерно для взрывов больших зарядов ВВ, представляет опасность не только давление, но и скорость воздушного потока, перемещающегося за фронтом волны: при давлении 20 кПа эта скорость превышает 40 м/с, в результате люди получают травмы при падении.

Под действием УВВ разрушаются или преждевременно выходят из строя горные выработки, различные сооружения и оборудование.

При короткозамедленном взрывании зарядов взрывчатых веществ формируются серии ударных воздушных волн, следующих одна за другой, и воздействие их проявляется в эффекте вибрации.

Источником вибрации на горных предприятиях является многочисленное оборудование, эксплуатация которого в большинстве случаев связана и с генерированием шума. К источникам интенсивной вибрации при разработке месторождений относятся перфораторы и буровые станки. Вибрация с низкими частотами, близкими к частоте собственных колебаний человеческого организма, наиболее опасна для здоровья.

Мероприятия по защите от действия шума и вибрации

Мероприятия по защите от вредного влияния производственного шума реализуются, в первую очередь, в создании безопасных и комфортных условий труда работающих и, в меньшей степени, в формировании благоприятно «акустического климата» жилых районов, расположенных около места производства работ. Это объясняется тем, что люди, занятые в производственном процессе, находятся ближе к источникам шума и, следовательно, более подвержены его влиянию.

Проектирование и планировка производственных, бытовых и жилых объектов горных предприятий должны производиться на основе прогноза шумового загрязнения воздушной среды. Расположение этих объектов по отношению к источнику наиболее интенсивного шума имеет первостепенное значение. Основными учитываемыми источниками шума являются при подземной разработке вентиляторные и компрессорные установки на поверхности, а при открытых горных работах ‑ комплекс горных выработок и внешние отвалы. Уровень шума в жилых помещениях может быть снижен за счет рациональной планировки формы зданий, а также повышения их звукоизолирующей способности.

Расположение объектов должно производиться с учетом ландшафтных особенностей местности и направления господствующих ветров. Холмистый рельеф и лесистая местность территории, разделяющие шумовые источники и поселения, значительно снижают интенсивность шума. Не исключена возможность искусственного формирования рельефа за счет устройства насыпей или размещения породных отвалов.

Огромное значение имеет шумозащитное озеленение ‑ эффективное и сравнительно недорогое мероприятие. Полоса насаждений шириной 25 м способствует снижению уровня шума на 10-12 дБ, при этом хвойные породы деревьев предпочтительнее лиственных. Высота деревьев должна быть не менее 7-8 м, кустарников ‑ до 1,5-2 м.

Мероприятия по предотвращению интенсивного шумообразования и изоляции источника шума осуществляются и непосредственно на объектах горных предприятий. Для снижения уровня шума машины и установки оборудуются глушителями различных конструкций. Например, компрессор с редуктором помещен в звукоизолирующую кабину из листовой стали, армированную звукопоглощаемыми плитами. Снижение шума возможно за счет улучшения конструкций машин и оптимизации эксплуатационных режимов. Применение металлов с высоким коэффициентом звукопоглощения (магниево-никелевые сплавы), использование звукоизолирующих материалов обеспечивают дальнейшие пути снижения шума. Создание малошумных машин обеспечивает не только акустический комфорт, но и снижение потерь энергии на шумообразование.

Зеленые насаждения вокруг стационарных источников шума также входят в комплекс шумоизоляционных средств.

Кроме того, работающие в неблагоприятных акустических условиях обеспечиваются средствами индивидуальной защиты: противошумными тампонами, эластичными втулками «Беруши» или наушниками, укрепляемыми на шахтерских касках.

Основным мероприятием, обеспечивающим безопасность людей при производстве подземных массовых взрывов, является вывод их за пределы установленной заранее опасной зоны. Обеспечение сохранности оборудования и коммуникаций достигается за счет их демонтажа или установки защитных устройств для гашения УВВ. Правильный, соответствующий физическим свойствам разрушаемых пород, выбор ВВ и использование рациональной технологии взрывных работ способствуют снижению интенсивности ударных воздушных волн. В открытых горных выработках вследствие рассеивания энергии в атмосфере образуются ударные воздушные волны значительно меньшей интенсивности. Помимо перечисленных ранее мероприятий, обеспечивающих снижение интенсивности УВВ, при массовых взрывах в карьерах необходимо учитывать атмосферные условия (при скорости ветра, направленного в сторону жилых районов, более 6,5 м/с массовые взрывы производить не следует).

Для защиты работающих от вибрации ручные перфораторы оборудуются специальными виброгасящими устройствами. Основной деталью виброзащитных устройств является упругий элемент ‑ пружины, работающие на изгиб, сжатие, кручение или сжатый воздух.

Предыдущая