礦井空氣中有害氣體對(duì)人體的危害與防治

錢 潔

(山西科林礦山檢測(cè)技術(shù)有限責(zé)任公司，山西 陽(yáng)泉 045000)

引言

我國(guó)資源豐富，尤其是煤炭和金屬礦產(chǎn)資源對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到關(guān)鍵作用。資源挖掘工作承擔(dān)著資源開采的總量，而我國(guó)的礦井?dāng)?shù)量巨大，從業(yè)者數(shù)十萬人，在關(guān)注資源開采的同時(shí)，其健康問題成為行業(yè)內(nèi)最重視的問題之一。從調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在礦井長(zhǎng)期工作導(dǎo)致的疾病人數(shù)比例逐年提高，患?jí)m肺病、腸胃病等心肺、腸胃疾病的從業(yè)者比例占據(jù)絕大多數(shù)，死亡病例更是不勝枚舉，由此可見，加強(qiáng)礦井空氣的治理工作勢(shì)在必行，不容忽視。

一、常見礦井氣體及有害物質(zhì)

礦井空氣的成分和性質(zhì)非常復(fù)雜，包含了多種物質(zhì)，如地表新鮮空氣、作業(yè)中產(chǎn)生的水氣、各種有害物質(zhì)等。一般礦井中的空氣含量特點(diǎn)是氧氣偏少，其他氣體大幅增加，常見的有CH4，CO2，CO，H2S，NO2，SO2，H2等，其中威脅最大的是CO，NO，SO，H2S等，這些氣體對(duì)人體都是有較大危害的，長(zhǎng)期生活和工作在這種環(huán)境下會(huì)極大影響人的身體健康。

1.CO(一氧化碳)

一氧化碳在礦井氣體中占據(jù)較大比例，由于其無色無味，難以發(fā)現(xiàn)，人體會(huì)在毫無感覺的情況下出現(xiàn)中毒癥狀，乃至失去知覺，造成嚴(yán)重后果。日常生活中的煤氣中毒就一氧化碳引起的，需要用專業(yè)儀器進(jìn)行檢測(cè)。這種有害氣體產(chǎn)生來源地下爆破過程，當(dāng)一氧化碳濃度超標(biāo)時(shí)，人體供氧系統(tǒng)受到阻礙，導(dǎo)致窒息死亡。

在礦井作業(yè)時(shí)如果出現(xiàn)頭暈、惡心和頭痛的癥狀，要注意可能是有害氣體引起，如果不及時(shí)處理，或者是通風(fēng)呼吸新鮮空氣，就可能會(huì)失去知覺，甚至死亡。中毒的癥狀嚴(yán)重程度和有害氣體的濃度、接觸的時(shí)間、自身體質(zhì)和呼吸系統(tǒng)有密切聯(lián)系。

目前我國(guó)的礦山相關(guān)規(guī)定已經(jīng)說明，礦井空氣中的一氧化碳含量應(yīng)<30mg/m。(24ppm)；在正常爆破下后，應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，在一氧化碳濃度未降到0.02%以下，不允許進(jìn)入礦井進(jìn)行作業(yè)，即使達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，也應(yīng)繼續(xù)通風(fēng)。

2.H2S(硫化氫)

硫化氫較為容易分辨，其氣體味道臭雞蛋氣味，其濃度超標(biāo)后可帶來易爆炸和燃燒的后果。長(zhǎng)期接觸能刺激人體的各個(gè)器官，如眼、鼻、喉、呼吸道等，濃度較高情況下會(huì)引起頭痛、呼吸障礙等等，嚴(yán)重的可能喪失知覺，甚至死亡。硫化氫主要來源于腐蝕物體，如廢水、廢有機(jī)物等；部分礦物在開采中會(huì)釋放硫化氫；礦物氧化和燃燒。通常礦井中的硫化氫含量不得超過10mg/m0(6.6ppm)。

3.SO2(二氧化硫)

二氧化硫的刺激性較強(qiáng)，溶于水會(huì)產(chǎn)生弱酸，通常在濃度超標(biāo)情況下很容易嗅到硫磺味，對(duì)人體的五官和呼吸道有強(qiáng)烈刺激作用，初期癥狀為咳嗽、頭痛、支氣管發(fā)炎等，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致肺水腫和肺心病。

4.氮氧化物

礦井氣體中含量較多的還有各種氮氧化物，最為典型的是NO2，這種氣體較高濃度時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈窒息性；遇水生產(chǎn)硝酸，具有較強(qiáng)腐蝕性，高濃度情況下可刺激人體皮膚。要盡量避免在氮氧化物超標(biāo)下工作，有很多案例表明肺水腫主要源于這種有害氣體。氮氧化物的產(chǎn)生主要是爆破環(huán)節(jié)和設(shè)備廢氣。

5.氨氣(NH4)

主要來源于爆破和水滅火等工作，部分特殊巖石也會(huì)釋放氨氣。這種氣體對(duì)人體的皮膚和呼吸道都有較大的刺激，可引起局部水腫。

6.氫氣(H2)

主要來源于礦井蓄電池充電所產(chǎn)生的氫氣，礦產(chǎn)中也可釋放氫氣。氫氣最危險(xiǎn)在于易爆炸，當(dāng)濃度達(dá)到較低含量(4%)，就有爆炸的危險(xiǎn)，因此應(yīng)嚴(yán)格控制礦井空氣的氫氣含量。

二、礦井空氣的預(yù)防措施

1.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

礦井中應(yīng)建立完善的監(jiān)測(cè)體系，具備實(shí)時(shí)性、及時(shí)性和準(zhǔn)確性。對(duì)工作作業(yè)區(qū)、采空區(qū)等區(qū)域重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，采用先進(jìn)的監(jiān)控和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，保證傳感器的正常運(yùn)行。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)礦井中有害氣體的濃度，一旦出現(xiàn)濃度超標(biāo)，應(yīng)馬上進(jìn)行處理，確?？諝獾那鍧嵍取ａ槍?duì)監(jiān)測(cè)的死角以及老區(qū)要重點(diǎn)監(jiān)控，往往這些區(qū)域會(huì)成為監(jiān)控的疏忽點(diǎn)，如氣體擴(kuò)散、人員誤入等等。

2.及早預(yù)防

由于大多數(shù)的有害氣體都是源于作業(yè)時(shí)產(chǎn)生，如爆破、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的廢氣，針對(duì)上述情況應(yīng)做好預(yù)防工作，主要措施包括加強(qiáng)明火管控，除了爆破外盡量減少火源，可大幅降低有害氣體的產(chǎn)生；爆破是產(chǎn)生各種有害氣體的主要原因，盡量使用無污染、無害的高質(zhì)量炸藥或先進(jìn)爆破技術(shù)；封閉老空區(qū)，避免有毒氣體擴(kuò)散以及人員進(jìn)入。同時(shí)應(yīng)做好有害氣體的治理預(yù)案，對(duì)各種問題能夠做到及時(shí)處理。

3.加強(qiáng)通風(fēng)

礦井通風(fēng)是礦井排除有害氣體的主要手段，因此應(yīng)建立有效的通風(fēng)系統(tǒng)，保證通風(fēng)量和風(fēng)速，能在最短時(shí)間內(nèi)稀釋有害氣體，推動(dòng)氣體排除礦井，從而將危害降到最低。在生產(chǎn)過程中應(yīng)隨時(shí)檢查通風(fēng)系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)和功能，確保系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，包括通風(fēng)設(shè)備、通風(fēng)口和通風(fēng)點(diǎn)位，做到科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，最大程度上發(fā)揮通風(fēng)的效果。

4.應(yīng)急措施

即使是采取了必要的通風(fēng)等措施，但無法完全將有害氣體排除，空氣中依然存在有害氣體，因此存在作業(yè)人員中毒的情況，針對(duì)這種情況應(yīng)做好應(yīng)急措施，準(zhǔn)備救援方案，確保工作的安全性和救護(hù)的及時(shí)性。此外，要建立科學(xué)的工作制度，作業(yè)時(shí)間要嚴(yán)格限制，每人每天工作時(shí)間不能超出安全閾值，定期對(duì)從業(yè)人員進(jìn)行體檢，確保有害氣體對(duì)人體健康的危害降到最低。

三、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的治理措施

1.礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化

礦井空氣的防治主要依賴于通風(fēng)系統(tǒng)，它是通過機(jī)械或自然風(fēng)壓來實(shí)現(xiàn)新鮮空氣的輸出，一般來說通風(fēng)機(jī)是非常重要的設(shè)備之一，對(duì)于較深礦井或者是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的礦井可采用通風(fēng)機(jī)。同時(shí)借助井下的風(fēng)點(diǎn)、風(fēng)口實(shí)現(xiàn)連續(xù)傳輸，從而為礦井提供新鮮空氣，實(shí)現(xiàn)空氣流通，降低環(huán)境溫度等等功能。通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)科學(xué)、合理，由于其涉及到復(fù)雜的空氣流動(dòng)學(xué)，在設(shè)計(jì)上應(yīng)結(jié)合礦井的結(jié)構(gòu)、地表風(fēng)量和方向來科學(xué)優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)。

2.應(yīng)選擇合理的通風(fēng)機(jī)

通風(fēng)機(jī)的性能決定了通風(fēng)的效果，如通風(fēng)量、通風(fēng)流動(dòng)速度等，在選擇注意型號(hào)、轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)，要具備安全可靠、技術(shù)先進(jìn)以及經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)點(diǎn)。通風(fēng)系統(tǒng)以及設(shè)備應(yīng)定期檢查，隨著礦井的深入，礦井結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，為了保證通風(fēng)質(zhì)量，應(yīng)采用更先進(jìn)和高效設(shè)備，確保通風(fēng)效果。

3.定期檢查通風(fēng)系統(tǒng)

通風(fēng)系統(tǒng)承擔(dān)著整個(gè)礦井空氣循環(huán)，關(guān)系著安全生產(chǎn)和人身健康，其穩(wěn)定性和完善性、可靠性要認(rèn)真對(duì)待。但隨著礦井結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，如開采強(qiáng)度和深度延伸等原因，礦井會(huì)出現(xiàn)諸多問題，如部分區(qū)域氣體含量超標(biāo)。因此要做好定期檢查，檢測(cè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)存在的不足，提高礦井的通風(fēng)能力。

結(jié)束語：綜上所述，礦井作業(yè)的環(huán)境較為惡劣，礦井氣體嚴(yán)重威脅到從業(yè)者的生存工作環(huán)境，輕者會(huì)出現(xiàn)各種癥狀，危害到人體健康，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致死亡。鑒于每年都發(fā)生若干礦井安全事故，為此應(yīng)加強(qiáng)礦井有害氣體治理工作，一方面從源頭上減少有害氣體的排放量，一方面要加強(qiáng)有害氣體的治理，采取必要的補(bǔ)救措施，建立完善的礦井通風(fēng)系統(tǒng)，才能有效保障礦井工作人員的人身健康。