Влияние угледобывающей промышленности (пыли и вредных веществ) на дыхательную систему организма человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Министерство образования Российской Федерации

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)

Кафедра радиоэлектронных технологий и экологического мониторинга (РЭТЭМ)

Курсовая работа

ВЛИЯНИЕ УГЛЕДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ (ПЫЛИ И ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ) НА ДЫХАТЕЛЬНУЮ СИСТЕМУ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА

Студент гр. 227

Толмачёв М.И.

Руководитель

Преподаватель кафедры РЭТЭМ,

Н.Н. Несмелова

2008

Реферат

Курсовая работа. 30 страниц. 13 рисунков.

Угледобывающая промышленность. Пыль. Вредные вещества. Рабочий. Защита.

Цель работы - изучение влияния промышленной пыли и вредных веществ на дыхательную систему человека при добыче угля.

Курсовая работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 2003.

Содержание

Введение

Глава 1

1.1 Дыхательная система человека

1.2 Строение дыхательной системы человека

1.2.1 Воздухоносные пути

1.2.2 Лёгкие

1.2.3 Плевра

1.2.4 Газообмен

1.2.5 Дыхательная мускулатура

1.2.6 Вентиляция лёгких

1.3 Особенности дыхания в различных условиях

1.3.1 Дыхание на высоте

1.3.2 Дыхание под водой на больших глубинах

Глава 2

2.1 Производственные факторы угледобывающей промышленности

2.1.1 Особенности развития и основные проблемы

2.1.2 Вредные факторы и травматизм на производстве

Глава 3

3.1 Действие пыли на дыхательную систему

3.2 Заболевания органов дыхания

Глава 4

4.1 Противопылевые мероприятия в угольных шахтах

4.2 Средства индивидуальной защиты

Заключение

Список использованных источников

Введение

Интенсивное загрязнение воздуха началось в 19 веке в связи с бурным развитием промышленности, которая стала использовать каменный уголь как основной вид топлива, и быстрым ростом городов. Уголь - одно из самых сложных по составу углеводородных ископаемых - стал активно добываться и широко использоваться раньше других и, по сути, сыграл роль "топлива промышленной революции". В последние годы, из-за высоких цен на нефть и газ, интерес к углю в мире как альтернативному энергоносителю постоянно растет. Предполагаемые даже скромными экономическими прогнозами объемы добычи угля в России потребуют в течение ближайших пятнадцати лет удвоения производственных мощностей угольной индустрии. А выполнение различных видов работ по добыче угля сопровождается выделением в воздушную среду вредных веществ, но так как производство, да и продажа угля бытового отопления приносит неплохой доход, разговоры об атмосфере и здоровье рабочих теряются где-то в небытие. Вредные вещества, выделяющиеся в воздух рабочей зоны, изменяют его состав, в результате чего он существенно может отличаться от состава атмосферного воздуха, который наиболее благоприятен для дыхания. То есть чем больше предпосылок на добычу всё большего количества угля, тем сильнее загрязнение атмосферы вредными выбросами.

Цель

Изучить воздействие пыли угледобывающей промышленности на дыхательную систему рабочих. Выявить причины возникновения заболеваний. Предложить методы борьбы с ними.

Для достижения поставленной цели должны быть решены следующие задачи.

Задачи:

1. Изучить функции и строение дыхательной системы и ее адаптивное значение

2. Изучить производственные факторы угледобывающей промышленности

3. Рассмотреть влияние пыли на дыхательную систему рабочего

4. Сформулировать рекомендации по защите

Глава 1

1.1 Дыхательная система человека

Человек, как и все живые организмы на Земле, в процессе своей жизнедеятельности потребляет кислород и выделяет углекислый газ. Без кислорода человек не в состоянии прожить и несколько минут. Организм получает кислород в процессе дыхания.

Рис 1.1 - Органы дыхания

Дыханием называется обмен газов между человеком и окружающей средой. Задача органов дыхания - обеспечение органов жизненно необходимым кислородом и выделение в окружающую среду углекислого газа как конечного продукта обмена веществ. У человека, как и у всех млекопитающих, этот обмен осуществляется специальными органами дыхания - лёгкими. Через легкие организм получает кислород из вдыхаемого воздуха и отдает в него углекислый газ.

В этом нетрудно убедиться, если сравнить состав вдыхаемого, т. е. атмосферного, воздуха с выдыхаемым (Вдыхаем кислорода 21%, а выдыхаем 16,4% и углекислого газа 0,03% / 4,1% соответственно). Транспорт газов и других необходимых организму веществ осуществляется с помощью кровеносной системы. К органам дыхания относятся носовая полость, гортань, трахея, бронхи, лёгкие. Рассмотрим их поподробнее [3].

1.2 Строение дыхательной системы человека

Дыхательная система человека состоит из тканей и органов, обеспечивающих легочную вентиляцию и легочное дыхание. К воздухоносным путям относятся: нос, полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы. Легкие состоят из бронхиол и альвеолярных мешочков, а также из артерий, капилляров и вен легочного круга кровообращения. К элементам костно-мышечной системы, связанным с дыханием, относятся ребра, межреберные мышцы, диафрагма и вспомогательные дыхательные мышцы [3].

1.2.1 Воздухоносные пути

Начало воздухоносных (дыхательных) путей составляют парные носовые полости, ведущие в глотку. Они образованы костями и хрящами, составляющими стенки носа, и выстланы слизистой оболочкой, которую образуют многочисленные волоски и клетки, покрывающие полость носа.

Волоски задерживают частички пыли из воздуха, а слизь предотвращает проникновение микробов.

Благодаря кровеносным сосудам, пронизывающим слизистую оболочку, воздух, проходя через носовую полость, очищается, увлажняется и согревается.

Околоносовые пазухи, т.е. полости в костях черепа, называемые также придаточными пазухами носа, сообщаются с носовой полостью через небольшие отверстия. Околоносовых пазух четыре пары: гайморовы (верхнечелюстные), лобные, клиновидные и пазухи решетчатой кости. Глотка - верхняя часть горла - разделяется на носоглотку, расположенную над маленьким язычком (мягким нёбом), и ротоглотку - область позади языка. Пройдя через носовые каналы, вдыхаемый воздух попадает через глотку в гортань, содержащую голосовые связки, и затем в трахею - неспадающуюся трубку, стенки которой состоят из незамкнутых хрящевых колец. Длина этой трубки 10-14 см. Хрящевые кольца, составляющие её стенки, не позволяют задерживаться воздуху при любых движениях шеи. В грудной клетке трахея разделяется на два главных бронха, по которым воздух поступает в легкие.

Рис 1.2 - Трахея, видная в центре рентгенограммы, разделяется на два

главных бронха, ведущих к правому и левому легкому и

разветвляющихся на бронхиальное дерево

Бронхи разветвляются справа на три, слева - на два долевых бронха, потому что правое лёгкое состоит из трёх, левое - из двух долей. От них отходят сегментарные бронхи, снабжающие более мелкие участки лёгких (сегменты). Большие и мелкие бронхи выстланы слизистой оболочкой, покрытой ресничками (цилии), которые отсутствуют в концевых бронхах и в альвеолах. Бронхи окружены слоем мышц и стабилизированы хрящевыми кольцами, препятствующими спаданию бронхов при выдохе. С помощью мускулатуры бронхи могут сужаться (например, при астме) или расширяться (лекарства, стимулирующие дыхание, воздействие адреналина при чувстве радости).



Рис 1.3 - Нормальный бронх и спазматически суженный бронх

После последующего 22-разового деления (разветвления бронхиального дерева) терминальный бронх впадает в лёгочные пузырьки (альвеолы) [4].

1.2.2 Лёгкие

Бронхиолы и альвеолы образуют два лёгких. Легкие - парные конусовидные органы, расположенные в грудной клетке и разделенные сердцем. Каждое легкое бороздами делится на доли: правое легкое весит примерно 630 г и разделено на три доли. Левое легкое весом около 570 г разделено на две доли.

Рис 1.4 - Строение лёгких

В лёгких насчитывается около 300-350 миллионов альвеол, которые представляют собой мелкие пустые мешочки, имеющие форму сот или шариков диаметром от 0,1 до 0,3 мм.

Внутренняя поверхность альвеол покрыта поверхностно-активным веществом сурфактантом. Вместе с эластичными волокнами, окружающими альвеолы, оно предотвращает спадание ткани. Стенки же альвеол состоят из одного слоя эпителиальных клеток и окружены тончайшими кровеносными сосудами (капиллярами). Именно в этих стенках и происходит газообмен, т.е. обмен кислорода воздуха на углекислый газ крови. Легкие работают с очень большим резервом: в состоянии покоя у человека используется лишь около 5% их поверхности, доступной для газообмена. Если функция легких нарушена либо работа сердца не обеспечивает достаточной скорости легочного кровотока, то у человека возникает одышка [3].

1.2.3 Плевра

Оба легких покрыты тонкой блестящей оболочкой - висцеральной плеврой. Грудная полость тоже покрыта тонкой слизистой плёнкой - пристеночной или париетальной плеврой. Между этими плевральными листками, которые в норме располагаются близко друг к другу, лежит плевральная полость, заполненная серозной жидкостью, которая препятствует образованию трения при движении лёгких, и способствует прочному сцеплению висцеральной плевры с рёберной плеврой. Таким образом, лёгкие подвешены в грудной полости и следуют движениям грудной клетки. Давление в плевральной полости всегда меньше атмосферного [4].

1.2.4 Газообмен

Для обеспечения эффективного газообмена легкие снабжаются большим количеством крови, поступающей по легочным и бронхиальным артериям. По артериям малого круга кровообращения в лёгкие поступает венозная кровь, которая обогащается здесь кислородом и становится артериальной. Одновременно венозная кровь освобождается от углекислого газа, который проникает в лёгочные пузырьки и во время выдоха выводится из организма. Далее уже артериальная кровь по сосудам большого круга кровообращения движется по направлению к органам тела и обогащает их ткани кислородом. Кислород необходим для процессов жизнедеятельности клетки. При этом образуется углекислый газ, поступающий из клеток тканей в кровь, в результате чего кровь из артериальной становится венозной.

Поступление воздуха в лёгкие происходит автоматически под влиянием нервной системы в результате дыхательных движений - вдоха и выдоха [4].

1.2.5 Дыхательная мускулатура

Вдох и выдох воздуха происходят благодаря ритмичным движениям органов дыхания. Это лёгкие, грудная клетка с относящейся к ней мускулатурой, диафрагма и брюшная стенка. Самая главная дыхательная мышца - диафрагма. Она движется вниз в направлении живота, как поршень с возвратно-поступательным движением в автомашине, и расширяет при этом лёгкие.

Рис 1.5 - Выдох - Вдох

При выдохе диафрагма движется вверх. При напряжённом дыхании или сильном выдохе, выдох поддерживается мышцами живота. При очень резком и интенсивном вдохе помимо дыхательных работают мышцы шеи и плеч, за счет этого ребра поднимаются значительно выше, и грудная полость увеличивается в объеме еще больше [4].

1.2.6 Вентиляция лёгких

Вентиляцией легких называют процесс обновления газового состава альвеолярного воздуха, обеспечивающего поступление в них кислорода и выведение углекислого газа. Вентиляция легких происходит благодаря дыхательным движениям, которые обеспечивают механическое перемещение воздуха. Эластичная ткань лёгких обладает свойством сокращаться, в то время как грудная клетка скорее тяготеет к тому, чтобы оставаться в положении вдоха. Вдох происходит благодаря тому, что дыхательная мускулатура поднимает и расширяет грудную клетку, диафрагма опускается; при этом должно быть преодолено эластичное сопротивление грудной клетки и лёгких. При потоке воздуха во время вдоха и выдоха через систему труб дыхательных путей различного диаметра возникает сопротивление, так называемое противодействие току воздуха. Итак, вдох - это активный процесс. При вдохе в дыхательных путях возникает более низкое давление по сравнению с атмосферным давлением. Благодаря этому воздух может пройти в дыхательные пути. Выдох происходит потому, что лёгкое, расширенное во время вдоха, сжимается. Следовательно, при дыхании в покое вдох активный, выдох - пассивный процесс. Во время выдоха в результате сжатия лёгких поднимается давление в бронхах и альвеолах по сравнению с атмосферным давлением, и воздух устремляется наружу [3].

1.3 Особенности дыхания в различных условиях

1.3.1 Дыхание на высоте

При подъеме в горы из-за падения атмосферного давления снижается парциальное давление кислорода в альвеолярном пространстве. Когда это давление становится ниже 50 мм рт. ст. (5 км высоты), неадаптированному человеку необходимо дышать газовой смесью, в которой повышено содержание кислорода. На высоте 9 км парциальное давление в альвеолярном воздухе падает до 30 мм рт. ст., и практически выдержать такое состояние невозможно. Поэтому используется вдыхание 100% кислорода. В этом случае при данном барометрическом давлении парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе составляет 140 мм рт. ст., что создает большие возможности для газообмена. На высоте 12 км при вдыхании обычного воздуха альвеолярное давление равно 16 мм рт. ст. (смерть), при вдыхании чистого кислорода - всего лишь 60 мм рт. ст., т. е. дышать еще можно, но уже опасно. В этом случае можно подавать чистый кислород под давлением и обеспечить дыхание при подъеме на высоту 18 км. Дальнейший подъем возможен только в скафандрах [1].

1.3.2 Дыхание под водой на больших глубинах

При опускании под воду растет атмосферное давление. Например, на глубине 10 м давление равно 2 атмосферам, на глубине 20 м - 3 атмосферам, и т. д. В этом случае парциальное давление газов в альвеолярном воздухе соответственно возрастает в 2 и 3 раза.

Это грозит высоким растворением кислорода. Но избыток его не менее вреден для организма, чем недостаток. Поэтому один из путей уменьшения этой опасности - использование газовой смеси, в которой процентное содержание кислорода уменьшено. Например, на глубине 40 м дают смесь, содержащую 5% кислорода, на глубине 100 м - 2%.

Второй проблемой является влияние азота. Когда парциальное давление азота возрастает, то это приводит к повышенному растворению азота в крови и вызывает наркотическое состояние. Поэтому, начиная с глубины 60 м, азотно-кислородная смесь заменяется гелиокислородной смесью. Гелий менее токсичен. Он начинает оказывать наркотический эффект лишь на глубине 200-300 м. Сейчас проводятся исследования по использованию водородно-кислородных смесей для работы на глубинах до 2 км, т. к. водород очень легкий газ.

Третья проблема водолазных работ - это декомпрессия. Если быстро подниматься с глубины, то растворенные в крови газы вскипают и вызывают газовую эмболию - закупорку сосудов. Поэтому требуется постепенная декомпрессия. Например, подъем с глубины 300 м требует 2-х недельной декомпрессии [1].

Глава 2

2.1 Производственные факторы угледобывающей

промышленности

2.1.1 Особенности развития и основные проблемы

Интенсивное развитие и техническое совершенствование угольной промышленности в России характеризуется созданием крупных горнодобывающих и перерабатывающих производств на базе перспективных месторождений бурых и каменных углей, расположенных в различных природно-климатических зонах.

Рис 2.1 - Добыча породы

Интерес к углю сильно возрос, когда применение каменного угля стало многообразным внедрённым в важные отрасли промышленности: он используется как бытовое, энергетическое топливо, сырье для металлургической и химической промышленности, а также для извлечения из него редких и рассеянных элементов. Очень перспективным является сжигание (гидрогенизация) угля с образованием жидкого топлива. Для производства 1 тонны нефти расходуется 2-3 тонны каменного угля. Из каменных углей также получают искусственный графит.

Отечественные производители с трудом вписываются в мировые стандарты качества угля. Рынки давно заняты морскими поставками высокоэффективных углей из США, Австралии и ЮАР.

Наиболее реалистичной и работоспособной выглядит стратегия расширенного выхода на мировые рынки путем создания совместных горных предприятий, концернов, консорциумов и т.п., решающих вопросы инвестиционного обеспечения, новых технологий и качества угля. По мере эксплуатации любого угледобывающего предприятия горные работы все более передвигаются в глубь земных недр, что сопровождается удлинением производственных коммуникаций и падением их "производительности". Эти неблагоприятные изменения особенно заметны в отдельных звеньях технологической цепочки шахты (вентиляция, транспорт добытого угля и породы), которые становятся “слабыми местами” в работе предприятия. В итоге количество добываемой породы снижается, а ее экономические показатели ухудшаются.

Конечный срок службы угледобывающего предприятия также жестко ограничен величиной запасов угольного поля. Средний срок службы шахты составляет около 40 лет, то есть в отрасли ежегодно выбывает пять-семь шахт. При сохранении стабильной общей потребности страны в угле для компенсации этой потери необходимо регулярно и заблаговременно, с запасом 8-10 лет, строить такое же количество новых шахт. То есть отрасль физически не может существовать без крупных регулярных вложений инвестиций [2].

2.1.2 Вредные факторы и травматизм на производстве

Негативные воздействия горных работ на природную среду особенно значительны при открытом способе добычи угля. Угольные предприятия являются значимыми источниками загрязнения атмосферы и основными поставщиками пыли.

При добыче угля в воздух поступает большое количество твёрдых частиц: песок, пыль, частицы метала; газообразные и жидкие: диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота, углеводороды; в небольших количествах цветные и редкие металлы, в очень малых - радионуклиды: уран, торий. Все эти отходы производства наносят большой ущерб здоровью населения и окружающей среде. На протяжении вот уже шести лет болезни органов дыхания занимают ведущее место (от 42 до 47 всех случаев нетрудоспособности) и это неслучайно, потому что пыль на производстве в основном мелкая (до 62-87%) с размером пылинок до 2 мкм, что позволяет ей проникать глубоко в лёгкие. Средняя продолжительность жизни работников угольных шахт 55,4 года и ежегодно снижается. Хронически болен каждый 4-ый. Кроме того выделяется ряд других вредных газов, которые оказывают токсическое действие. Общее количество их невелико, однако представляет опасность из-за их токсичности: фенол, формальдегид, ацетон, бензол. Также более 60% угольных шахт России взрывоопасны (газ и угольная пыль), почти в 50% возможно самовозгорание угля. В дополнение к высокой частоте несчастных случаев, при подземных работах всегда присутствует вероятность крупной аварии с массовой гибелью людей. А по статистике, добыча угля везде занимает одно из первых мест в списке наиболее опасных отраслей. Но в 2006 г. по сравнению с 2003 г. общий травматизм уменьшился на 18%. В январе - октябре 2006 г. по сравнению с тем же периодом 2005 г. число случаев отравления со смертельным исходом сократилось с 298 до 119. Существует две главные причины таких плачевных цифр: обвалы из-за ошибок при разработке туннелей и взрывы и возгорания из-за накопления метана.

Рис 2.2 - Авария на угольной шахте

Метан обладает повышенной взрывоопасностью при концентрациях от 5 до 15%, или пожароопасных концентраций угольной пыли в воздухе. Взвесь тонкой угольной пыли в воздухе может взорваться, если ее случайно воспламенить. Эти 2 фактора нередко были причиной многочисленных аварий в шахтах. Уровень профессиональных заболеваний шахтеров в 9 раз превышает средние показатели по промышленности России [7].

Глава 3

3.1 Действие пыли на дыхательную систему

Степень опасности неблагоприятного действия пыли на организм определяется в основном концентрацией пыли в воздухе и ее дисперсностью. Концентрацию пыли выражают в миллиграммах пыли на 1 кубический метр воздуха (мг/м³). Чем выше концентрация пыли в воздухе, тем большее ее количество проникает в организм через органы дыхания. Дисперсность пыли выражается в процентном содержании отдельных фракций пыли по отношению ко всему количеству пылинок. Для гигиенической оценки дисперсности пыли условно принято делить ее на следующие фракции: менее 2 мк, 2-4 мк, 4-6 мк, 6-8 мк, 8-10 мк и более 10 мк. Размеры пылинок имеют большое значение, так как чем мельче пыль, тем глубже она проникает в дыхательную систему. Если относительно крупные пылинки при вдыхании в большей степени задерживаются в верхних дыхательных путях и постепенно удаляются оттуда со слизью (отхаркиваются), то мелкая пыль, как правило, проходит в легкие и оседает там на длительный срок, вызывая поражение легочной ткани. Кроме того, мелкая пыль при той же массе имеет большую поверхность соприкосновения с легочной тканью, поэтому она более активна. Высокодисперсная пыль представляет большую опасность, чем крупная (низкодисперсная), так как она дольше находится в воздухе во взвешенном состоянии.

Действие пыли на верхние дыхательные пути сводится к их раздражению, а при длительном воздействии - к воспалению. В начальных стадиях оно проявляется в виде першения в горле, кашля, отхаркивания грязной мокротой.

Затем появляется сухость слизистых, сокращение отделения мокроты, сухой кашель, хрипота; в некоторых случаях при воздействии пыли химических веществ могут появиться изъязвления слизистой оболочки носа.

Наибольшую опасность представляют токсические пыли при попадании их в более глубокие участки органов дыхания, то есть в легкие, где, задерживаясь на длительный период и имея разветвленную поверхность соприкосновения с тканью легкого (в бронхиолах и альвеолах), они могут быстро всасываться в большом количестве и оказывать раздражающее и обще токсическое действие, вызывая интоксикацию организма.

Нетоксические пыли, задерживаясь в легких длительное время, постепенно вызывают разрастание вокруг каждой пылинки соединительной ткани, которая не способна воспринимать кислород из вдыхаемого воздуха, насыщать им кровь и выделять при выдохе углекислоту, как это делает нормальная легочная ткань. Процесс разрастания соединительной ткани протекает медленно, как правило, годами. Однако при длительном стаже работы в условиях высокой запыленности разросшаяся соединительная ткань постепенно замещает легочную, снижая, таким образом, основную функцию легких- усвоение кислорода и отдачу углекислоты. Длительная недостаточность кислорода приводит к одышке при быстрой ходьбе или работе, ослаблению организма, понижению работоспособности, снижению сопротивляемости организма инфекционным и другим заболеваниям, изменениям функционального состояния других органов и систем. Вследствие воздействия нетоксической пыли на органы дыхания развиваются специфические заболевания, называемые пневмокониозами [9].

3.2 Заболевания органов дыхания

Под названием “пневмокониозы” (от греч. pneumon - “легкие”, konis - “пыль”) объединяют ряд заболеваний, обусловленных попаданием в легкие большого количества пылевых частиц в течение длительного времени. Пневмокониозы обнаруживают у части рабочих, вдыхающих различные виды пыли на протяжении 5-15 лет и более. От особенностей и концентрации пыли, попадающей во время работы в дыхательную систему, зависят характер возникающего пневмокониоза, особенности его течения, возможные осложнения, прогноз. При попадании в легкие пыли разного состава легочная ткань может реагировать по-разному.

По характеру течения различают следующие виды пневмокониозов:

1. быстро прогрессирующие (заболевания может быть выявлена через 3-5 лет);

2. медленно прогрессирующие (обычно развиваются спустя 10-15 лет после начала работы в контакте с пылью);

3. поздние (развивающиеся через несколько лет после прекращения контакта);

4. регрессирующие (При прекращении контакта больного с пылью обычно наблюдается частичное выведение её из легких).

Рис 3.1 - Макрофаг

Согласно международной классификации болезней МКБ-10 у работников угольной промышленности различают 2 основных вида болезней легких:

- Антрaкосиликоз (относится к виду пневмокониозов, обусловленных вдыханием смешанной пыли, с незначительным содержанием свободной двуокиси кремния (SiO₂));

- Антрaкоз (вид пневмокониозов, обусловлен накапливанием угольной пыли в лёгких)

На антракозе нужно остановиться подробнее, так как это основное заболевание работников угольных шахт и карьеров.

Ингаляция угольной пыли сопровождается локальными ее скоплениями, незаметными до тех пор, пока не образуется массивный легочный фиброз. Лёгочный фиброз - уплотнение соединительной ткани с появлением рубцовых изменений в лёгких, возникающий, как правило, в результате хронического воспаления. Скопление угля в легких, обозначаемое как легочный антракоз, является типичным для работников угольной промышленности. Его можно наблюдать практически у всех работников и даже у людей, обычно курящих, проживающих недалеко от мест добычи. Частички пыли обнаруживаются в макрофагах (клетки в организме, способные к активному захвату и перевариванию бактерий, остатков погибших клеток и других чужеродных или токсичных для организма частиц), в просвете альвеол, внутри и вокруг бронхиол. У населения, проживающего вблизи, эта пигментация не токсична и не приводит к развитию какого-либо заболевания органов дыхания. Лишь у шахтеров-угольщиков, пребывающих в течение многих лет и подолгу в шахтах, особенно сильно запыленных, может возникнуть целый ряд тяжелых последствий. А у людей с ярко выраженным хроническим бронхитом отмечается прогрессирование заболевания. Различают две основные формы антракоза шахтеров-угольщиков:

- доброкачественный антракозный фиброз легких, (пятнистый антракоз);

- прогрессирующий массивный фиброз

Распространенность антракоза среди шахтеров составляет в среднем 12%, причем среди тех, кто более 10 лет занят добычей, болеют больше половины. А люди, работающие только на каменноугольных месторождениях, ведущих добычу открытым способом, заболевают антракозом относительно реже.

Сначала угольная пыль действует на легкие подобно табачному дыму (или усиливает его действие), поэтому основные проявления неосложненного антракоза - это хронические заболевания лёгких, и, прежде всего, хронический бронхит.

Для того чтобы рабочие угольных месторождений подвергались в меньшей степени таким заболеваниям, нужно уделять большое внимание средствам индивидуальной защиты и улучшать вентилируемость рабочих мест и помещений [3, 1, 4].

Глава 4

4.1 Противопылевые мероприятия в угольных шахтах

дыхательный угольный заболевание пыль

Главная цель шахтной системы вентиляции заключается в подаче требуемого количества воздуха в рабочие зоны, удалении огнеопасных, взрывчатых, вредных и ядовитых газов, пыли и дыма. Это требует соответствующего планирования системы вентиляции шахт.

Сотни лет тому назад шахты проветривались примитивными методами. Ранние шахты полагались на естественную вентиляцию. Затем стали использовать свойства тёплого воздуха. Устанавливали под землёй печи и дымоход. Нагретый воздух, вместе с пылью и ядовитыми газами должен был выходить и втягивать свежий воздух, который подавался в шахту. Но это было очень рискованно, так как это часто вызывало пожар в шахте. В настоящее время угольные шахты проветриваются исключительно вентиляторами с электрическим приводом. Обычно имеется два вентилятора - один в работе, один резервный и у обоих внушительные размеры.

Эти вентиляторы должны подавать достаточно воздуха для полного проветривания шахты. Воздух может подаваться в шахту нагнетанием или может вытягиваться из шахты вытяжной вентиляцией. Ряд вентиляторов главного проветривания включает центробежные, осевые вентиляторы с поворотными лопатками и осевые вентиляторы с автоматическим регулированием потока воздуха - все они имеют высокий к.п.д. и надёжность согласно требованиям стандартов. Все эти вентиляторы могут изменять свой режим работы в процессе разработки шахты. Вентиляторы, установленные на поверхности, за счёт низкого уровня шума и установки глушителей, оказывают положительное воздействие на состояние рабочей среды.

Вместе с высокой производительностью и надёжностью это благоприятствовало созданию целого ряда вентиляторов главного проветривания для угольной промышленности. Также применяют небольшие вентиляторы, расположенные около мест работы, называемые вентиляторами местного проветривания.

Однако в глубоких шахтах (250-300 м.) применение вентиляторов не всегда возможно, т.к. их работа затрудняется, и вывод воздуха, содержащего пыль и отравляющие вещества, на поверхность становится невозможным. В угольных шахтах с большим содержанием в воздухе метана использование вентиляторов также невозможно, так как они способствуют быстрой циркуляции воздуха на отдельных участках и часто вызывают хоть и небольшое, но резкое изменение температуры. Такая добыча угля с нанесением минимального вреда здоровью возможна только при использовании комплекса современных способов проветривания. Один из наиболее эффективных способов - это сепарация шахтного газа. Для сепарации шахтного газа, непосредственно на глубине, разработаны сепараторы, которые имеют высоту ~1,7 м. Минимальные габариты позволяют транспортировать и устанавливать сепаратор непосредственно в шахтных проходах ограниченной высоты.

Рис 4.1 - Схема дегазации шахты с применением сепаратора СЦВ-7

В шахте бурятся скважины, через которые производится откачка метана, в целях предотвращения его попадания в рабочую зону, далее метан по трубам подается на поверхность. Такая схема также позволяет уменьшить количество метана и угольной пыли в шахте, что значительно повысит безопасность ее эксплуатации, и при этом добывать метан из угольных шахт. Но эти меры недостаточны: шахтёры и работники угледобывающей промышленности, ведущие добычу угля в карьерах, открытым способом также должны пользоваться средствами индивидуальной защиты [8].

4.2 Средства индивидуальной защиты

Средства индивидуальной защиты органов дыхания просты в эксплуатации и обеспечивают эффективную очистку вдыхаемого человеком воздуха, благодаря чему получили широкое распространение в промышленности. Принцип действия фильтрующих респираторов, противогазов, масок и полумасок основан на том, что они обеспечивают очистку вдыхаемого человеком воздуха от вредных примесей с помощью фильтров.

Рис 4.2 - Противогаз

Рис 4.3 -Респиратор «СуперОдин 3204» и Респиратор У2К



Рис 4.4 - Маска полнолицевая «Optifit»

Рис 4.5 - Полумаска МФ

В зависимости от агрегатного состояния вредных веществ, от которых необходима защита, фильтрующие СИЗОД по назначению делятся на три класса:

- противоаэрозольные;

- противогазовые;

- противогазоаэрозольные (комбинированные).

В угледобывающей промышленности в основном используют противоаэрозольные (противопылевые) фильтрующие средства защиты дыхания. Данный класс фильтрующих СИЗОД предназначен для защиты органов дыхания человека от вредных веществ, находящихся в воздухе в аэрозольном агрегатном состоянии (пыли, дыма, тумана). Очистка воздуха в них основана на применении высокоэффективных фильтрующих материалов и ультратонких волокон. К таким средствам защиты дыхания относятся: противопылевые респираторы, противопылевые маски, респираторы серии У-2К, респираторы серии 3M. Шахтёры в случаях недостаточного содержания кислорода, неизвестного состава вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также в случаях, когда концентрация или токсичность вредных веществ не позволяют применять фильтрующие средства защиты, используют изолирующие средства защиты дыхания: самоспасатели. Все самоспасатели идентичны по конструкции и принципу работы.

Состоит он из маски, соединённой при помощи трубки к специальной колбе, наполненной веществом со специфическими свойствами. Воздух, всасываемый человеком, сначала попадает в эту колбу, где очищается и обогащается кислородом, а затем поступает в организм человека. От свойств и количества вещества зависит длительности химической реакции с выделением кислорода. Вес самоспасатели 5-6 кг, время защитного действия не менее 60 мин [9].

Заключение

В курсовой работе рассмотрено строение и функции дыхательной системы и сделан вывод о том, что дыхательная система является одной из важнейших систем.

Проделанная работа даёт возможность понять как важно, чтобы воздух в помещении рабочей зоны не превышал допустимой концентрации, так как это влечет за собой серьезные последствия и осложнения в здоровье человека. Выяснены условия, ставящие под угрозу действия человека.

Подведён вывод о том, что нужно оздоровлять воздушную среду помещений. Применять жесткие меры по улучшению обеспеченности рабочего персонала всеми необходимыми средствами индивидуальной защиты и требовать от работников угледобывающей промышленности выполнения всех предписанных норм техники безопасности.

Это, конечно, не в полной мере сократит риск заболеваний, но хотя бы сведёт его до минимума.

Список использованных источников

1. Т.А. Хван, П.А. Хван. Основы экологии. Серия "Учебники и учебные пособия". - Ростов н/Д: "Феникс", 2001. - 256 с.

2. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности - 1999 - 449 с.

3. О.Е. Фалова. Физиология дыхательной системы - 2006 - 124 с.

4. http://medplus.ru/898.htm - сайт посвященный медицине.

5. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие. Ч. 2 / Е.А. Резчиков, В.Б. Носов, Э.П. Пышкина, Е.Г. Щербак, Н.С. Чверткин / Под редакцией Е.А. Резчикова. - М.: МГИУ, - 1998.

6. Голубев Е.И.. Очистительные работы. - М: Медицина, 1998.

7. http://ohrana-bgd.narod.ru/temi.html - сайт охраны труда человека.

8. http://eun.fromnu.com/ - каталог по безопасности жизнедеятельности.

9. Экология и безопасность жизнедеятельности: учеб. пособие для вузов / Д.А. Кривошеин, Л.А. Муравей, Н.Н. Роева и др.; Под ред. Л.А. Муравья. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. - 447 с.

Размещено на Allbest.ru