ZAŠTITA U RUDNICIMA
UVOD Poslednjih godina, u našem samoupravnom socijalističkom društvu, stvoreni su daleko povoljniji uslovi za brži i dinamičniji razvoj proizvodnje, povećanje produktivnosti rada i uvođenje nove savremene tehnologije. Brži i dinamičniji razvoj proizvodnje i društvenih odnosa, zahteva primenu naučnih dostignuća i iskustva i u oblasti zaštite na radu. Rečju, zahteva veću obučenost, uvežbanost i spretnost radnika u rukovođenju, upravljanju i rukovanju novom tehnikom i tehnologijom. Dobro i svakodnevno poznavanje i praćenje novih dostignuća iz oblasti zaštite na radu, omogućiće da se mnoga stanja i pojave, koje su neposredni uzročnici i izvori nesreća i katastrofa blagovremeno izbegnu, spasu ljudski životi i ogromna materijalno šteta. Ova stanja i pojave su u direktnoj sprezi sa obučenošću radnika, koji svojim neznanjem, nepoštovanjem propisa i normativnih akata, dovode u pitanje svoje i druge ljudske živote. Za razliku od drugih grana, osnovne karakteristike koje rudarski rad izdvajaju u naročito opasnu privrednu delatnost, jesu sledeče pojave i stanja: — prisustvo i iznenadne pojave raznih eksplozivnih, otrovnih i zagušljivih gasova i para u rudnicima (CH4, CO, H2S, SO2, CO2 NO + NO2 i dr.); — moguće potencijalne opasnosti od izbijanja požara i eksplozija različitih po karakteru i intenzitetu, ali vrlo opasnih po život zaposlenih radnika i društvenu imovinu; _ iznenadni prodori podzemnih i površinskih voda, peska i mulja; - velike i česte temperaturne promene i povećana relativna vlažnost jamskog vazduha; - sve radne aktivnosti obavljaju se u prisustvu ograničene količine svežeg vazduha, koji se uz to mora neprekidno dovoditi i obnavljati; - radna aktivnost, pri raznim fazama rada, vezana je za vrlo skučeni radni ambijent i vremenska ograničenja; - rad se obavlja pod veštačkim i nedovoljnim osvetljenjem, u uslovima povećane buke i vibracija; — moguće su i prisutne potencijalne opasnosti od zarušavanja radnog prostora i magistralnih puteva u jami i najčešće su vezane sa opasnostima od zatrpavanja ljudi i sredstava za rad, kao i za poremećaje u sistemu provetravanja rudnika i dr. Navedene pojave i stanja zajedničke su za rudarstvo u ćelom svetu i predstavljaju osnovne izvore i uzroke raznih katastrofa, udesa i havarija, koje sa sobom odnose ljudske živote, izazivaju teške telesne povrede sa posledicama trajne ili privremene invalidnosti i ogromna finansijska sredstva. Od malobrojnih udesa i katastrofa, koji su se dogodili u našim rudnicima, navešćemo, ilustracije radi, samo one najkarakterističnije i najznačajnije: — u »Zenici«, 1905. godine, usled eksplozije metana u oknu rudnika — poginulo je 24 rudara; — u rudniku »Rtanj«, 1929. godine, usled eksplozije metana — poginulo je 42 rudara; — u rudniku »Kakanj«, 1934. godine, usled eksplozije metana — poginulo je 127 rudara; — u rudniku »Raša« — Podlabin, 1940. godine, usled eksplozije ugljene prašine, a nakon toga i od jamskog požara — poginulo je 317 rudara. U istom rudniku, pod istim okolnostima, 1948. godine — poginulo je 85 rudara; — u rudniku bakra — »Bor«, 1948. godine, usled jamskog požara koji je nastao zbog oksidacije sulfidnih ruda — poginulo je 21 rudara i 3 člana čete za spavanje; — u rudniku »Zenica«, jama »Raspotočje«, 1954. godine, usled eksplozije metana — poginulo je 8 rudara; — u Kokinom Brodu, pri izgradnji tunela, 1958. godine, usled eksplozije eksplozivnih sredstava u priručnom spremištu — poginulo je 32 rudara; —
— u rudniku »Podvis«, 1958. godine, usled požara na trafostanici i nastalih produkata sagorevanja — poginulo je 61 radnik; — u rudniku »Mursko središče«, 1961. godine, zbog požara u jami — poginulo je 10 radnika; — u rudniku mrkog uglja — »Zagorje«, 1961. godine, usled eksplozije metana — poginulo je 13 radnika; — u rudniku »Banovići«, 1962. godine, usled eksplozije eksplozivnih sredstava u jamskom skladištu — poginulo je 53 radnika; — u Ribarskim rudnicima, 1965. godine, usled jamskog požara koji je nastao na električnim uređajima jamskog kompresora — poginulo je 14 rudara; — u rudniku »Kakanj«, 1965. godine, usled eksplozije metana — poginulo je 128 rudara; — u rudniku »Zenica«, 1965. godine, usled gorskog udara — poginulo je 5 rudara; — u rudniku »Raša«, u jami »Labin«, 1967. godine, usled eksplozije metanu — poginulo je 6 rudara; — u rudniku »Breza«, 1970. godine, usled eksplozije metana — poginulo je 49 rudara; — u rudniku »Vrška čuka«, 1971. godine, usled eksplozije metana — poginulo je 7 rudara; — u rudniku »Hrasnik«, 1971. godine, usled prodora vode — poginulo je 9 rudara; — u rudniku »Soko«, 1974. godine, usled eksplozije metana — poginulo je 15 rudara, a 1976. godine, takode od eksplozije metana — poginulo 4 rudara; — u Aleksinačkim rudnicima uglja, 1975. godine, usled prodora mulja i vode — poginulo je 8 rudara, a 1978. godine, usled eksplozije metana — poginulo je 4 rudara, dok je povredama podleglo još 8 rudara; — u rudnicima »Trepča« — »Kopaonik«, 1970. godine, usled havarije na izvoznom stroju u oknu (prelom osovine izvoznog stroja) — poginulo je 3 rudara; — u rudniku »Trepča« — Stari Trg, usled upale podgrade u potkopu (ulazna vazdušna struja) i produkata sagorevanja — poginuo je jedan radnik itd. Dakle, udesi i katastrofe, koji su navedeni kao karakteristični primeri, odneli su sa sobom 1058 ljudskih života i izazvali veliki broj teških telesnih povreda sa posledicama invalidnosti, privremene ili trajne nesposobnosti za rad. Prosečno, pri svakom ovom udesu i katastrofi poginulo je 43 rudara. Analizom ovih i drugih udesa i katastrofa, može se konstatovati da su nepoznavanje i nesprovođenje mera zaštite na radu osnovni uzroci njihovog nastanka. Zbog nedovoljne obučenosti nadzorno-tehničkog osoblja, radnika kao neposrednih izvršilaca i članova čete za spašavanje, akcije spašavanja su bile veoma spore, članovi čete su stradali, a broj žrtava se povećavao. Prilikom skupnog udesa u rudniku »Kakanj«, 1965. godine, izgubilo je život 128 rudara: od mehaničkog i toplotnog delovanja eksplozije metana poginulo je 33 rudara, dok je 95 rudara izgubilo život od sekundarnog uzroka — trovanja ugljenmonoksidom. U rudniku »Banovići«, 1962. godine, usled nastale eksplozije u magacinu eksploziva poginulo je 53 rudara. Od same eksplozije, kao primarnog uzroka, poginulo je četiri radnika (magacioner, dva radnika i pumpar), dok je 49 radnika izgubilo živote od sekundarnog uzroka — trovanja gasovima. Iz ova dva primera vidi se, očigledno, da su žrtve zbog sekundarnih uzroka mogle da budu izbegnute, ili bar njihov broj smanjen, da su bile predmete propisane mere zaštite i da su radnici bili dovoljno obučeni i uvež-bani u primerima kolektivne ugroženosti. Pored ovih kolektivnih i skupnih udesa, svakodnevno se dešavaju i pojedinačni nesrećni i smrtni slučajevi, koji su naročito karakteristični u rudnicima metala. Prema nekim zvaničnim statistikama, taj broj je još uvek u porastu i pored uvođenja savremene tehnologije i tehnike. Samo u vremenu 1958—1964. godine, u rudnicima uglja Jugoslavije poginulo je 572 radnika ili, prosečno, 82 radnika godišnje. U istom periodu bilo je 4.317 teških i 159.167 lakih telesnih
povreda. Od ukupnog broja teških telesnih povreda, oko 50*1* radnika privremeno ili trajno su postali invalidi rada. V vremenu od 10 godina, a samo u devet rudnika olova, cinka i antimona, bilo je 1661 invalida rada, od kojih 547 I kategorije, a 1114 II i III kategorije. Za isti period, samo u rudnicima »Trepča«, bilo je 749 invalida rada. U rudnicima socijalističke autonomne pokrajine Kosovo nije bilo većih udesa i katastrofa, verovatno zbog specifičnosti ovdašnjih rudnika. Međutim, na Kosovu, u prošeku, svake godine dogodi se po šest smrtnih slučajeva i dođe do velikog broja teških telesnih povreda. Pored toga, dolazi i do velikih havarija sa dalekosežnim posledicama, koje predstavljaju veliku opasnost za zaposlene radnike i nanose ogromne materijalne štete. Pored navedenih, zajedničkih pojava i stanja, tj. opasnosti koje prate rudarstvo uopšte, u rudnicima metala radnici su izloženi i stalnom dejstvu agresivne mineralne prašine, pa je stepen rizika znatno veći. On je utoliko veći, ukoliko je sadržaj silicijumdioksida (SiOt) više zastupljen u ležištima, a koncentracije praiine prelaze MDK-a po nekoliko puta. Za samo 11 godina, (period 1962—1972. god.), u rudnicima olova, cinka i antimona Jugoslavije indicirano je 1851 obolenja pneumo-koniozep), tj.u prošeku svake godine 168 obolenja. Od ovog ukupnog broja pneumokonioze bilo je: silikoza 871 obolenje ili 47,l*l»; silikoza sa hroničnim bronhitisom 804 obolenja ili 43,4'lo i silikotuberkuloza 176 obolenja ili 9,5"U. U istom periodu u rudnicima olova i cinka na Kosovu, bilo je zabeleženo 676 obolenja pneumo-konioze (priznata profesionalna obolenja). Prosečna ekspozicija obolenih radnika od pneumokonioze u rudnicima olova, cinka i antimona Jugoslavije (radni staž do otkrivanja i priznavanja obolenja) iznosi 14,7 godina, a godine života 43,2. Od ukupnog broja obolelih od pneumokonioze, 47,8 % ili 794 proglašeno je invalidima rada. Iz navedenih stanja i pojava, kao i statističkih parametara datih radi ilustracije, jasno se vidi stepen opasnosti u rudnicima sa podzemnom eksploatacijom. Zbog toga se nameće potreba stalnog i permanentnog obučavanja i vaspitavanja radnika iz oblasti zaštite na radu. Obučavanje i vaspitanje radnika iz oblasti zaštite na radu je osnovni i bitan elemenat za prevazilaženje postojećeg stanja i svih pojava koje se u rudnicima javljaju kao izvori i uzroci udesa i katastrofa. Obučavanje i vaspitanje radnika iz oblasti zaštite na radu je i obaveza koja proističe iz Zakona o rudarstvu, Zakona o zaštiti na radu i niza drugih pratećih propisa. U tom smislu neophodno je sačiniti posebne programe za sticanje znanja iz oblasti zaštite na radu, razume se prema vrsti poslova i stručnosti radnika. Imajući u vidu značaj obučavanja i vaspitanja radnika iz oblasti zaštite na radu i stanja i pojave koje prate rudarstvo, pokušao sam da sintetizovano i popularno obradim jednu veoma obimnu i značajnu materiju, koja će omogućiti da se obučavanje nadzorno-tehničkog osoblja, članova čete za spašavanje i radnika u rudarstvu uopšte, podigne na znatno veći nivo. Knjiga je proizvod dugogodišnjeg praktičnog rada i stečenog iskustva upravo na poslovima zaštite na radu, proučavanja i istraživanja u ovoj više nego složenoj oblasti i sistematskog praćenja svetskih i domaćih dostignuća i literature. Ona uglavnom sadrži opšte smernice za ostvarivanje i razjašnjavanje niza problema u oblasti zaštite na radu u rudarstvu i po prvi put ovu materiju objedinjuje u jednu celinu. Pored toga, sadržina ukazuje na osnovne faktore na kojima se zasniva i razvija zaštita na radu kao specifična naučna disciplina, odnosno, kroz sadržaj knjige u osnovi je izložen razvoj, zadaci, principi, metode, organizacija, mere i tehnika zaštite na radu. Ovako obrađena materija naći će, nadam se, svoju punu primenu u svim oblastima zaštite na radu u rudnicima, čime će doprineti da se neposredni uzročnici brojnih nesreća i katastrofa blagovremeno izbegnu, spasu ljudski životi i ogromna materijalna sredstva.
GLAVA I VAZDUH
I GASOVI
ATMOSFERSKI VAZDUH Sastav atmosferskog vazduha Atmosferski vazduh je smeša gasova kdseonika, azota i plemenitih gasova.. Suvi atmosferski vazduh ima sledeći hemijski sastav:
Sastojak vazduha
Hemijska oznaka
% Zapreminski
% Težinski
Azot Kiseonik Ugljendioksid Plemeniti gasovi
N2 O2 CO2
78,05 20,95 0,03 0,97
75,55 23,10 0,05 1,30
U plemenite gasove spadaju: Argon (Ar), Neon (Ne), Helijum (He), Kripton (Kr) i Ksenon (Xe). Pored toga, u atmosferskom vazduhu ima u manjim količinama vodonika, amonijaka, vodene pare, prašine i dr. Težina 1 m3 suvog vazduha pri temperaturi 0°C i atmosferskog pretiska od 760 mm živinog stuba (760 Ta:) iznosi 1,2936 kp/m 3 ili 12,7N/,m3. Molekulska masa suvog atmosferskog vazduha iznosi 28,96 Kg/K mola. Kiseonik (O2) To je gas bez boje, mirisa i ukusa. Ne gori, ali omogućava gorenje. Teži je od vazduha 1,1 puta. Pri temperaturi 0°C i atmosferskom pritisku od 760 mm živinog stuba (760 Tora), težina 1 m3 kiseonika iznosi 1,42895 kp/m3 ili 14 N/m3. Molekulska masa mu je 32. Služi za disanje, kao i za razne oksidacione procese. Pod oksidacijom podrazurnevamo hemijsko spajanje kiseonika sa ostalim elementima. Ukoliko se procentualno smanjuje kiseonik u atmosferskom vazduhu, smanjuje se i čovekova radna sposobnost (otežano disanje). Ako je koncentracija kiseonika u vazduhu ispod 19% disanje je jako otežano. Shodno tehničkim propisima, rad u jami se zabranjuje ukoliko je konoetracija kiseonika ispod 19% . Ukoliko je koncetracija kiseonika u vazduhu ispod 17%, nakon izvesnog vremena nastaje nesvestiica, a ako ga ima ispod 13%, vrlo brzo nastupa smrt gušenjem. Benzinska lampa gasi se pri koncetraciji kiseonika u vazduhu ispod 17,5 % a ispod 19%, izrazito sumnjivo gori. Karbitna lampa gasi se na 15% kiseonika, pa se zbog toga ne sme upotrebljavati kao indikator za kisetmik. Azot (N2) To je gas bez boje, ukusa i mirisa. Pri temperaturi od 0°C i atmosferskom pritisku od 760 mm živinog stuba (760 Tr), težina 1 m 3 azota iznosi 1,2505 kp/m3, ili 12 N/m3. Molekulska masa azota iznosi 28,016.
Azot ne gori i ne potpomaže gorenje. Zbog te svoje osobine stvara inertnu neutralnu sredinu. Nije otrovan, aili u velikim koncetracijama postaje zagušljiv (naročito posle porasta sadržaja na 83% i više), jer smanjuje koneetraciju kiseonika. Može se naći u starim radovima, naročito zatvorenim, u koncetracijama i do 95%. Teško se jedini sa ostalim elementima. Spajanjem sa kiseonikom gradi jedinjenja — azotne okside, koji su jako otrovni. Ostali sastojci atmosferskog vazduha Pored stalnih sastojaka, atmosferski vazduh u promenljivim količinama sadrži i vodenu paru, u koncetracijama i do 4%. Specifična težina vodene pare pri normalnim uslovima iznosi 0,768 kp/m3. Molekulska masa je 18. Sastavni deo atmosferskog vazduha je i ugljendioksid, čije se koncentracije kreću od 0,03 do 0,04%. Atmosferski vazduh, u zavisnosti od mesta, industrijalizacije i drugih okolnosti, sadrži i druge sastojke gasova, para, prašina i dima. Ovi sastojci mogu uticati na kvalitet atmosferskog vazduha, a poselbno na njegov hemijski sastav, što dovodi do zagađenosti životne sredine. O svim ovim sastojcima kasnije će hiti više reči. Disanje Disanje (respiracija) je, u stvari, razmena gasova između tkiva i sredine u kojoj se nalazimo. To je neophodna životna funkcija, koja je vezana za stalni priliv kiseonika u organizam, odnosno unošenje vazduha (kiseonika) u disajne organe (pluća). Razmena gasova u čoveku vrši se u plućima, između krvi i udisanog atmosferskog vazduha (plućno disanje) i u tkivima, gde se ispušta ugljendioksid a uzima kiseonlik (tkivno disanje). U funkciji disanja razlikujemo dve pojave: mehaničke i hemijske. Pluća su smeštena u grudnom košu. Pomicanjem grudnog koša i dijafragme, pluća se stežu ili rastežu, pri čemu vazduh ulazi ili izlaza iz pluća. Pokret, pri kome se grudni koš širi i pluća uvlače vazduh kroz disajne organe naziva se udisanje. Skupljanjem grudnog koša vrši se isterivanje vazduha iz pluća, a ova pojava zove se izdisanje. Uporedo sa skupljanjem, odnosno širenjem grudnog koša, vrši se i pomeranje dijafragme (pregrada između grudnog koša i trbušne šupljine), čime se povećava ili smanjuje zapremina pluća. Proces udisanja i izdisanja vazduha nalazi se u stalnom i određenom odnosu i predstavlja ritam disanja. Udahnutii vazduh prodire kroz tanke i fine zidove plućnih mehurića (alveole) u krvne sudove. Posredstvom harnijskih promena i pojava koje nastaju u plućnom tkivu, gde se venska krv susreće sa udahnutim vazduhom, vrši se razmena gasova. Iz krvi se oslobađa ugljendioksid, a prima kiseonik iz vazduha. Ova razmena gasova vrši se na principu razlike u parcijalnim pritiscima gasova. U krvnim sudovima kiseonik se veže sa hemoglobinom crvenih krvnih zrnaca u nestabilno jedinjenje oksihemoglobin. Obogaćena kiseonikom, krv odlazi u sve organe tela, tj. u ćelije, u kojima se vrši organsko sagorevanje. U ćelijama se kiseonik spaja sa organskim materijama, u kojima ima ugijenika i tako nastaju ugljendioksid (CO2), toplota i voda. Ostatak kiseonika i ugljendioksid, putem krvi vraćaju se ponovo u pluća i pomoću disajnih organa izbacuju napolje. Računa se da od 1 litra kiseonika nastaje oko 5 kcalorija energije — telesne toplote. Prilikom udisanja atmosferskog vazduha, čovek unese u pluća približno 21% kiseonika, 78% azota i 1% plemenitih gasova. Međutim, kada izdahne vazduh iz pluća taj odnos je drugojačiji, i iznosi približno: 17% kiseonika, 4% ugljenđioksida, 78% azota i 1% plemenitih, gasova. Iz ove konstatacije vidi se da u mehanizmu disanja nastaje 4% ugljenđioksida hemijskom reakcijom — spajanjem kiseonika i ugijenika. Svaki drugi odnos dovodi do poremećaja u mehanizmu disanja, do gušenja i fizioloških promena u organizmu.
Disanje se vrši pod uticajem nervnog sistema i spada u red refleksivnih pokreta. Količina ugljenđioksida utiče na nadražaj nervnog sistema i od mirnog izaziva duboko i ubrzano disanje. Pored toga, ritam disanja zavisi i od vrste i težine fizičke delatnosti — naprezanja. Ukoliko se radi o teškim fizičkim naprezanjima, disanje postaje intenzivnije, ubrzanije i duboko. Nedostatak kiseonika u organizmu utiče na otežano disanje, a naročito se odražava na mozak i nervni sistem. Zbog toga se mora voditi računa da se rad obavlja u atmosferi čistog vazduha. Pod zapreminom pluća podrazumeva se trenutna zapremina udahnutog vazduha pri različitim dubinama disanja. Ako se posle najdubljeg maksimalnog udisanja, najdubljim izdisanjem istera iz pluća vazduh, pa se ta količina izmeri, dobija se vitalni životni kapacitet pluća. Ovaj kapacitet predstavlja zapreminu vazduha koja je u prometu kroz pluća posle najdubljeg udisanja i maksimalnog izdisanja. Vitalni kapacitet zavisi od sastava i razvijenosti grudnog koša, pola, uzrasta i dr. On predstavlja samo deo ukupnog plućnog kapaciteta, jer i posle maksimalnog izdisanja ostaje uvek u plućima jedna količina vazduha koja predstavlja vazdušrni ostatak (rezidualni volumen). Totalni kapacitet pluća, prema tome, je vitalni kapacitet zajedno sa vazdušnim ostatkom. Pri normalnom disanju prosečno se udiše i izdiše 1/2 1 vazduha. Ova količina se naziva prometnim vazduhom. Međutim, posle običnog udisanja, u pluća se malo dubljim udisanjem može uneti i veća količina vazduha, koja iznosi 2 1/2 l. Učestalost disanja zavisi od vrste naprezanja i iznosi od 8 — 30 udisaja u jednoj minuti. Na osnovu broja udisaja, u zavisnosti od vrste rada, može se izračunati potrošnja kiseonika u minuti, što se vidi iz sledeće tabele: Tabela utroška kiseonika pri disanju Potrebna količina Potrošnja Vrsta rada vazduha l/min kiseonika l/min mirno sedenje 8-- 10 0,3 — 0,4 hodanje sa aparatom 15 — 20 0,6 — 0,9 vežbe u jami 20 — 30 0,9 — 1,3 normalan rad 30 — 40 1,3 — 1,8 težak rad 40 — 50 1,3 — 2,3 vrlo težak rad 60 — 90 2,7 — 4,0 Iz navedenih podataka vidi se da je za jedan čas hodanja sa aparatom potrebno prosečno oko 45 1 kiseonika, a za vrlo težak rad oko 200 1 kiseonika. JAMSKI VAZDUH Maksimalno dopuštene koncetracije - MDK-a Maksimalno dopuštene koncentracije škodljivih gasova, para i aerosola u atmosferi radnih prostorija i radilišta, regulisane su jugoslovenskim standardom i tehničkim propisima. Maksimalno dopuštenom koncetracijom MDK-a smatra se ona koncetracija škodljivih gasova, para i aerosola u vazduhu radnih mesta, koja ne prouzrokuje oštećenje zdravlja pri svakodnevnom osmočasovnom radu u normalnim klimatskim uslovima i neforsiranom disanju. Koncetracije gasova i pare u vazduhu izražavaju se u mg mase po m3 vazduha, ili cm 3 zapremine po m3 vazduha (ppm). Vrednosti maksimalno dozvooljenih koncetracija škodljivih gasova u jamskom vazduhu, u kome se može raditi, date su u sledećoj tabeli u mg/m 3 vazduha, ppm i % (1 ppm je desetohlljaditi deo procenta).
Tabela MDK-a za gasove Naziv gasa
Hemijska formula
Vrednost za MDK-a mg/3 ppm
%
Uglj enmonoksid
CO
58
50
0,005
Ugljenodioksid Sumpordioksid Sumporvodoonik Azotni oksid Živin oksid
CO2 SO2 H2S NO + NO2
9000 10 10 9 0,1
5000 4 7 5
0,5 0,0004 0,0007 0,0005
Vrednosti MDK-a u mg/m3, odnosno mg/l, mogu se preračunati u ppm ili obrnuto, prema sledećim obrascima: M
mg/l = ppm 24,5 * 1O3 ; mg/m3 = ppm ppm = mg/l
M
= ppm 24,5
24,5 24,5 * 1O3 ; ppm = mg/m3 M M
gde je: M molekulska težina traženog gasa. U izuzetnim slučajevima, dozvoljena maksimalna koncetracija za i ugljendioksid može biti i do 1%. Dozvoljene maksimalne koncetracije za metan (CH4) u jamskom vazduhu iznose najviše: — u ulaznoj vazdušnoj struji vetrenog odeljenja i na pojedinim i radilištima 0,5%; — u glavnoj izvoznoj vazdušnoj struji jame 0,75%; — na radilištu 1,5%; Na radilištima na kojima se metan već pojavljivao, rad je izuzetno dozvoljen i pri koncetraciji metana do 2%, uz posebno odobrenje tehničkog rukovodioca pogona. Količina jamskog vazduha koja se uvodi u jamu mora da sadrži najmanje 19% kiseonika (MDK-a za kiseonik). Iz definicije za MDK-a, vidi se da koncetracije gasova u radnoj atmosferi ne smeju prelaziti granicu MDK-a. U protivnom, povećane koncetracije gasova, izazivale bi akutna i hronična trovanja i druge fiziološke posledice na organizam ljudi. Zbog toga je neophodna češća kontrola i poznavanje osobina jamskog vazduha i gasova, kao i mere zaštite. Ustanovljene koncetracije gasova u radnoj atmosferi ne mogu se smatrati jedinim merilom za ocenu stvarne opasnosti po zdravlje zaposlenih lica, ni stepen ugroženosti određivati samo na osnovu tih parametara. Tu se moraju uzeti u obzir i drugi elementi koji mogu potencirati štetno dejstvo pojedinih gasova, kao što su: forsirani rad, povišena temperatura i vlažnost vazduha, povećani vazdušni pritisak i dr. FIZIČKA SVOJSTVA VAZDUHA Poznavanje fizičkih svojstava vazduha veoma je važno za poznavanje osobine gasova, a posebno za pravilno rešavanje ventilacije. Gustina vazduha, specifična težina, temperatura, specisična toplota i pritisak vazduha, njegova su osnovna fizička svojstva.
Odnos mase nekog tela i njegove zapremine predstavlja gustinu tela (ρ). ρ=
m (kg/m3) V
gde je: m — masa tela u (kg) V — zapremina tela u (m3) 9 Jedinica za masu je (kilogram (kg), a to je osnovna jedinica SI — međunarodnog sistema za masu. Specifična težina vazduha (γ) je težina jedinice njegove zapremine, tj. odnos težine i zapremine: γ=
G V
(kp/m3 ili N /m3)
gde je: G — težina u (kp) V — zapremina u (m3) Jedinice specifične težine su: — kp/m3 — u tehničkom sistemu mera, — N/m3 (Njutn) — u međunarodnom sistemu mera (SI). Njutn (N) je izvedena jedinica u međunarodnom sistemu mera (SI), a to je sila koja telo mase od 1 kg ubrzava za 1 m u sekundi na kvadrat. 1 N —= 1 kg . 1 m/s2 Odnos između kiloponda (kp) i Njutna (N) je: 1 kp = 9,80665 N 1 N = 1 / 9,80665 kp Primer: U tehničkom sistemu mera specifična težina ugljenmonoksida je: γ = 1,2505 kp/m3. U međunarodnom sistemu mera biće: γ = 1,2505 . 9,80665 = 12,26 N/m3 γ = 12,26 N/m3 Težina vazduha jednaka je proizvodu zapremine i specifične težine: G = V . γ (kp) U ventilaciji rudnika razlikujemo suvu temperaturu (Ts) — me-re i suvim termometrom i vlažnu temperaturu (Tv) — merenu vlažnim termometrom. Ove temperature izražavaju se u stepenima Celzijusa. Razlikujemo i apsolutnu temperaturu koju izražavamo u stepenima Kelvina. T = (273 + T)°K
U međunarodnom sistemu mera (SI), osnovna jedinica za termodinamičku temperaturu je Kelvin (K). Kelvin je termodinamička temperatura koja je jednaka 1/293,16 termodinamičke temperature trajne tačke ode. Temperatura od 0°C odgovara temperaturi od 273,16 K. Specifična toplo ta je ona količina toplote koja jedinici mase tela povišava temperaturu za jedan stepen. Pošto je vazduh gasovita materija, on se u ovom slučaju ponaša kao i svi gasovi, tj. dovođenjem toplote povećava zapreminu, zadržavajući konstantni pritisak, ili obrnuto, povećava pritisak, a zapremina mu ostaje konstantna. Zbog toga razlikujemo: — specifičnu toplotu pri konstantnom pritisku (Cp); — specifičnu toplotu pri konstantnoj zapremini (Cv). Pritisak se difiniše kao odnos sile kojom vazduh deluje na neku malu površinu u pravcu normale na tu površinu. ; Jedinica za merenje pritiska u tehničkom sistemu mera je kp/m3, a u međunarodnom sistemu mera .(SI) jedinica za pritisak je Paskal (oznaka Pa). Paskal je pritisak koji proizvodi sila od 1 N (Njutna), koja je ravnomerno raspoređena i deluje upravno na ravnu površinu od 1 kvadratnog metra: 1 Pa = 1 N /1 m2 Odnos između kiloponda i Njutna je: 1 N/m2 = 1/9,81 kp/m2 U sistemu mera u ventilaciji upotrebljava se i »bar« — kao jedinica atmosferskog pritiska. 1 bar = 100.000 Pa = 1O5 Pa = IO5 N/m2 Pošto je pojam pritiska veoma važan u ventilaciji rudnika, neophodno je upoznati se sa nekim njegovim vidovima i to: — pritisak stuba nekog fluida; — pritisak stvoren radom ventilatora; — pritisak stvoren pokretanjem vazduha. Pritisak stuba fluida je onaj pritisak koji izaziva stub vazduha, vode, žive, ili bilo kojeg drugog fluida, na površinu koju naleže. Pritisak stuba atmosferskog vazduha na zemljinu površinu poznat je kao atmosferski pritisak. Ako je specifična težina vazduha konstantna, pritisak stuba vazduha biće jednak proizvodu specifične težine i visme tog stuba: p = H . γ (Kp/m2 ili N/m2). Ako je poznat pritisak vazduha, može se odrediti visina stuba koja dgovara tom pritisku pri nepromenjenoj specifičnoj težini: p
H = γ (m) Visina vodenog stuba koji stvara pritisak od p kp/m2 određuje se na sledeći način: težina 1 litra vode (H2O) iznosi 1 kp. Da bi smo dobili pritisak od p kp/m2, potrebno je litar vode razliti po površini od 1 m2. Jedan litar vode odgovara jednom dm3, a p litara odgovara p dm3, ili 1000 p
cm3. Površina od 1 m2 odgovara površini od 10.000 cm2. Na osnovu toga, debljina sloja vode, odnosno visina vodenog stuba iznosiće: H=
P 1000 pcm 3 = cm = p mm. V. st. (mm vodenog stuba). 2 10 10000cm
Iz ovog razmatranja može se zaključiti da pritisak izražen u kpm2 po vrednosti odgovara pritisku koji stvara ista visina vodenog stuba izražena u milimetrima. Prema tome, svaki kp/m2 odgovara visini od 1 mm vodenog stuba: 1 mm vodenog stuba (oznaka mm H2O) = 9,80665 Pa (paskala) Višima živinog stuba koja izražava pritisak od p kp/m2 je manja od visine vodenog stuba ukoliko je specifična težina žive veća od specifične težine vode, tj: H = P/13,6
- (mm ž. stuba), odnosno: 1 mm živinog stuba
(oznaka: TORR ili mm Hg) = 133,322 Pa (Paskala). Prema tome, pritisak atmosferskog vazduha izražava se u mm živinog stuba, odnosno u Torima (Tr). Odnos između atmosfere i paskala je sledeći: — tehnička atmosfera (oznaka: at) = 98066,5 Pa = 735,6 mm Hg = lO4mm H2O; — normalna fizička atmosfera (oznaka: atm) = 101325 Pa. Pritisak koji stvara ventilator (mehanički pritisak) može da bude veći od atmosferskog (što znači da ventilator ubacuje vazduh u jamu) ili manji od atmosferskog, usled čega nastaje razređivanje jamskog vazduha i njegovo isisavanje iz jame. Razlika u pritiscima koja postoji između usisnog i potpisnog otvora ventilatora, naziva se depresijom ventilatora i označava se (h). Pritisci koji se javljaju u dve tačke (atmosferski ili veštački pritisak stvoren u kanalu ventilatora) su apsolutni pritisci. Depresija je razlika u pritiscima između dve tačke. U praktičnim proračunima uglavnom koristimo depresiju, a ne apsolutne pritiske. Ovo je daleko pogodnije jer se radi sa mnogo manjim vrednostima, kao i sa manjim brojem podataka. Na primer, svakako je jednostavnije reći da je depresija između tačaka M i N 50 kp/m2, odnosno 490 N/2, nego pritisak u tački M = 10353 kp/m2, a pritisak u tački N = 10303 kp/m2 h = M-N = 10353 — 10303 h = 50 kp/m2 = 490 N/m2 U međunarodnom sistemu mera (SI) za depresiju se kao jedinica upotrebljava Njutn 2 (N/m ). Primer: depresija izmerena minimetrom u visini od 32,44 kp/m2. biće: h = 32,44 . 9,81 = 318 N/m2 Osobine i podela jamskog vazduha
Pod jamskim vazduhom podrazurnevamo atmosferski vazduh sa nešto smanjenim sadržajem kiseonika i povećanim sadržajem vodene pare, koji, međutim, ne sadrži zagušljive i otrovne gasove. U zavisnosti od hemijskog sastava jamskog vazduha, odnosno od primesa koje se nalaze u njemu, jamski vazduh može hiti. — svež jamski vazduh (koji ima približno isti hemijski sastav kao i atmosferski); — težak ili zagušljiv jamski vazduh (koji sadrži manje od 19% kiseonika, a povećanu koncetraeiju ugljenđioksida); — otrovan ili štetan jamski vazduh (koji sadrži otrovne gasove kao što su CO, CO 2, SO2, H2S, NO + NO2 i dr,); — eksplozivan jamski vazduh (koji sadrži eksplozivne gasove i ugljenu prašinu); i — zaprašeni jamski vazduh (koji sadrži prašinu štetnu po zdravlje radnika, a naročito agresivnu mineralnu prašinu). Dovođenjem svežeg vazduha u jamu, stalno i u dovoljnim količinama, može se postići da koncetracije gasova i prašine budu ispod MDK-a, a jamski vazduh odgovaraće približno atmosferskom. To je i osnovni preduslov za normalno Obavljanje rad u jami, bez posledica po zaposlene radnike. Ugljendioksid (CO2) Ugljendioksid (CO2) je gas bez boje, mirisa i vrlo slabog kiselkastog ukusa. Do skoro se smatralo da ugljendioksid nije otrovan, već da je zagušljiv jer smanjuje sadržaj kiseonika u jamskom vazduhu. Smatralo se takođe, da gušenje nastaje nedostatkom kiseonika. Međutim, nepobitno je utvrđeno da ugljendioksid u većim količinama deluje otrovno, pa se po međunarodnoj klasifikaciji razvrstava u otrovne gasove. Lako se rastvara u vodi. Teži je od vazduha. Specifična težina pri normalnim uslovima iznosi 1,9768 kp/m 3, ili 19 N/m3. Zbog toga što je teži od vazduha, sakuplja se u najnižim delovima jame i pri dnu hodnika, u niskopima, slepim oknima i drugim rudničkim prostorijama. Molekulska masa mu je 44,01. Ugljendioksid se oslobađa disanjem ljudi i životinja, pri gorenju rudarskih svetiljki, oksidacijom drveta i uglja, prilikom eksplozija metana i ugljene prašine, jamskih požara, miniranja, rada mašina sa unutrašnjim sagorevanjem i dr. Može da prodre i iz starih radova i iz slojeva uglja i metala, igde može biti pod veoma velikim pritiskom. Prema tome, ugljendioksid nastaje potpunim sagorevanjem organskih materija i predstavlja poslednju fazu sagorevanja. Zbog toga ugljendioksid ne gori i ne podržava gorenje. Dozvoljena koncentracija ugljenđioksida u jamskom vazduhu je 0,5%. a u izuzetnim slučajevima, može se dozvoliti rad u koncetracijama i do 1%. Kao što je rečeno, ugljendioksid smanjuje koncentraciju kiseonika, pa se njegovo prisustvo u jamskom vazduhu na zaposlene radnike loše odražava. Međutim, u malim količinama je koristan, jer nadražuje nervni sistem. Disanje ljudi u jamskom vazduhu se pogoršava u zavisnosti od koncentracije ugljenđioksida: — ako ga ima u jamskom vazduhu u koncetracijama preko 3%, disanje čoveka je dvostruko brže, a u koncetracijama 4—6%, disanje je otežano; — kod koncetracija preko 6% nastaje glavobolja, šum u ušima, disanje je ubrzano, a kod dužeg boravka u takvoj atmosferi nastupa nesvestica; — pri koncentraciji preko 10%, tačnije — koncentraciji od 11,5%, vrlo brzo nastupa nesvestica, a ako se duže ostane u takvoj prostoriji nastupa smrt; — pretpostavlja se da pri koncentraciji ugljendioksida u jamskom vazduhu preko 20% nastupa trenutna smrt. Koncentracija ugljenđioksida u jamskom vazduhu određuje se pomoću indikatora, interiferometrom i svetiljkom sa otvorenim plamenom.
Benzinska lampa pri koncentracija od 3% ugljendioksdda ima slab i crven plamen, a pri koncentraciji od 3—5% ugljenđioksida plamen se gasi. Ukoliko plamen svetiljke slabo gori ili se gasi, takvu prostoriju treba odmah napustiti. Karbitne lampe ne smeju da se upotrebljavaju kao indikatori ugljendioksida. Lice koje se uguši ugljendioksidom ima žutu mrtvačku boju, pa je lako prepoznati da je nastalo gušenje ugljendioksidom. Ugljenmonoksid (CO) Ugljenmonoksid (CO) je gas bez boje, mirisa i ukusa. Jako je otrovan. Zbog ovakvih svojih osobina često se naziva i podmuklim gasom, jer kada nastupe vidljivi znaci trovanja ovim gasom, obično je kasno. Specifična težina mu je gotovo ista kao i vazduha (nešto malo je lakši) i iznosi 1,2505 kp/m3 ili 12 N/m3. Zato se lako meša sa vazduhom i nalazi i čitavom profilu jamske prostorije, odnosno zauzima gornji deo prostorije (ukoliko je strujanje vazduha slabo). Molekulska masa mu je 28,016. Mešavina ugljenmonoksida od 12,5 — 75% sa vlažnim vazduhom pri normalnoj temperaturi je eksplozivna. Najjača eksplozija nastaje pri koncentraciji od 28,75% ugljenmonoksida. Ugljenmonoksid nastaje nepotpunim sagorevanjem organskih maaterija bez dovoljnog prisustva kiseonika. Nastaje posle eksplozije metana i lgljene prašine; javlja se i kao proizvod jamskih požara i rada motora sa unutrašnjim sagorevanjem, miniranja i dr. Ugljenmonoksid je, u stvari, krvni otrov. Štetno dejstvo ugijenmonoksida zasniva se na lakoći kojom ga apsonbuju crvena krvna zrnca hemoglobin. Hemoglobin koji ima zadatak da u plućima — krvnim sudovima da, vezuje kiseonik i da ga zatim predaje tkivima, vezuje se sa ugljenmoksidom približno za 300 puta lakše. Takav hemoglobin, koji je apsorbovao ugljenmonoksid, ne učestvuje više u prenošenju kiseonika tkivima, pri čemu nastaju posledice zbog nedostatka kiseonika. Vezivanjem ugljenmonoksida sa hemoglobinom crvenih krvnih zrnaca nastaje jedinjenje koje se zove karlbooksihemoglolbin (HbCO). Trovanje ugljenmonoksidom zavisi od koncetraije u vazduhu, obima disanja i inteziteta rada, kao i od vremena ekspozicije organizma njegovom štetnom dejstvu. Simptomi trovanja zavise od procenta kojim je hemoglobin (Hb) zasićen (vezan) ugljeranonoksddom u kaubooksiheimoglobinu i to: — ukoliko je krv zasićena ugljenmonoksidom do 20% —nema simptoma trovanja; — prvi simptomi trovanja (opšte poteškoće) javljaju se ako je krv zasićena ugljenmonoksidom od 20—40%; — ako je krv zasićena ugljenmonoksidom preko 60% — nastupa smrt. Primer: Ako jasmski vazduh sadrži 0,2% ugljenmonoksida i ako se taj vazduh udiše duže vremena, ukupna količina hemoglobina biće zasićena ugljenmonoksidom 80%. Međutim, ako jamski vazduh sadrži 0,02% ugljenmonoksida i ako se taj vazduh udiše duže vremena, ukupna količina hemoglobina biće zasićena ugljenmonoksidom samo 30%. Škodljivo dejstvo ugljenmonoksida vidi se iz dijagrama {slika 1.). Ako je koncentracija ugljenmonoksida ispod 0,005% (MDK-a za ugljen-monoksid) u vazduhu, ne veže se više od 10% sa hemoglobinom. Udisanje ovakvog vazduha ne izaziva nikakve poteškoće i može se raditi 8 časova. Ako je pak koncentracija 0,01% ugljenmonoksida, onda se on veže sa hemoglobinom oko 20% u vremenu od 6 časova ekspozicije. U tom slučaju pojavljuje se glavobolja, teško se diše, dolazi do vrtoglavice, uznemirenosti i dr. Međutim, ako je koncentracija ugljenmonoksida 0,06%, nakon jednog časa ekspozicije on se veže sa hemoglobinom 2—30%, pri čemu nastaju izraženiji simptomi no što su pri koncentraciji 0,01% CO.
Lice zatrovano ugljenmonoksidom đobija ružičastocrvenu boju i daje utisak živog čoveka. Zatrovanog radnika ugljenmonoksidom treba što pre izneti iz te prostorije na svež vazduh, dati mu veštačko disanje, utopliti ga i što pre preneti do zdravstvene ustanove. Utvrđivanje koncentracije ugljenmonoksida u jamskom vazduhu, vrši se pomoću jndikatora sa posebnim cevčicama i hgmijskom analizom jamskog vazduha. Jamske svetiljke gore normalno i pri smrtonosnoj koncentraciji, pa se one ne mogu upotrebljavati za određivanje CO. Sumporvodonik (H2S) Sumporvodonik (H2S) je otrovan gas, bez boje, oštrog mirisa i slatkastog ukusa. Miris sumporvodonika sličan je mirisu pokvarenih jaja. Teži je od vazduha. Specifična, težina mu je 1,5392 kp/m3, ili 15 N/m3. Molekulska masa mu je 34,08. Jako je otrovan i nadražuje oči. Ztbog svog karakterističnog mirisa, oseća se i u vrlo malim količinama koje nisu opasne za organizam čoveka (0,000007). Zapaljiv je, a pri koncentraciji sumporvodonika sa vazduhom od 4,3 do 45,5% eksplozivan je. Nastaje raspadanjem organskih materija koje u svom sastavu imaju sumpora. Javlja se u starim i napuštenim jamskim prostorijama u kojima se sakuplja voda i ima organskih materija. Takođe nastaje i pri rastvaranju pirata iz rude sa vodom. Sumporvodonik se jedini sa vodom (koja ga upija), a naročito ako je pod pritiskom, Ukoliko se smanji pritisak vode, gas se oslobađa u količini koja je opasna. Ovakve pojave se javljaju naročito pri bušenju minskih bušotina u ležištima u kojima ima vode. Sumporvodonik deluje na čovečiji organizam slično kao i ugljenmonoksid. Napada i (veže se sa krvnim zrncima), pretvarajući hemoglobin (sa kiseonikom) u sulfohemoglobin, pri čemu se deo hemoglobina (zvani »hematin«) koji sadrži gvožđe, jedini sa sumporvodonikom, zbog čega krv dobija žućkasto-zelenkastu iboju. Nadražuje puteve za disanje, čak i onda kada se koristi maska od kože. Trovanje se manifestuje glavoboljom, vrtoglavicom, nesvesticom i smrću.
Koncentracije H2S od 0,07% u vazduhu izazivaju teška obolenja, a od 0,1 H 2S nesvesticu i smrt. Prisustvo sumporvodonika u vazduhu može se ustanoviti na dva načina: po oštrom mirisu na pokvarena jaja (oseti se u koncetraeijama iznad 0,000007%) i pomoću indikatora. Čim se na radilištu primeti karakterističan miris, radnici se moraju odmah povući u svezu vetrenu struju i o tome otbavestiti svog pretpostavljenog. Članovi čete za spašavanje kod intervencija moraju koristiti samo gumene maske i usnike, a ne kožne, jer H2S prolazi kroz kožu. Sumpordioksid (SO2) Sumpordioksid (SO2) je gas bez boje, oštrog mirisa i kiselastog ukusa. Teži je od vazduha. Specifična težina pri normalnim usiovima iznosi 2,845 kp/m3, ili 27,9 N/m3.Molekulska masa mu je 64,06. Sumpordioksid je jako otrovan gas. Ne gori i ne podržava gorenje, a lako se rastvara u vodi. Nastaje sagorevainjem (oksidacijom) materija koje u sebi sadrže sumpor. Javlja se (pri miniranju eksplozivnim sredstvima koja u svom sastavu sadrže sumpor. Ponekad se javlja i u izduvnim gasovima kod motora sa unutrašnjim sagorevanjem itd. Sumpordioksid dejstvuje na čovečiji organizam kao i svi ostali otrovni gasovi. Na sluzokožu, oči i pluća deluje razdražujaće. Zbog svojih osobina, sumpordioksid se u jamskom vazduhu može osetiti čulom mirisa čak i ako ga ima manje od 0,0003%. Ukoliko ga u jamskom vaduhu ima u koncentraciji od 0,01%, izaziva obolenje pluća i otežava disanje. Ukoliko ga pak ima više od 0,03%, - izaziva upalu plućnih vodova i disajmih organa. Pri koncentraciji sumpordioksida od 0,1% nastupa momentalna smrt. Prisustvo sumpordioksida u vazduhu može se utvrditi na dva načina: pomoću karakterističkog mirisa koja »štipa« nos i pomoću indikatora. Čim se oseti miris radnnici se moraju povući u svežu vetrenu struju. Azotni oksidi Azotni oksidi čine grupu veoma otrovnih gasova u. koje spadaju: azot-suboksid (N2O), azotoksid (NO), azot-dioksid (NO2), aizot-peroksid (N2O3) i azot-pentoksid (N2O5). Svi su oni jedinjenja azota i kiseonika, poznati pod imenom nitrozni gasovi. Nitrozni gasovi, odnosno azotni oksidi, su otrovniji od ugljenmonoksida i teži od vazduha. Obično su žutocrvenkaste boje, bez mirisa i ukusa. Veoma su rastvorljivi u vodi. U jami nastaju, obično, prilikom miniranja, kada eksploziv ne eksplodira nego sagori, pri jamskim požarima i kod rada motora sa unutrašnjim sagorevanjem: Od nitroznih gasova najčešće se pojavljuju: azot-mondksid (NO), bezbojan gas, koji u dodiru sa vazduhom oksidira u azotdioksid (NO2) koji ima karokteričnu žuto-crvenkastu paru. Specifična težina azot- monoksida je 1,340 kp/m3, iii 13 N/m3, a molsekulska masa 39,008. Azot-dioksid je znatno teži od vazduha. Specifična težina mu je 2,0357 kp/m 3, ili 20 N/m3 , a molekulska masa 46,008. Nitrozni gasovi nadražuju, odnosno nagrizaju organe za disanje. U početku se ne oseća dejstvo nitroznih gasova, čak ni kroz nekoliko sati. Jedini znak trovanja je jako kašljanje, a kasnije se javlja glavobolja, upala pluća sa krvarenjem, i bolovi u grudnom košu i dr. Ovakva trovanja obično se nakon dva do tri dana završavaj u smrću.
U slučaju trovanja nitroznim gasovima ne sme se koristite pulmotor za davanje veštačkog disanja, upravo zbog toga što pluća zatrovanog radnika od nitroznih gasova ne smeju biti izložena nadpritisku i dubokom disanju. Ako se na radilištu primeti dim žuto-crvenkaste iboje,'radnici se morajuodmahi povući u svezu vetrenu struju. Prisustvo nitroznih gasova u vazdulhu utvrđuje se pomoću indikatora i papira koji se prethodno natopi smešom joda i štirka. Ako ovakav papir dobije plavu boju, to je znak da u vazduhu ima natroznih gasova. Zatrovanom radniku nitroznim -gasovima treba obezbediti inhaliranje kiseonikom, omogućiti mu potpun mir i održavati telesnu toplotu. Vodonik (H2) Vodonik (H2) je gas bez boje, ukusa i mirisa. Ne utiče štetno na čovečiji organizam. Najlakši je gas u prirodi, Spedifična težina vodonika iznosi 0,88 N/m 3 , ili 0,08987 kp/m3. Molekulska masa mu je 2,0156. Vodonik je zapaljiv i gori, a pri koncentraciji od 4,1 do 74,2% je i eksplozivan. Pri sagorevanju daje slabo svetleći plamen, sa visokom temperaturom, odnosno, oslobađa veliku količinu toplote. Dejstvo eksplozije je najveće pri koncetracdji od 28,6% vodonika u vazduhu. U jamskom prostorijama vodondk, obično, nastaje pri gašenju vodam velikih jamskih požara (čija je temperatura veća od 1200°C), pri raspadanju vrućeg karbonatnog materijala, zatim u remizama za aku-lokomotive u kojima se vrši punjenje akumulatorskih ćelija, pri koroziji materijala i pri miniranju. Vodondk se ispituje u jamskom vazduhu pomoću indikatora.
Metan (CH4) Metan je gas bez boje, mirisa i ukusa. Lakši je od vazduha. Specifična težina metana, pri normalnim uslovima, iznosi 0,7168 kp/m3, ili 7 N/m3. Pošto je lakši od vazduha, nalazi se u gornjim delovima jamskih prostorija (u krovini hodnika, otkopa, uskopa i dr.). Nije otrovan, ali u većim količinama smanjuje procenat kiseonika u jamskom vazduhu pa je zagušljiv. Molekulska masa mu je 16,04. Metan nastaje (stvara se) raspadnjem organskih materija bez prisustva vazduha, kao i pri njihovom ugljenisanju. Raspadanjem biljnih materija bez prisustva vazduha (truljenja), koje se odvijalo pod vodom, došlo je do stvaranja treseta. Kasnije, ugljenisanje treseta odigralo se pod većim pritiskom i povišenom temperaturom. Sva ova raspadanja, kao i samo ugljenisanje, imalo je za posledicu stvaranje metana. I danas razna raspadanja u baruštinama dovode do pojave metana, poznatog pod imenom »barski gas«. Metan se vrlo često pojavljuje u ležištima uglja i bitumenoznih stena, bakarnih škriljaca i gipsa, ležištima soli i u blizini izvora nekih mineralnih vrela. Naročito se javlja u slojevima kamenog i mrkog uglja, a ređe u slojevima lignita. Prodor metana iz ležišta u jamske prostorije, tj. u vazdušnu struju, vrši se na više načina: iznenadnim prodorom metana, njegovom eks-halacijom, isticanjem, prodiranjem iz starih radova i dr. Iznenadno izdvajanje metana iz ležišta vrši se posle nastalih tektonskih poremećaja u samom ležištu, u kame dolazi do stvaranja pukotina i šupljina koje metan ispunjava pod
pritiskom. Kada se sa izradom jamskih prostorija dođe do takvih šupljina, metan se oslobađa pritiska i naglo izdvaja. Na taj način dolazi do stvaranja eksplozivne smeše, a češće i do potiskivanja vazdušne struje usled velikog pritiska, samim tim i do gušenja radnika u jami. Eksbalacija ili rasplinjavanje metana je njegovo ravnomerno izdvajanje iz ležišta. Pri ovakvom izdvajanju metana javlja se pucketanje i rasprskavanje sitnih komadića uglja. Ova pojava karakteristična je za otkopna radilišta kod kojih je sloj najviše otvoren. Isticanje ili duvanje metana naziva se izdvajanje metana iz ugljenog sloja. Ono traje duže nego prodor, s tim što se radi o manjim količinama i manjim pritiscima. Ako se otkopavanje ugljenih slojeva vrši bez zatrpavnja otkopnog prostora, onda će se metan, kao lakši gas od vazduha, sakupljati u tim starim radovima. Zarušavanjem starih radova dolazi do naglog potiskivnja metana, najčešćeu velikim količinama i pod velikim pritiskom, u jamske prostorije. Na ovaj način dolazi do stvaranja eksploizvne smeše i do eksplozije. Ovakav slučaj dogodio se u »Kaknju« 1934. godine, kada je u ovom rudniku poginulo 127 rudara. Mešavina metana i jamskog vazduha, u kojoj ima preko 1,5%. metana, naziva se praskavi gas. Veoma je eksplozivan ako ga u jamskom vazduhu ima u koncetracijama od 5,5—13.5% . Najjača eksplozija nastaje pri koncentraciji metana u vazduhu od 9,5 %. U stvari, pri ovoj koncentraciji eksplozija dostiže svoje najvece dejstvo, metan sav sagori, i potroši se sav kiseonik. Ukoliko je koncentracija metana veća od 9,5%, sav metan ne sagori, a preostale količine metana obično izazivaju ponovnu eksploziju. Temperatura sagorevanja metana u trenutku eksplozije zavisi od koncentracije metana u jamskom vazduhu. Pri eksploziji metana od 9,5% — u vazduhu, temperatura iznosi 26500 C, dok pri koncentraciji metana od C 5,5 ili 13,5 %, temperatura iznosi 15000C. Usled naglog sagorevanja, odnosno eksplozije metana, dolazi i do širenja gasova, tako da pritisak eksplozije dostiže i do 60 atmosfera. Odmah posle eksplozije gasovi se naglo hlade (sakupljaju), što prouzrokuje protiv-udar prema centru eksplozije. Temperatura paljenja metana je 6500 C, a sagoreva plavičastaim plamenom, pri čemu se stvara ugljen-dioksid i voda. Praskavi gas se pri normalnom pritisku pali sa izvesnim zakašnjenjem. Na temperaturi od 6500 C , na kojoj se metan inače pali, to zakašnjenje iznosi oko 10 sekunda. Sa povećanom temperaturom izvora paljenja, zakašnjenja u paljenju metana su kraća. Tako, na primer: kod izvora paljenja čija je temperatura od 1000°C, zakašnjenje paljenja metana je 0 ali eventualno 1 sekunda. Svaka eksplozija metana ima katastrofalne posledice po zaposlene radnike u jami. Dejstvo eksplozije metana može se odraziti kao mehaničko, toplotno i hemijsko. Mehaničko dejstvo eksplozije metana sastoji se u tome, što prilikom svake eksplozije dolazi do stvaranja i naglog širenja gasova (zapremina se povećava i do 10 puta) i stvara se veliki pritisak. Ovako nastali pritisak, usled širenja gasova, manifestuje udar koji ima razarajuće dejstvo. Ništa manje nisu opasni ni protivudari koji nastaju, kao što je rečeno, usled hlađenja gasova. Zbog toga dolazi do rušenja jamskah prostorija, poremećaja u sistemu ventilacije (rušenjem vetrene instalacije) i do stradanja radnika koji se nalaze u pravcu udara. Pri svakoj eksploziji metana razija se velika količina toplote koja prouzrokuje koksovanje uglja i ugljenisanje drveta. Ovako velika količina toplote koja se razvija pri eksploziji, prouzrokuje jamske požare i druge štete u jamama. Posle svake eksplozije metana nastaju jamski gasovi koji se, za razliku od mehaničkog i toplotnog dejstva, šire po čitavoj jami i predstavljaju opasnost za preživele radnike od mehaničkog i toplotnog dejstva. Od gasova koji se najviše i u velikim koncentracijama stvaraju posle eksplozije, svakako, najopasniji su ugljenmonoksid i ugljen-dioksid. Stvaranje ugljenmonoksida vezano je za nepotpuno sagorevanje metana prilikom same eksplozije, jer se ugljen-monoksid, nošen vazdušnom strujom, brzo širi po jamskim prostorijama i prouzrokuje
trovanje radnika. Koncentracija ugljenmonoksida posle eksplozije metana je smrtonosna. Uzroci paljenja metana u jamama su različiti. Najčešći uzroci paljenja metana koji su, inače, prouzrokovan i najveći broj eksplozija su: — neispravna električna instalacija, — otvoreni plameni, — jamski požari, — iskre nastale od udara alatom, — neispravne sigurnosne svetiljke, — miniranje, i — statički elektricitet i dr. Tehnički propisi za rudarsko-podzemni rad (član 265), pretpostavljaju da svaka jama ili sloj u kome se vrše radovi na otvaranju ili eksploataciji uglja, ili drugih mineralnih, sirovina u kojima je moguća pojava metana, treba da bude kategorisana kao metanska ili nemetanska jama. Metanskom jamom smatra se svaka jama u kojoj je utvrđeno da ima metana više od 0,1% u jednoj separatno ili protočno normalno provetravanoj jamskoj prostoriji, a kada se obustavi provetravanje za 24 časa da se koncentracija metana ne poveća više od 1%. Svaka prostorija u metanskoj jami razvrstava se u jedan od tri stepena opasnosti od metana: U I stepen opasnosti razvrstavaju se prostorije u kojima je isključena mogućnost da pod normalnim uslovima provetravanja sadržina metana u vazduhu bude veća od 0,5% (zapreminakih). U II stepen opasnosti razvrstavaju se prostorije u kojima je isključena mogućnost da pod normalnim uslovima provetravanja sadržiha metana u vazduhu bude veća od 1%. U III stepen opasnosti razvrstavaju se prostorije u kojima i pri normalnim uslovima provetravanja može doći do toga da sadržina metana bude veća od 1%. O svakoj pojavi metana iznad dozvoljenih granica, lice koje je to ustanovilo dužno je da odmah obavesti svog pretpostavljenog. Prisustvo metana u jamskom vazduhu može se ustanoviti pomoću indikatora, istrumenta i benzinske sigurosne lampe. Živine pare (HG) Živa kao metal isparava čak i na, tački mržnjenja vode; ključa na temperaturi pd 357°C; isparava u vidu mcdrikaste pare. Živine pare su bez mirisa i ukusa, škodljive i otrovne, a sedam puta su teže od vazduha. Isparavnje žive utoliko je veće, ukoliko je temperatura veća.Međutim, živa isparava i pri normalnoj jamskoj temperaturi u manjim količinama. Tačka smrzavanja žive je 38,87°C. Živine; pare unose se u organizam kao i ostali gasovi respiratarnim putem. Prvi simtomi trovanja živinom parom su nervoza i drhtanje, kao i glavobolja. Trovanja mogu biti hronična, a rede akutna. Hronična trovanja živinom parom tretiraju se kao profesionalna oboljenja. Znaci hroničnog trovanja živom su živin rub na desnima i usnama. ZAŠTITA OD JAMSKIH GASOVA Zaštita od otrovnih i zagušljivih gasova Jedna od osnovnih preventivnih mera zaštite od otrovnih i zagušljivih gasova u jamskom vazduhu je — sprečiti da koncentracija gasova ne bude iznad dozvoljene maksimalne koncentracije. Zbog toga sve jamske prostorije treba provetravati, a prostorije koje se ne koriste treba zatvoriti — izolovati.
Dovođenjem dovoljne količine svežeg vazduha u jamske prostorije, sprečava se nagomilavanje otrovnih i škodijivih koncentracija jamskih gasova i omogućavaju se dobri uslovi za rad. Ukoliko u jamskim prostorijama dođe do pojave otrovnih i zagušljivih, gasova, oni se moraju odvoditi sa radilišta odgovarajućim vetrenim cevima, direktno u izlaznu vetrenu struju, ne dozvolivši pri tom njihovo rasturanje po jamskom prostorijama. Vetrene cevi treba da budu tako postavljene da na sastavima ne ispuštaju vazduh i gasove, odnosno moraju potpuno da zaptivaju. Pošto su otrovni i zagušljivi gasovi stalni pratioci požara i eksplozija, to za radnike i za članove čete predstavljaju i najveću opasnost. Planovima odbrane i postupcima akcije spašavanja u primerima kolektivne ugroženosti, moraju se predvideti i unapred odrediti mere zaštite od otrovnih i zagušljivih gasova u jami, a naročito mere zaštite od gasova posle eksplozije i požara. Putevi povlačenja, zborna mesta i prilagođavanje vetrene struje nastaloj situaciji su osnovne mere koje treba da budu regulisane planovima. Obučenost radnika u pogledu poznavanja planova odbrane; a naročito puteva povlačenja, predstavlja bitan faktor sigurnosti i zaštite od gasova; Od ispravnosti opreme, a naročito izolacionih aparata i samospasilaca, zavisi u mnogome uspeh i sigurnost članova čete kod intervencija u spašavanju ugroženih ljudi od otrovnih i zagušljivih gasova . Zbog toga je svaki član čete, pre polaska na intervenciju, dužan i obavezan da prekontroliše i sam se uveri u ispravnost izolacionih aparata. Međutim, osnovna preventivna mera zaštite od otrovnih i zagušljivih gasova je redovna i stalna kontrola koncentracije jamskih gasova u jamskom vazduhu. Svaka pojava gasova mora biti upisana u knjigu provetravanja, a radnici blagovremeno povučeni u svežu vetrenu struju. Sumnjive jamske prostorije u pogledu provetravanja treba redovno kontrolisati i preduzimati odgovarajuće mere da nebi došlo do nagomialavanja opasnih koncentracija gasova. Osnovna i jedina ispravna pravila zaštite od otrovnih i zagušljivih gasova treba da bude preventivna — ne dozvoliti nagomilavanje i rasturanje- raznošenje vetrenom strujom gasova u jamske prostorije. Zaštitne mere od eksplozije metana Najbolji način odbrane od eksplozije metana, jeste sprečavanje stvaranja opasne smeše metana i vazduha u jamskim prostorijama. Da bi se izbeglo nagomilavanje i stvaranje opasne smeše metana i vazduha, potrebno je sve jamske prostorije provetravati dovoljnom količinom i odgovarajućom brzinom strujanja svežeg vazduha, čime se postiže razredi van je količina metana u jamskim prostorijama ispod granica paljenja. Metanske jame treba razvijati tako da u svom sastavu imaju što više samostalnih vetrenih odeljenja koja dobijaju svezu vetrenu struju iz glavne ulazne vetrene struje, a istrošena vetrena struja nakon prelaska kroz vetreno odeljenje direktno se odvodi u glavnu izlaznu vetrenu struju. U jednom takvom vetrenom odeljenju ne sme biti zaposleno više od 130 radnika. Sve jame za koje se pretpostavlja da u ugljenim slojevima imaju veću količinu metana pod pritiskom, moraju se prethodno predvrtavati odgovarajućim bušotinama, iz kojih se uzimaju analize radi utvrđivanja koncentracije metana. Miniranje u metanskim jamama mora se vršiti metonsko-sigurnosnim eksplozivima, samo u slučajevama kada metena ima manje od 2.5% na radilištu Minske bušotine smeju se puniti najviše sa 600 do 800 gr eksploziva. Mine se pale isključivo pomoću električnih upaljača. Uređaji za paljenje mina moraju da budu osigurani od varnica.
Jamski požari takođe su najčešći uzročnici eksplozije metana. Zbog toga se kod otvaranja, razrade i pripreme, a naročito kod ventilacije, mora voditi računa o tome da u takvim jamama ne može doći do pojave požara, a naročito do pojave samozapaljenja uglja. Da bi se izbegao ljudski faktor i njegov uticaj na nastanak eksplozije metana, u metanskim jamama najstrožije je zabranjeno: — unošenje šibica, cigareta ili bilo kojih drugih sredstava koja mogu da izazovu otvoreni plamen; — rad sa oruđen (alatom) i materijalom koji varniči i dr.; — svi električni uređaji (elektromotori, transformatori, sklopke, šalteri, kablovi, električne svetiljke i dr.), moraju biti osigurani od varničenja i prema posebnim propisima (»S« propisi) pre upotrebe ispitani. Naime, svi ovi uređaji moraju da budu tako konstruisani (izvedeni), da eksplozivna smeša metana i vazduha ulazi u kućište ovih uređaja, da tamo dođe do eksplozije, ali da se ta eksplozija ne prenese na jamski vazduh. Ovakav način izrade uređaja za metanske jame treba da garantuje da iz kućišta tih uređaja ne može da izađe plamen ili varnica, koja bi upalila smešu metana i jamskog vazduha. Jedna od preventivnih mera zaštite od eksplozije metana jeste i kontrola prisustva metana u jamskom vazduhu.. Redovna ispitivanja metana omogućuju da se blagovremeno utvrdi prisustvo metana i pređuzmu određene mere zaštite. Ukoliko se tom prilikom ustanovi prisustvo metana više od 1,5%, rad se na radilištu mora obustaviti da bi se preduzele mere za smanjenje koncentracije metana u jamskom vazduhu. U posebne preventivne mere za sprečavanje stvaranja opasne eksplozlivne smeše metana i jamskog vazduhu spadaju sledeće: — sve napuštene i neprovetrene jamske prostorije izolacionim pregradama moraju biti zatvorene; — eventualne praznine i veće šupljine u stropu moraju biti zapunjene ilii zatvorene, čime se sprečava nagomilavanje metana; — na određenim mestima u jami treba postaviti automatske kontrolnike metana koji će blagovremeno signalizirati alarmirati njegovu pojavu i dr. Svaku pojavu metana treba registrovati u knjigu vetrenja jame i upoznati odgovorne rukovodioce. Nadzorho-tehničko osoblje i svi zaposleni radnici u jami, moraju biti detaljno upoznati sa planovima odbrane i postupcima akcije spašavanja u slučaju ugroženosti od eksplozije metana.
GLAVA II ZAPRASENOST JAMSKOG VAZDUHA Štetno dejstvo prašine Pod prašinom koja se nalazi u jamskom vazduhu podrazumevaju se sitne čestice čvrstog materijala, sposobne da više ili manje vremena ostanu u vazduhu u lebdećem stanju ili nataložene po zidovima jamskih prostorija. Zbog lebdećih svojstava prašine jamski vazduh je zaprašen.
Stvaranje prašine vezano je, uglavnom, za tehnološki proces dobijanja mineralne supstance. Ona se stvara usitnjavanjem — drobljenjem raznih materija pri, bušenju, miniranju, transportu, otkopavnju, izradi jamskih prostorija i dr. Prema svom postanku, prašinu delmo na organsku i neorgansku, a prema veličini čestica delimo je na: — pravu prašinu, čije su čestice veličine preko 10 mikrona; — prašinu u vidu oblaka, čije su čestace veličine od 10 do 0,2 mikrona, i — prašinu u vidu dima, čije su čestice ispod 0,2 mikrona. Prašina u rudnicima je opasna iz dva razloga: pojavljuje se kao uzrok raznih obolenja kod radnika koji rade u jamama i predstavlja stalnu opasnost za eventualne eksplozije u rudnicima uglja. U zavisnosti od veličine čestice i njenog porekla, raste i stepen njene opasnosti po zaposlene radnike. Jedna od važnijih osobina prašine, za koju je vezana i opasnost, jeste i njena disperznost, odnosno veličina čestice. Sitnije čestice poseduju veću oksidaciju i apsorpcionu sposobnost, veću prodornost u dasajne organe i veću sposobnost lebdenja i kovitlanja. Mineralna prašina koja sadrži silicijumdioksid (SiO 2), azbest i druge štetne materije, naziva se agresivna mineralna prašina. Analogno tome i stepen opasnosti od ovih prašina zavisi od sadržaja siilicijumdioksida. Prašina je štetna gde god se s njom susrećemo. Smanjuje vidljivost, prouzrokuje veće kvarove na mašinama, instalacijama i drugo. Pored toga, prašina nadražuje tkiva i izaziva plućna oboljenja, poznata pod imenom pneumokonioza. Pneumokonioza je oboljenje pluća koje se može identifikovati, jer je i nastalo usled udisanja prašaine, pri čemu se pod prašinom podrazumevaju sve čvrste čestice izuzev živih mikroorganizama. U zavisnosti od vrste prašina, razlikujemo sledeće vidove pneumokonioze: — silikoza — oboljenje izazvano agresivnom mineralnom prašinom koja sadrži silicij umdioksid; — antrakoza — oboljenje izazvano ugljenom prašinom; — azbestoaa — Oboljenje izazvano azbesnom prašinom. Ugljena prašina U radnikima uglja nastaje ugljena prašina, usitnjavanjem i mrvljenjem uglja. Ugljena prašina stvara se pri svim fazama rada u procesu proizvodnje i prerade uglja. Suvi i skloni drobljenju, mrki i kameni ugljevi, stvaraju veću količinu opasne ugljene prašine nego ligniti. Ugljena prašina, pomešana sa vazduhom; odnosno kiseonikom u odgovarajućem odnosu, sagoreva sa eksplozivnim dejstvom kada se upali. Eksplozivnost ugljene prašine zavisi od njenog hemjskog, sastava, njene finoće i lebdivosti, količine u vazduhu, vlažnosti jamskih prostorija i dr. Ukoliko se hemijskim analizama utvrdi da ugljena prašina sadrži manje od 14 težinskih procenata volatilnilh sastavnih delova (redukovano na čist ugalj), smatra se da ta jama ne sadrži opasnu ugljenu prašinu. Ako, pak, sadrži više od 14% - volatila, računato na čist ugalj, smatra se pogodnom za eksploziju. U takvom slučaju moraju se ispitati koncentracije ugljene prašine u svim jamskim prostorijama. Volatili su oni gasovi koji se izdvajaj iz ugljenika pri zagrevanju uglja bez prisustva vazduha. Ukoliko ugljena prašina ima veći procenat nesagorijivih materija, pepela i vlage, utoliko i njena moć eksplozivnosti opada. Disperzni sastav ugljene prašine, odnosno finoća lebdeće čestice, glavni je faktor eksplozivnsti ugljene prašine. Eksplozivna, moć ugljene prašine uslovljena je veličinom čestice: čim. Je finoća čestice veća, to je veća i slobodna površina koja dolazi u dodir sa kiseonikom iz
jamskog vazduha; veća je i mogućnost oksidacije, brža destilacija, ugljenvodonika : kraće vreme zapaljivosti. Opasnom ugljenom prašinom, u pogledu disperznog, sastava, smatra se ona prašina čije su čestice veličine od 1 mm do 1 mikrona, odnosno koje mogu da prođu kroz sito otvora 1 mm2. Eksplozivno opasna ugljena prašina ima svoju donju i gornju granicu eksplozivnosti. Donju granicu je vrlo teško odrediti, ali se smatra da se ona kreće 30—40 gr/m 3, dok se gornja granica kreće od 1500 do 2000 gr/m3 jamskog vazduha. Teoretska količina koncentracije ugljene prašine u jamskom vazduhu, koja izaziva najjaču eksploziju, iznosi 112 gr/m 3, jer sav kiseonik u vazduhu sagori; u Ugljendioksid i razvija se temperatura od 2492°C. Međutim, stvarna eksplozija dostiže najveću snagu kod zaprašenosti od 300—400 gr/m3 ugljene prašine u jamskom, vazduhu; Temperatura paljenja ugljene prašine zavisi od vrste uglja i njegove strukture. Kod prašine mrkih ugljeva kreće se od 250—4000 C, a kod prašine kamenih ugljeva od 310—450°C. Kao što se vidi, temperatura paljenja ugljene prašine, bez obzira na hemijski sastav, manja je od temperature paljenja metana (650 0 C). Proces sagorevanja, odnosno eksplozije ugljene prašine, sličan je eksploziji metana. Pri dodiru sa izvorom paljenja lebdeće čestice prašine intezivnije oksadišu, isparavajući pri tom veću količinu isparljivih materija (ugljenvodonika, etana, etilena i dr.), koji se pale i brzo sagorevaju. Tom prilikom stvara se velika količina toplote. Ovako stvorena velika količina toplote uslovljava dalja isparenja, zatim naglo sagorevanje i eksploziju. Pošto je jamski vazduh zaprašen lebdećom prašinom, eksplozija se vrlo lako prenosi a na ostale delove jamskih prostorija čiji je vazduh zaprašen ugljenom prašinom. Prvo se upale najfinije čestice koje lebde, pa se nakon eksplozije, od udarnog talasa koji je nastao kao posledica eksplozije, uskovitla i nataložena ugljena prašina po zidovima i stropu jamske prostorije. Uskovitlana prašina se pali i dolazi do stvaranja povratnog udarnog talasa — tzv. protivudar. Ukoliko se oko izvora paljenja nalazi eksplozivnoopasna smeša ugljene prašine, nastaće prvo lokalna eksplozija koja, kasnije, može prerasti u opštu — jamsku. Mogućnost prerastanja lokalne eksplozije u opštu jamsku, objašnjava se time što lokalna eksplozija, pod utioajem visoke temperature i povećanog pritiska vazduha, stvara udarni talas koji dostiže brzinu i do nekoliko stotina metara u sekundi, a u nekim slučajevima i 3000 — 4000 m/sek, uzdižući i vitlajući nataloženu prašinu. Posle udarnog talasa rasprostire se plamen koji pali uzvitlanu prašinu. Međutim, ako je u susednim jamskim prostorijama prašina neeksplozivna ili ako je veštačkim putem postala neopasna, lokalna eksplozija neće prerasti u opštu — jamsku. Na ovoj činjenici zasnivaju se i preventivne mere, propisane radi ograničavanja prenošenja eksplozije i zaštite od nje, o čemu će biti posebno reći. Temperatura eksplozije kreće se od 2300 — 2600°C. Posle eksplozije ugljene prašine, u jamskom vazduhu obično se nalazi 2 — 6% ugljen-monoiksida i 4 — 8% ugljendioksida. Ovako velika koncentracija otrovnih i štetnih gasova predstavlja takođe opasnost za preživele radnike nakon eksplozije ugljene prašine. Izvori paljenja ugljene prašine uglavnom su isti kao i kod metana, a oni su: neispravna električna instalacija, mehaničke iskre od alata i uređaja, neispravne svetiljke, otvoreni plamen, požari, miniranje, statički elektriciteti dr. Ugljena prašina, je pored togaa što je eksplozivna i zapaljiva, i veoma štetna po zdravlje radnlka. Sitne čestice ugljene prašine se disanjem, zajedno sa vazduhom, unose u; disajne organe — pluća. Uneta u pluća, posle određenog vremena, ova prašuna izaziva plućna oboljenja »satrakozu«. U pluća ulaze čestice veličine ispod 5 mikrona i sakupljaju, se u alveole, i u kojima se prašina hemijski, razlaže i stvara organske spojeve koji pataloški deluju na pluća izazivajući antrakozu. Mineralna agresivna prašina
U rudnicima metala, a donekle i u rudnicima nemetala, jamski vazduh zaprašen je mineralnom prašinom, takođe agresivnorn zbog sadržaja slobodnog, silicjumdioksida (SiO2). Silicijuma nema slobodnog u prirodi, već se nalazi pretežno u obliku silicijumdioksida, koji može biti u kristalnom i amorfnom stanju. Hemijski čist silicijumdoksid je bezbojan i providan, a boju dobija od primesa drugih jedinjenja (F 2O3, MgO, Mn, CaO i dr.). Skoro oko 60% rudnih minerala i stena sadrže u sebi manje ili više SiO2. Najrasprostranjeniji kristalni Si02 je kvarc, u kome ga ima oko 97 — 99%. Mineralna prašina nastaje u procesu eksploatacije u svim fazama rada: bušenje, utovar, miniranje, istovar, transport, izvoz i sl. Najveće izdvajanje prašine nastaje pri bušenju i miniranju, štetno dejstvo mineralne prašine zavisi od više faktora, a naročito od sadržaja silicijum-dioksida, veličine čestica i njihovog oblika, koncentracje i dr. Ukoliko je sadržaj silicijumdioksida u prašini veći, a koncentracije iznad MDK-a, utoliko je veća opasnost po zdravlje zaposlenih radnika. Veličina čestice i njen oblik ima značajnu ulogu u razvijanju pneumokonioze-silikoze. Smatra se da su čestice veličine od 5 — 0,2 mikrona najpodesnije za izazivanje oboljenja silikoze, čestice ispod 0,2 mikrona ulaze u plućne alveole, ali sa vazduhom zajedno izlaze napolje i ne izazivaju oboljenja. Međutim, čestice od 5 — 0,2 mikrona zadržavaju se u plućnim alveolama i nakon određenog vremena izazivaju oboljenje. Čestice veće od 5 mikrona, zbog svoje veličine, zadržavaju se u nosu i gornjim disajnim organima. Silikoza je najpoznatija profesionalna pneumokonioza koja nastaje udisanjem prašine sa sadržajem slobodnog silicijum-dioksida. Na međunarodnoj konferenciji o silikozi, koja je održana 1950. godine u Johanesburgu, data je sledeća deifinicija o silikozi: »Silikoza je patološko stanje pluća, nastalo usled udisanja prašine sa sadržajem slobodnog silicijumdioksida«. Klinički simptomi su: kratkoća disanja, smanjeno širenje grudnog koša, smanjena radna sposobnost, povećana osetljivost na tuberkulozu i dr. Karakteroše se hemijskim dejstvom sa fibrotičnim promenama i razvitkom prostog kvrženja (stvaranje kvrga) u oba plućna krila. Maksimalno dopuštena koncentracija Maksimalno dopuštena koncentracija za prašine izražava se: — težinski — gravimetrijski, gde se izražava težina lebdeće prašine u jedinici zapremane vazduha (mg/m3); — količinski — konimetrijski, gde se određuje broj čestica prašine u jedinici zapremane vazduha (broj čestica/cm3). JUS-om — Z.B.0. 001, određene su maksimalno dopuštene koncentracije prašine. Ocena o zaprašenosti vazduha daje se na temelju određivanja ukupne i respirabilne koncentracije prašine. Pod respirabilnom prašinom podrazurneva se masa prašine koja prolazi kroz selektor sledećih karakteristika:
Aerodinamički prečnik (prečnik čestice oblika kugle gustoće 1). Manje od 2 mikrona (µ) Iznad 2 do 2,5 (µ) Iznad 2,5 do 3,5 (µ) Iznad 3,5 do 3,5 (µ) Iznad 5 do 10 (µ)
% Prolazi kroz selektor. 90 75 50 25 0
Maksimalno dozvoljene koncentracije za mineralnu prašinu u zavisnosti od sadržaja silicijumdioksida (SiO2) izračunavaju se prema formulama: a) za respirabilnu prašinu 10 mg/m3 MDK = —-------------------% resp. SiO2 + 2
{mg/m3)
b) za ukupnu prašinu 30 mg/m3 MDK = —----------------- ( mg/m3) % SiO2 + 2 Maksimalno dopuštene koncentracije ukupne i respirabilne mineralne organske prašine date su u sledećoj tabeli: Red. br.
Prašina
1. 2. 3. 4. 5.
Respirabilne mg/m3
Prašina granita Prašina azbesta Prašina uglja bez SiO2 Prašina uglja bez SiO2 Prašina silikata sa manje od 10% SiO2 (talk, olivin, liskun) 6. Prašina mineralna sa manje od 1 % SiA2 (glinica, korund, vapnenac, cement, barit, fosforit i sl). 7. Prašina plastičnih materija 8. Prašina biljnog i životinj. porekla bez SiO2
2 1 4 3
Ukupno mg/m3 6 3 12 10
4
12
5
15 10 10
3 3
Procentualni sadržaj SiO2 odnosi se na % slobodnog sadržaja SiO2 i pod tim se podrazumevaju njene tri kristalne modifikacijej kvare, kristobalit i tridimit. Formule za izračunavanje MDK-a, po masi, odnose se samo na kvare, dok za ostale modifikacije dobijene vrednosti iz formula treba podeliti sa 2. Maksimalno dozvoljene koncentracije mineralne i organske prašine po broju čestica u cm3 vazduha date su u sledećoj tabeli: Red. br. Prašina 1. 2. 3. 4. 5.
Mineralna prašina sa 70 do 100% SiO2 Mineralna prašina sa 50 do 70% SiO2 Mineralna prašina sa 30 do 50% SiO2 Mineralna prašina sa 15 do 30% SiO2 Mineralna prašina sa 5 do 15% SiO2
Broj čestica u cm3 vazduha 110 135 200 300 600
6. 7. 8. 9. 10.
Minerallna (prašina sa oko 5 % SiO2 Mineralna prašina sa manje od 1% SiO2 Prašina azbesta Prašina talka, liskuna (muskovita) Prašina grafita
880 1750 175 700 530
Koniometrijske koncentracije (broj čestica u cm3), odnose se na prašinu veličine do 5 mikrona. Ovaj broj određen je metodom impindžera, a izračunava se po formuli: 8800 MDK = -------------------- (čest./cm3) % Si02 + 5 Ako se merenje vrši konimetrom, vrednosti iz prethodne tabele povećavaju se za još 10%. ZAŠTITNE MERE OD PRAŠINE Zaštitne mere od opasne ugljene prašine Preventivne mere koje se sprovode u cilju odbrane od eksplozije ugljene prašine i njenih posledica mogu se uglavnom svesti na tri osnovna načina: a) sprečavanje stvaranja opasne ugljene prašine; b) sprečavanje nastanka eksplozije; c) ograničavanje prenošenja eksplozije, na što uži prostor i sprečavanje prenošenja eksplozije u druge jamske prostorije. Sprečavanje stvaranja opasne ugljene prašine Borba protivu opasne ugljene prašine treba da bude u prvom redu usmerena na preventivno sprečavanje stvaranja opasne ugljene prašine. Zbog toga, još u fazi otvaranja i razrade ugljenih slojeva, treba nastojati i iznaći načine da se kasnije, u fazi eksploatacije, onemogući stvaranje ugljene prašine. U prvom redu treba voditi računa o izboru mehanizacije, a naročito o bušaćim mašinama i mašinama za utovar, jer su one najveći uzročnici stvaranja ugljene prašine. I pored ovih mera u jamskim prostorijama ugljena prašina je stalno prisutna, te se moraju preduzimati i druge mere koje imaju za cilj sprečavanje stvaranja ugljene prašine. Jedan od načina sprečavanja stvaranja ugljene prašine, je i postupak natapanja ugljenih stubova vodom, a po mogućnosti i celih slojeva uglja. Natapanje sloja odnosno stuba, vodom, vrši se pomoću posebnih bušotina, u koje se cevima ubrizgava voda pomoću injektora, pod pritiskom od nekoliko atmosfera. Bušotine su obično prečnika 40 —- 45 mm, dužine 2 — 2,5 m, a buše se na rastojanju 5 — 6 m. Natapanje traje 4 — 6 časova. Za ovo vreme, ugljeni sloj ili stub, kroz pukotine i šupljine, natapa se vodom. Na ovaj način povećava se vlaga uglja i prilikom miniranja smanjuje se izdvajanje ugljene prašine. Drugi način sprečavanja stvaranja ugljene prašine prilikom miniranja je začepljivanje minskih bušotina pomoću vodenih čepova (vidi si. 2 — Skica vodenog čepa u bušotini). Umesto glinenog čepa, kod otpucavanja mina upotrebljava se vodeni čep, napunjen čistom vodom ili sa dodatkom kuhinjske soli, kalcijum hlorida ili nekom tekućinom. Pri eksploziji se
vodeni čep (poluvinilska kesa) rasprši u sitne kapljice i paru, koje kvase čestice prašine nastale pri miniranju i obaraju ih.
SI. 2. Skica vodenog čepa u bušotini Pošto vlaga u uglju zbog povećane temperature brzo isparava, to sve mašine za dobijanje, utovar, transport, bušenje i druge rudničke mašine, treba da imaju uređaje za hvatanje ili obaranje ugljene prašine. Obaranje ugljene prašine u fazi rada određenih mašina vrši se pomoću raspršivača, koji se ugrađuju na samu mašinu ili prskanjem, pomoću hi-dropneumatskih uređaja, metlama — HPM-RI-72. Ako na zidovima jamskih prostorija dođe do taloženja ugljene prašine u sloju većem od 2 mm, ugljena prašina se mora odstraniti, a sve prostorije redovno kvasiti vodom. Upravo iz ovog razloga, jame sa opasnom ugljenom prašinom moraju da imaju cevovod za vodu u svim jamskim prostorijama, sa određenim priključcima za uređaj za kvašenje stropa, bokova i podgrada. Na taj način sprečava se stvaranje lebdeće prašine u vazduhu, a naročito se sprečava uskovitlavanje nataložene prašine. Postoje i drugi načini za sprečavanje stvaranja ugljene prašine koji se u novije vreme primenjuju uspešno u svetu. Sprečavanje nastanka eksplozije Kvašenjem jamskih prostorija i natapanjem ugljenih slojeva vodom, ne samo što se postiže sprečavanje stvaranja prašine, nego se i smanjuje njena eksplozivnost. Kvašenjem uglja i jamskih prostorija vodom, povećava se vlaga ugljene prašine, a time opada i moć njene upale. U novije vreme, zbog nedostataka u kvašenju vodom, upotrebljava se kamena so. Jamske prostorije pospu se tankim slojem soli (obično 2 — 4 cm), a zatim se so ovlaži vodom. Pri isparavanju vode izlučuju se kristali soli koji obavijaju čestice ugljene prašine i tako sprečavaju njeno lebdenje i uzvitlavanje. Za odbranu od eksplozije ugljene prašine, najčešće se primenjuje metod zaprašivanja jamskih prostorija kamenom prašinom. Na ovaj način povećava se procenat nesagorivih materija u smeši ugljene prašine i vazduha. Kamena prašina dobija se mlevenjem suvog materijala u posebnim mlinovima i treba da ispunjava sledeće uslove: — kamena prašina mora da bude suva i fina, tako da lebdi u vazduhu kao i ugljena prašina. Rečju, ona mora da bude tako fina da prolazi kroz mrežu koja ima 144 otvora na 1 cm 2, a najmanje 50% tako prosejane prašine mora da prođe i kroz sito koje ima 6400 otvora na 1 cm 2. Smatra se da je kamena prašina sposobna da lebdi u vazduhu, ako se posle njenog ležanja od mesec dana u jami, duvanjem u nju, mogu stvoriti oblaci prašine;
— kamena prašina ne sme da sadrži više od 15% sagorljivih materija, tako da mešavina ugljene prašine sa kamenom ne sadrži više od 50% gorivih sastojaka; — kamena prašina ne sme da sadrži škodljive sastojke po zdravlje radnika, a naročito sihcijumdioksid (SiO2). — kamena prašina se raspršuje po jamskim prostorijama ručno ili mehanički. Mehaničko zaprašivanje treba vršiti u vreme kada jama ne radi. O vlaženju radilišta i okoline vodom, do udaljenosti od 20 m od čela radilišta, odnosno do udaljenosti od 30 m u pravcu vazdušne struje, moraju se starati odgovorni rudari radilišta, a za jamske prostorije u kojima nema radilišta, za ovo se moraju starati određena lica po uputstvima tehničkog rukovodioca. Kvašenje se vrši pre i posle miniranja, a po potrebi i češće. Radi utvrđivanja količine i procenta gorivih sastojaka koju sadrži mešavina ugljene i kamene prašine, najmanje jedanput mesečno moraju se vršiti analize na mestiina na kojima najčešće i najviše dolazi do stvaranja opasne ugljene prašine. Ograničavanje prenošenja eksplozije Osnovne preventivne mere u jamama sa opasnom ugljenom prašinom treba da budu usmerene na sprečavanju stvaranja opasne smeše ugljene prašine i vazduha, samim tim i potencijalnih opasnosti od eksplozija. Međutim, moraju se preduzeti i odgovarajuće mere i u slučajevima da dođe do eksplozije ugljene prašine, usmerene na ograničenje eksplozija na što manji prostor. Ograničavanje prenošenja eksplozije na što uži prostor, postiže se na taj način što se na određenim mestima u jami postavljaju brane, koje imaju za cilj da spreče prenošenje plamena na širi prostor jamskih prostorija. Uglavnom, postoji više načina prostornog ograničavanja prenošenja eksplozije. Ovde će, međutim, biti reći o onim koji se najviše primenjuju. Jedan od načina ograničavanja prenošenja eksplozije je pomoću vode, kojom se stvaraju mokre zone koje, ukoliko dođe do eksplozije, imaju za cilj da ugase plamen. Na ulazu i izlazu iz vetrenih odeljenja, neposredno iza izvora stvaranja prašine, a po potrebi i u ulaznim i izlaznim vetrenim hodnicima, postavljaju se uređaji kojima se stalno vlaži prostorija. Stvaranje mokre zone postiže se pomoću vodenih zavesa, koje se postavljaju u smeru kretanja vetrene struje, tako da se vodena magla raspršuje po celom profilu jamske prostorije. Za stvaranje vodene zavese upotrebljavaju se lepezaste mlaznice, čija konstrukcija omogućava da mlazevi vode u vidu magle pokrivaju čitav profil jamske prostorije (na slici 3 prikazan je rad jedne lepezaste mlaznice u poprečnom i uzdužnom profilu). Ove milaznice mogu da budu različite konstrukcije, a upotrebljavaju se i pneumatski raspršivači.
Sistem uređaja vodene zavese sačinjavaju: lepezasta mlaznica, filter za vodu, ventil, držač i priključci za vodu. Pri izboru mlaznica mora se voditi računa o njihovim karakteristikama, a naročito: o prečniku mlaza koji mlaznica daje, veličini kapi posle raspršivanja vode i potrošnji vode koja treba da bude oko 5 l/min. Za stvaranje mokre zone pomoću vodenih zavesa, upotrebljavaju se razne mlaznice, među kojima su najpoznatije one tipa KONFLOW, LEHLER idr. Vodene brane, pri potresu ugled eksplozije, stvaraju slapove vode (vodene zavese) i na taj nači sprečavaju prenošenje plamena.To su, u stvari, sudovi napunjeni vodom, koji se postavljaju labilno na podgradu, čime se omogućava da se od najmanjeg potresa prevrnu i na taj način stvore vodenu zavesu. Vodene brane mogu da budu glavne i sporedne.
Glavne vodene brane postavljaju se u ulaznoj i izlaznoj vazdušnoj struji otkopnog polja i samostalnog vetrenog odeljenja, kao i pri radovima na otvaranju i pripremi u ugljenom sloju. One treba da sadrže najmanje 200 1 vode na 1 m2 preseka hodnika. Sporedne vodene brane postavljaju se ispred i iznad otkopnog fronta, odnosno radilišta. One treba da sadrže najmanje 100 litara vode na 1 m2 preseka hodnika. Vodene brane treba postavljati u stranu jamske prostorije, na mestima gde se može postići najveći efekat (na skici 4 šematski je dat prikaz postavljanja vodenih brana u hodniku). Pored toga što se zaprašivanjem kamenom prašinom postiže sprečavanje nastanka eksplozije, postiže se i ograničavanje prenošenja eksplozije iz jednog dela jame u drugi. Za zaprašivanje jamskog vazduha u momentu nastanka eksplozije, služe brane sa kamenom prašinom. Ove brane postavljaju se u jamskim prostorijama u obliku korita ili polica sa kamenom prašinom. Usled eventualne eksplozije nastaje potres koji labilno postavljene police prevrće, stvarajući na taj način zavesu od prašine, koja sprečava prenošenje eksplozije iz jedne jamske prostorije u drugu. U jamama bez metana, glavne brane treba postaviti u ulaznu i izlaznu vetrenu struju samostalnog vetrenog odeljenja, a u jamama sa metanom i pri radovima na otvaranju i pripremi, u ugljeni sloj. Glavne brane sa kamenom prašinom treba da sadrže kamenu prašinu — u jamama bez metana, najmanje 200 kg, a u jamama sa metanom — najmanje 400 kg računato na 1 m2 preseka hodnika. Sporedne brane u jamama bez metana postavljaju se ispod i iznad otkopnih frontova i na radovima na otvaranju i pripremi — u ugljenom sloju, dok u jamama sa metanom — i u međuspratnim hodnicima i kod stepenastih otkopa, ako su otkopi udaljeni međusobno više od 15 m. Sporedne brane sa kamenom prašinom treba da sadrže kamemi prašinu: u jamama sa metanom — najmanje 80 kg, a u jamama bez metana — najmanje 50 kg računato na 1 m2 poprečnog hodnika. Brane sa kamenom prašinom postavljaju se na za to određena mesta u jami, i to u stropu hodnika, u kome, iznad kamene prašine, treba ostaviti 10 cm slobodnog prostora (vidi si. 5). Razmak između pojedinih brana mora biti najmanje 2 m. Kamena prašina za brane mora da je suva i da ispunjava sve uslove, kao i za zaprašivanje. Pri izboru mesta za postavljanje brane treba voditi računa da nema vodenih kapavica i gde ne dolazi do naglog povećanja profila jamske prostorije. Brane treba da se postavljaju 70 — 300 m od mesta gde postoji mogućnost nastanka eksplozije.
SI. 5. Šematski prikaz postavljanja brane sa kamenom prašinom
U poslednje vreme, za obaranje brane sa kamenom prašinom upotrebljavaju se posebni uređaji koji se stavljaju u pogon pomoću fotoćelija ili na drugi način. Pojava svetlosti i toplote, koje nastaju pri eksploziji, deluje na foto ćeliju koja indukuje električnu energiju i pokreće mehanizam za prevrtanje police ili korita sa kamenom prašinom. Pored brana, kao efikasno sredstvo zaštite u ovom smislu, upotrebljava se i tzv. top sa kamenosn prašinom, kao i druga sredstva. Sve ove i druge mere moraju biti blagovremeno preduzete i na propisan način sprovedene od strane nadzorno-tehničkog osoblja rudnika. Zaštita od mineralne agresivne prašine Mineralna agresivna prašina ne predstavlja opasnost za iznenadne udese i katastrofe, kao što je to slučaj sa ugljenom prašinom. Međutim, mineralna agresivna prašina predstavlja stalnu opasnost po zdravlje zaposlenih radnika u rudnicima, u kojima se ona, inače, stvara. Upravo zbog toga, i preventivne mere moraju da budu usmerene u pravcu zaštite radnika na radnom mestu i moraju imati trajni karakter. Poznate su posledice agresivne mineralne prašine, naročito one koja u svom hemijskom sastavu ima slobodan silieijumdioksid (SiO2). Veliki broj obolelih rudara od silikoze i drugih oboljenja, ubedljivo potvrđuju činjenicu, da su posledice od agresivne mineralne prašine velike, čak veće i od do sada zabeleženih najvećih katastrofa u rudnicima. Kao i kod ugljene, tako i kod agresivne mineralne prašine, preventivne mere treba da budu usmerene u pravcu iznalaženja adekvatnih rešenja za sprečavanje stvaranja mineralne prašine. Praktično, to znači da treba eliminisati izvore stvaranja agresivne prašine. Da bi se agresivna mineralna prašina svela ispod MDK-a granice, neophodno je iznaći adekvatna tehnička rešenja za kompleksno otprašivanje jame. Pod kompleksnim otprašivanjem jame podrazumeva se potpuno sprečavanje izdvajanja i obaranja prašine na svim izvorima i u svim jamskim prostorijama istovremeno. Pod merama otprašivanja podrazumeva se sledeće: — provetravanje jama, odnosno uvođenje i razvođenje dovoljne količine čistog vazduha do svakog radilišta u jami; — sprečavanje prisustva lebdeće prašine u jamskom vazduhu; — obaranje lebdeće prašine u jamskim prostorijama; — odvođenje zaprašenog vazduha sa radilišta i iz jame kao celine; — primena ličnih zaštitnih sredstava. Ovakav redosled mera borbe s agresivnom mineralnom prašinom obezbeđuje najefikasnije rezultate, naravno ukoliko se istovremeno primjenjuje na svim radnim mestima. Svako odstupanje od ovog redosleda ne može dati određene efekte i zabteva primenu većeg broja uređaja za otprašivanje i znatno veća finansijska ulaganja. Metode koje se primenjuju za sprečavanje izdvajanja mineralne prašine su: mokro bušenje, miniranje vodenim čepovima, pneumatsko orošavanje i dr. Pored ovih mera za sprečavanje lebdeće prašine preduzimaju se i druge mere, naročito pri utovaru i transportu, na presipnim mestima i dr. U ove svrhe koriste se raznd uređaji za obaranje i hvatanje prašine. Za obaranje prašine posle miniranja, odnosno u fazi miniranja, koriste se vodene zavese pomoću lepezastih mlaznica, slično kao i kod ugljene prašine (vidi si. 3). Za obaranje prašine i sprečavanje izdavanja, odnosno uzvitlavanje nataložene prašine u nekim fazama rada (pri utovaru i si.), može se koristiti i hidropneumatski raspršivač KPM—RI— 72.. Za sprečavanje izdvajanja i obaranja prašine na presipnim mestima, koriste se uređaji za orošavanje pomoću odgovarajućih mlaznica i blokadnih ventila. Ova uređaji se postavljaju na
nivou etaže-otkopa, odnosno nad otvorom rudne sipke, gde se vrši istovar rude iz vagoneta ili utovarnih lopata i na donjem delu rudne sipke, u transportnom hodniku, na otvoru (usta) sipke. Blokadni ventili treba da budu sinhronizovani sa otvaranjem i zatvaranjem vrata sipke, odnosno sa istovarom vagona ili utovarne lopate (na slici 6 i 7 dat je sistem za orošavanje presipnih mesta).
SI. 6. Orošavanje presipnog mesta — istovar vagoneta u rudnu sipku Uređaj za orošavanje presipnog mesta sastoji se od blokadnog ventila (BV), voda za vodu (VV), mešača (MH), razdelnika (RK) i milaznice (AMRS). Stalna kontrola koncentracije mineralne prašine u jamskom vazduhu je takođe jedna od preventivnih mera u borbi protivu zaprašenosti. Pored pripreme tehničkih rešenja, u boci protivu prašine moraju se sprovoditi i medicinske mere — stalna kontrola zdravstvenog stanja radnika.
SI. 7. Orošavanje presipnog mesta — utovar vagoneta iz rudne sipke GLAVA III VENTILACIONE I MIKROKLLMATSKE PRILIKE U JAMSKIMPROSTORIJAMA VENTILACIONE PRILIKE U JAMSKIM PROSTORIJAMA Osnovni pojmovi o provetravanju
Pod pojmom ventilacije ili provetravanja jamskih prostorija podrazumeva se plansko dovođenje svežeg vazduha u sve jamske prostorije, kao i odvođenje iskorišćenog jamskog vazduha iz jamskih prostorija. Da b se ostvarilo strujanje vazduha kroz jamske prostorije, potrebno je da svaka jama ima najmanje dva samostalna otvora, odnosno spoja sa površinom. Jedan od otvor spoja sa površinom služi za ulaznu, a drugi za izlaznu vazdušnu struju. Strujanje vazduha u jamskim prostorijama nastaje usled razlike u vazdušnim pritiscima na ulaznom i izlaznom otvoru jame. Vazduh struji od mesta većeg vazdušnog pritiska ka mestu manjeg vazdušnog pritiska. Deo vazdušne struje od ulaza do radilišta — naziva se ulazna ili sveza vetrena struja, a od radilišta do drugog izlaza — izlazna ili istrošena vetrena struja. Cilj provetravanja jamskih prostorija je: — da se zaposlenim radnicima obezbedi dovoljna količina svežeg (dobrog) vazduha neophodnog za disanje; — da se dovođenjem svežeg vazduha u jamske prostorije razrede i odvedu škodljivi i opasni gasovi i prašine; — da se dovođenjem svežeg vazduha ohlade jamske prostorije, kako bi se poboljšale mikroklimatske prilike na radnim mestima, omogućio normalan rad (bez negativnog uticaja na zdravlje radnika) i dr. Razume se, provetravanje će imati određene efekte pod uslovom da se ostvari i uslov — da dovoljna količina svežeg vazduha neprekidno dolazi (kroz spoj sa površinom u jamu, a istrošeni izlazi iz jame. Razlika u vazdušnim pritiscima, može se postići prirodnim ili veštečkim putem, pa zbog toga razlikujemo prirodno i veštačko, odnosno mehaničko provetravanje jama. Energija koja se utroši za pokretanje vazduha kroz jamske prostorije, kao i za savlađivanje svih otpora, sadržana je u razlici pritisaka vazduha na ulaznom izlaznom otvoru jame, odnosno u depresiji — ako se jama provetrava usisno, ili kompresiji — ako se jama provetrava potisno. S obzirom da se radi o malim razlikama u pritiscima, to se oni ne mere barometrom i visinom živinog stulba, niti se izračunavaju u atmosferama. Razlika u pritiscima meri se depresiometrom i izražava se visinom vodenog stuba — mm V.S. 755,5 mm Hg stuba = 1 atm = 10.000 mm H2O stuba (mm V.S.). 1 mm H2O stuba = 0,0001 kp/cm2 ili 1 kp/m2. Provetravanje jama može se vršiti i prirodnim putem i pomoću ventilatora — mehaničkim putem. Projektom ventilacije jama utvrđuju se svi elementi provetravanja, posebno način provetravanja, količina i brzina vazdušne struje, način razvođenja vazdušne struje i dr. Provetravanie jama mora biti takvo da u pojedinim samostalnim vetrenim odeljenjima omogući da do svakog zaposlenog lica dođe najmanje po 3 m 3 vazduha u minuti — do dubine jame 400 m, a kod veće dubine od 400 m — najmanju po 4 m 3/min, mereno u ulaznoj vetrenoj struji. Pri utvrđivanju potrebne količine vazduha u jami, treba računati i na dizel lokomotive i za svaku konjsku snagu obezbediti po 3 m3 /min. U izuzetnim slučajevima, a po odobrenju tehničkog rukovodioca i službe zaštite na radu, u jamama mogu biti i manje količine vazduha (ovo se ne odnosi na metanslke jame i jame sa ugljenom prašinom): od 1,5 m3 /min po jednom radniku u rudnicima metala i u rudnicima nemetala: od 1 m3/min po jednom radniku. Brzina vazdušne struje u jami ne sme biti veća: — na radilištima koja rade na otvaranju, pripremi i otkopavanju, od 4 m /sek
— u prostorijama koje služe za otpremu ili za redovan prolazak, odnosno zadržavanje radnika, od 8 m /sek. — u prostorijama koje služe za provetravanje, a gde se samo povremeno prolazi, od 10 m /sek. Prosečna brzina vazdušne struje, merena u slobodnom profilu jamske prostorije, ne sme biti u metanskoj jami manja: — u hodnicima sa električnom vučom pomoću vozne žice, od 1 m/sek; — u donjem i gornjem otkopnom hodniku, od 0,5 m/sek; — u posebnim prostorijama i komorama, od 0,1 m/sek; — u ostalim pristupačnim jamskim prostorijama, od 0,2 m/sek. Provetravanje jame treba da bude takvo da temperatura jamskog vazduha koja se dovodi do radilišta, ne srne da prelazi na vlažnom termometru temperaturu od 23 °C, a na suvom termometru temperaturu od 280 C. Na radilištima na kojima se temperatura vazduha kreće od 23 0 C do 26 °C na vlažnom termometru, a na suvom od 280 C do 31 °C, radnici mogu raditi samo 6 časova dnevno. U tom slučaju brzina vazdušne struje ne sme da bude manja od 0,5 m/sek. Prirodno provetravanje jama Ukoliko se između dve tačke, odnosno između ulaza u jamu i izlaza iz jame, prirodnim uslovima stvori razlika u vazdušnim pritiscima i time uspostavi strujanje vazduha kroz jamu, kaže se da se jama prirodno provetrava. Ova razlika u pritiscima nastaje kao rezultat različitih zapreminskih težina vazduha na ulazu i izlazu iz jame. Zimi je spoljni atmosferski vazduh hladniji od jamskog, te je zbog toga gušći i teži od vazdušnog stuba iste visine u jami, a leti je obrnuto. Zbog ovakvih atmosferskih promena u toku godine, dolazi i do promene pravca kretanja vazdušne struje u jami. Kada je spolja hladno, svež vazduh ulazi u jamu na niži otvor, odnosno na potkop, a izlazi na okno (vidi sl. 8). Međutim, kada je spoljni vazduh topliji od jamskog, onda je on ređi i lakši, pa će ulaziti na okno a izlaziti na potkop.
SI. 8. Šema prirodnog provetravanja jame Izlaskom vazduha kroz okno, stvara se depresija pod oknom, zbog čega nastaje strujanje vazduha od tačke 1 ka tački 4. Leti pak, kada vazduh ulazi kroz okno, stvara se depresija na vrhu okna, zbog čega nastaje strujanje vazduha od tačke 4 ka tački 1. Na putu od tačke 1 do tačke 2, pritisak se ne menja, jer je potkop na istoj visini, ali se temperatura vazduha postepeno menja. Na putu između tačke 2 i 3, a posebno između 3 i 4, pritisak se menja, samim tim i temperatura vazduha, što uslovljava strujanje vazduha koje je u zavisnosti od temperature spoljnog vazduha. Kada se temperatura spoljnog vazduha izjednači sa temperaturom jamskog vazduha, dolazi do stagnacije vazdušne struje. U tom smislu, vrlo malo ili uopšte, ne dolazi do strujanja vazduha
u jami. Ova pojava naročito je izražena u proleće i u jesen, kada se događa da se smer strujanja vazdušne struje u toku jednog dana nekoliko puta menja. Prirodno provetravanje jama, gledano sa aspekta sigurnosti, ima mnogo negativnih strana. U prvom redu, ne dobija se dovoljna količina, svežeg vazduha i ona je promenljiva. Samim tim ne postiže se potrebna brzina vazdušne struje. Česte prirodne promene smera kretanja vazdušne struje predstavljaju opasnost po zaposlene radnike u jamama u kojima može doći do požara i eksplozije. Prirodno provetravanje zavisi od godišnjeg doba, doba dana, temperature spoljnog vazduha, pritiska, načina otvaranja jame i dr. Tehničkim propisima za rudarsko-podzemne radove ne dozvoljava se prirodno provetravanje jama, posebno onih u kojima može doći do pojave požara i eksplozije, kao i u jamama u kojima može doći do razvijanja škodljive pare, gasova i agresivne prašine, bez obzira na veličinu prirodne depresije. Veštačko provetravanje jama Veštačko — mehaničko provetravanje jama, omogućava stalno strujanje vazduha i održava stalan pravac kretanja vazdušne struje kroz jamu. Na taj način dovodi se i iz jame odvodi stalna određena količina vazduha. U stvari, kretanje struje vrši se od ulaznog otvora jame, određenim jamskim prostorijama, do izlaznog otvora jame. Provetravanje jama veštačkim putem postiže se pomoću ventilatora koji se postavljaju na jednom od otvora jame, u zavisnosti od načina provetravanja. Ventilatori su mašine koje pomoću obrtnog kola sa lopaticama, tj. rotora, uspostavljaju strujanje vazduha kroz jamske prostorije, stvaranjem razlike u pritiscima na ulaznom i izlaznom otvoru jame, odnosno jamske prostorije. Prema nameni ventilatora i njihovom kapacitetu, ventilatori mogu biti stabilni i prenosni. Stabilni ventilatori su većeg kapaciteta i služe za glavno provetravanje jama, a postavljaju se, obično, nad vetrenim oknom ili u potkopu koji je povezan sa vetrenim oknom. Prenosni ventilatori su manjeg kapaciteta i služe za separatno provetravanje pojedinih jamskih prostorija koje nije moguće provetravati neposrednim dovođenjem vazduha (protočnom vazdušnom strujom). Prema konstrukciji, ventilatori se dele na centrifugalne ili radijalne, i aksijlne ventilatore. Kod centrifugalnih ventilatora pravac kretanja vazduha se menja odnosno ulazi u ventilator u pravcu pogonske, osovine (aksijalni pravac), a zatim se taj pravac menja i kroz kanal lopatica ide u radijalnom pravcu. Pravac kretanja vazduha kod aksijalnih ventilatora je u pravcu osovine i ne menja se. Veštačko provetravanje jama vrši se na dva načina: — depresionim (usisnim), kada se istrošeni vazduh iz jame siše preko jednog otvora, a kroz drugi ulazi svezi vazduh; — kompresionim (potisnim) načinom, kada se preko jednog otvora uduvava sveži vazduh u jamu, a kroz drugi otvor potiskuje istrošeni vazduh. Kod depresionog načina provetravanja, ventilator se nalazi na otvoru izlazne vetrene struje, gde stvara depresiju, dok se kod kompresionog načina provetravanje, ventilator nalazi na otvoru ulazne vetrene struje i stvara kompresiju. Uglavnom, glavno provetravanje jama vrši se depresiono, tj ventilatori isisavaju istrošeni vazduh. Ovaj način provetravanja je naročito podesan za pramenu načina kretanja vazdušne struje ukoliko u jami dođe do pojave požara ili eksplozije. Da bi se izvršilo okretanje vetrene struje, vetreno okno treba uraditi tako, da je moguće okretanje smera vetrene struje pomoću vetrenih vrata i pomoćnih kanala u vremenu od 10 min. Razume se, promenu smera kretanja vetrene struje može da naredi lice koje je određeno planom odbrane.
Glavno jamsko provetravanje veštačkim načinom vrši se pomoću glavnih, pomoćnih i dopunskih ventilatora. Glavni ventilator je ventilator pomoću koga se provetrava cela jama ili krilo jame, a mora biti postavljen na površini. Pomoćni ventilator je ventilator koji je postavljen, takođe, na površini i ima za zadatak da, koristeći manji deo glavne ulazne vazdušne struje, provetrava jedan deo jame. Dopunski ventilator postavlja se u samu jamu i uključen je u protočnu vazdušnu struju jednog odeljenja radi poboljšanja njegove ventilacije. U krugu od najmanje 30 m oko ventilatora koji je postavljen na površini, ne srne se nalaziti nikakav lako zapaljiv materijal. Veličina depresije se izražava u mm vodenog stuba (mm VS), kao i kod prirodnog načina provetravanja. Ona se meri depresiometrom, a glavni ventilator mora biti snabdeven ovim uređajem. U zavisnosti od položaja otvora za ulaznu i izlaznu vazdušnu struju, razlikuju se uglavnom tri načina provetravanja: centralni, dijagonalni i kombinovani. Ako su otvori za ulaznu i izlaznu vazdušnu struju blizu jedan drugoga, onda je to centralni način provetravanja. Rastojanje između ova dva otvora ne sme da budu manje od 30 m. Ako je, pak, otvor za ulaznu vazdušnu struju na jednom kraju jame, a otvor za izlaznu na drugom, onda je to dijagonalni način provetravanja. Prednosti centralnog načina provetravanja su u tome što se spoj između okna ulazne i izlazne vazdušne struje može brzo uspostaviti, pa se zbog toga i upotrebljava za provetravanje dubokih jama. Međutim, kod ovog načina provetravanja može doći do kratkih spojeva, samim tim i opasnosti od pojave požara i mogućnosti za nagomilavanje metana i drugih štetnih gasova. Kod dijagonalnog načina provetravanja jame ne mogu nastati kratki spojevi i nema gubitaka vazduha. Međutim, nedostatak ovog načina provetravanja je u tome što se do spoja otvora ulazne i izlazne vetrene struje dolazi vrlo sporo, a radilišta na spajanju u fazi izrade moraju se separatno provetravati pomoću ventilatora i vetrenih cevi, o čemu će kasnije biti reči. Razvođenje vetrene struje Pravilno razvođenje vetrene struje vetrenim putevima do radilišta, glavni je preduslov da se na radilištu, odnosno u svim jamskim prostorijama, redovno i uredno dobija potrebna količina vazduha. Za razvođenje vetrene struje kroz jamu koriste se jamske prostorije koje se zovu vetreni putevi. Putevi za razvođenje vetrene struje moraju biti čisti, sigurni i pristupačni i redovno kontrolisani od nadzornika vetrenja i drugih lica iz redova nadzornotehničkog osoblja. Postoje, uglavnom, dve glavne grupe razvođenja vazdušne struje i to: — nerazgranati sistem, — razgranati sistem U nerazgranate sisteme spada samo serijski sistem, koji se primenjuje kod manjih jama. Kod ovog sistema, celokupna vazdušna struja koja ulazi u jamu vodi se kroz sve prostorije radilišta bez račvanja i na isti način izvodi iz jame. Ovakav način razvođenja vazdušne struje ne daje potpunu sigurnost u sistemu provetravanja, a isto tako i ekonomičnost je zapostavljena. Razgranati sistemi dele se na paralelne i dijagonalne, a svaki od njih može da bude prost i složen. Paralelni sistemi su oni sistemi kod kojih se vazdušna struja račva u nekoliko ogranaka, da bi se nakon izvesnog puta isti ogranci ponovo spojili. Primenjuju se u velikim i razgranatim jamama. Ovim sistemom vazdušna struja račva se u više vetrenih odelenja tako što svako vetreno odelenje dobija svežu vetrenu struju, a izlazna vetrena struja povezana je direktno sa glavnom izlaznom vazdušnom strujom.
Dijagonalni sistemi su oni sistemi kod kojih se vazdušna struja takođe račva, ali kod kojeg se, kasnije, suprotni ogranci vazdušne struje ponovo spajaju. Pod samostalnim vetrenim odeljenjem u smislu propisa podrazumeva se deo jame koji dobija svežu vazdušnu struju iz glavne jamske ulazne vazdušne struje, dok istrošena vazdušna struja iz tog dela jame odlazi u glavnu jamsku izlaznu vazdušnu struju, ili kroz samostalni vetreni izlaz na površinu. U jednom samostalnom vetrenom odeljenju radi što uspešnijeg provetravanja pojedinih radilišta ili grupe radilišta, može se vršiti podela sveže vetrene struje i na samostalne vazdušne ogranke. U metanskim jamama i u jamama sa opasnom ugljenom prašinom, u jednom samostalnom vetrenom odeljenju može biti istovremeno zapošljeno najviše 130 ljudi (ovo se ograničenje ne odnosi na vreme kada se vrši smenjivanje radnika na radilištu). Vetrena odeljenja sa aspekta sigurnosti imaju veoma važnu ulogu, a naročito u jamama ugroženim od požara, metana, ugljene prašine i drugih gasova, i ukoliko su vetrena odeljenja formirana na propisan način, ne može se dogoditi da u slučaju požara ili eksplozije gasovi odu u druga vetrena odeljenja i time ugroze zaposlene radnike. Svi glavni vetreni putevi moraju imati površinu slobodnog preseka koji odgovara potrebnoj količini vazduha i dozvoljenoj brzini kretanja vazdušne struje. On ne srne biti manji od 3 m2. Dovođenje vazdušne struje kroz stare radove i odvođenje vazdušne struje sa radilišta kroz stare radove, strogo je zabranjeno ako se uredno ne održavaju vetreni putevi. Račvanje vazdušne struje u jami na dva ili više ogranaka može se vršiti sopstvenom raspodelom ili njenim usmeravanjem. Međutim, ako se usmeravanje vrši sopstvenom raspodelom može doći do toga da u neke revire dolazi veća, a u neke manja količina vazduha nego što je to potrebno. Zbog toga se vrši veštačka raspodela vazduha, naravno u zavisnosti od potreba. To se postiže rekonstrukcijom vetrenih puteva, ugradnjom prigušivača, postavljanjem dodatnih ventilatora, vetrenih vrata, vetrenih mostova, pregrada i dr. Regulacija vazdušne struje u jamama je od posebnog značaja, ne samo sa aspekta ventilacije, nego i sa aspekta stvaranja boljih mikro-klimatskih uslova u jami. Zbog toga je jedan od osnovnih zadataka grupe za ventilaciju — pravilno regulisati vazdušnu struju u jami, odnosno, regulistai je tako da na svako radilište redovno dolazi dovoljna količina svežeg vazduha. Vetreni mostovi Vetreni putevi u jami često se na istom nivou ukrštaju (raskršća) tako da dolazi do spajanja vetrene struje iz jednog i drugog pravca. Da ne bi dolazilo do spajanja jedne i druge vazdušne struje izrađuju se vetreni mostovi, preko kojih se vodi jedan od ogranaka vazdušne struje. Postoje više načina premoštavanja vazdušne struje pomoću vetrenih mostova (sl. 9, 10 i 11). Za premoštavanje manjih količina vazduha upotrebljavaju se vetreni mostovi sa vetrenim cevima čija je upotreba privremenog karaktera. Ove cevi treba da su metalne, sa najmanjim presekom od 0,5 m2. Krajevi cevi ugrađuju se u vetrene pregrade. Ukoliko vetreni put služi i kao prolazni ili transportni, onda se krajevi vetrenih cevi postavljaju u vetrena vrata (s jedne i druge strane hodnika po dvoja, kao što je to prikazano na sl. 9).
Sl. 9. Vetreni most- pomoću vetrene cevi Premoštavanje vetrene struje pomoću uskopa vrši se, uglavnom u metalnim rudnicima i ima trajniji karakter (si. 10). Ovakvi mostovi ne smeju se primenjivati u rudnicima uglja (kada nisu ozidani), jer u stubu između hodnika i uskopa nastaju prsline usled čega dolazi do kratkih spojeva. Samim tim može doći i do samoga paljenja uglja. U rudnicima uglja, a naročito u njegovim slojevima, upotrebljavaju se betonski mostovi (si. 11).
Izolacija hodnika i kod jednog i drugog slučaja, vrši se pomoću vetrenih pregrada ili vrata. Nije dozvoljena primena vetrenih mostova za razdvajanje glavne jamske ulazne od izlazne vazdušne struje samostalnog vetrenog odeljenja u metanskim jamama i u jamama sa opasnom ugljenom prašinom. U ovakvim slučajevima za vetreni put treba uraditi zaobilaznu jamsku prostoriju, iznad ili ispod druge prostorije. Vetreni mostovi moraju biti izrađeni od vatrootpornog materijala. Vatrootpornim materijalom smatra se i drvena pregrada premazana sa obe strane nezapaijivim sredstvom — »antiplamenom«, ili nekim drugim sličnim sredstvom. Upotreba vetrenih mostova od limenih cevi dozvoljena je ukoliko količina vazduha nije veća od 5m3/sek. Prilikom određivanja preseka vetrenih mostova, mora se voditi računa o propusnoj moći vetrene struje i o nesmetanom prolasku ljudi sa aparatima za spašavanje.
SL 11. Betonski vetreni most Vetrena vrata i pregrade Vetrena (ventilaciona) vrata služe za usmeravanje vetrene struje u one jamske prostorije (vetrenim putevima) koje, sem za ventilaciju, služe još i za transport i prolaz ljudi. Sva vetrena vrata treba da budu postavljena tako, da se otvaraju u suprotnom smeru od smera kretanja vazdušne struje i da se iz svakog položaja sama zatvaraju. Vrata ne smeju da imaju uređaj za zaključavanje i moraju biti konstruisana tako da ih i s jedne i druge strane može otvarati jedan čovek. Sva vetrena vrata moraju da imaju prolaz širine 0,70 m i visine 1,2 m . U vetrenim hodnicima, u kojima se vrši transport rude i materijala kao i prolaz ljudi, postavljaju se najmanje dvoja vrata, koja su jedna od drugih udaljena za dužinu voza sa vagonetima koji prolazi tim hodnikom, tako da su jedna od tih vrata uvek zatvorena. Vetrena vrata moraju biti uvek zatvorena, a ukoliko, makar i privremeno, nisu potrebna, moraju se skinuti sa šarki. Vetrena vrata se izrađuju u većini slučajeva od drveta (daska), a mogu biti i metalna (limena), ili kombinacija metal-drvo. Ukoliko se vrata rade od dasaka, debljina daske ne sme da bude manja od 2,5 cm. Vrata takođe moraju biti spojena na zub ili sa preklopom (sl. 12). Vetrena vrata na važnijim mestima u jamama u kojima postoji potencijalna mogućnost za eksploziju, moraju biti solidno izrađena i ugrađena u zid, tako da mogu izdržati pritisak od najmanje 10 atm.
Sl. 12. Vetrena vrata Ukoliko vetrena vrata nisu solidno izrađena, u slučaju eksplozije metana ili ugljene prašine, mogu biti razorena. Ako usled toga dođe i do kratkog spoja vazdušne struje, može doći i do ozbiljnijih poremećaja u provetravanju jame. U jamskim prostorijama, po kojima se, inače vrši intenzivan transport, u cilju sprečavanja kratkog spoja vazdušne struje, rade se automatska vetrena vrata koja se sama otvaraju i zatvaraju. U slučajevima kada je pak nemoguće sprovesti automatiku, za otvaranje i zatvaranje vrata postavlja se radnik (vratar). Sva vetrena vrata treba da budu obeležena i ucrtana u planove provetravanja i planove postupka akcije spašavanja. Vetrenim pregradama zatvaraju se one jamske prostorije koje treba potpuno izolovati od uticaja vazdušne struje ili odeljenja, a ulazna i izlazna vazdušna struja usmerava u željenom pravcu. Pri izboru mesta za postavljanje vetrenih, pregrada treba voditi računa o tome, da se to mesto nalazi u dovoljno kompaktnoj i čvrstoj steni, da nije izloženo većem pritisku i da nije suviše blizu ukrštanja sa drugom prostorijom. Pre postavljanja vetrene pregrade, u podini, bokovima i krovini treba uraditi usek do čvrste stene, da bi se izbeglo kasnije strujanje vazduha kroz pukotine i rastresiti materijal. Dubina useka zavisi od vrste stene i određuje se na licu mesta. Ako je izradom useka za vetrenu pregradu nemoguće izbeći pukotine, onda se pukotine, moraju zapuniti ili injektirati, čime se sprečava strujanje i oticanje vazduha. U određenim
slučajevima, radi potpune izolacije, umesto jedne postavljaju se dve ili više dovoljno razmaknute vetrene pregrade. Vetrene pregrade mogu biti drvene, betonske ili zidane od cigli i kamena. U primeni su najviše vetrene pregrade od dasaka (slika 13). Daske se postavljaju (kuju) sa preklopom s jedne ili sa obe strane stojki, a prostori između daski pune se ilovačom. Vetrene pregrade od dasaka moraju biti tako urađene da potpuno spreče prolaz vetrene struje. Debljina daski koje se upotrebljavaju za pregrade iznosi 2,5 cm.
SI. 13. Vetrena pregrada od dasaka
U prostorijama koje treba izolovati vetrenim pregradama, a postoji povećan pritisak (bočni, krovinski ili podinski), vetrene pregrade rade se od kladića, u vidu zida. Za izradu kladića koristi se stara obla jamska građa, dužine 0,7 do 1 m. Kladići se slažu jedan na drugi, a iz među oblica stavlja se ilovača (si. 14.) . Sve vetrene pregrade moraju biti sa spoljne strane premazane ilovačom ili nekim drugim zaštitnim sredstvom, kao što »Lateks« ili sl. Pored standardnih vetrenih pregrada i vrata, primenjuju se i regulacione pregrade ili vrata sa prigušivačem (otvor sa zasunom), kojima se reguliše potrebna količina vazdušne struje koju treba dovesti do nekog radilišta. Ovi prigušivači (si. 15) postavljaju se u ulaznu vetrenu struju, na mesto gde počinje njeno izdvajanje. Prigušivače sme podešavati samo nadzornik vetrenja.
SI. 15. Prigušivač vetrene struje Separatno provetravanje radilišta Radilišta koja ne mogu da se provetravaju protočnom vazdušnom strujom, takozvana slepa radilišta, mogu se provetravati pomoću posebnih ventilatora. Samo provetravanje naziva se separatno ili posebno provetravanje. U stvari, provetravanje slepih radilišta pomoću ventilatora sastoji se u tome, što se jedan deo vazduha uzima iz sveže vetrene struje i dostavlja do čela radilišta pomoću ventilatora i vetrenih cevi. Ventilatori za separatno provetravanje mogu biti centrifugalni (radijalni) ili helikoidalna (aksijalni), koji su manjeg kapaciteta — od 20 do 100 m 3/min. U posleđnje vreme, zbog otprašivanja i razređivanja gasova, upotrebljavaju se ventilatori kapaciteta preko 200 m 3/min vazduha, što zavisi i od dužine slepih radilišta. Separatno provetravanje može biti: kompresiono (potisno), depresiono (isisno) i kombinovano. Koji će se od ova tri načina separatnog provetravanja primenjivati, zavisi od više faktora, a odlučuje tehnički rukovodilac jame. Kompresiona način separatnog provetravanja može se primeniti samo na onim radilištima na kojima ne dolazi do izdvajanja jamskih gasova. Kod ovog načina provetravanja svež vazduh
se uduvava potiskuje kroz vetrene cevi, a istrošeni vazduh, u kome mogu biti i gasovi, odlazi jamskom prostorijom. Vetrene cevi kod kompresionog načina provetravanja treba dovesti do čela radilišta na daljinu od 10 m (sl. 16). Ako se vazduh uzima sa čela radilišta (smeše) i kroz vetrene cevi dostavlja u istrošenu vazdušnu struju, onda je to depresioni način provetravanja. Kod ovog načina provetravanja sve\ vayduh se dovodi kroz jamsku prostoriju do čela radilišta (si. 17). Pri posebnom provetravanju — sisanjem (depresioni način), vetrene cevi treba dovesti što bliže čelu radilišta, najmanje 1 — 2 m od čela radilišta. Slepa radilišta mogu se provetravati kombinovano, kompresiono i depresiono (si. 18). Kompresioni ventilator brzo i uspešno razredi gasove na radinom mestu, a depresioni ventilator odvodi ih kroz vetrene cevi. Ovaj način provetravanja u metanskim jamama nije preporučljiv, jer postoji mogućnost da se na motoru kompresionog ventilatora upali eksplozivna smeša metana i vazduha i da dođe do eksploozije.
Ventilatori se postavljaju u svezu vetrenu struju da se ne bi istrošeni vazduh sa radilišta ponovo usisavao i vraćao na čelo radilišta. Postavljanje ventilatora vrši se po uputstvu (tehničkog rukovodioca jame) kojim se reguliše smeštaj ventilatora i vetrenih cevi, prečnik vetrenih cevi i način separatnog provetravanja. Za provetravanje slepih radilišta većih dužina, u slučajevima kada ventilator ne može da zadovolji potrebe, postavlja se više ventilatora u seriji.
Vetrene cevi mogu biti limene, plastične, od impregniranog platna i dr. Prečnik cevi zavisi od kapaciteta ventilatora, dužine prostorije i potrebne količine vazduha. Obično se izrađuju vetrene cevi prečnika 200, 300, 500 i više mm. Spajanje vetrenih cevi zavisi od vrste cevi i mora biti dobro izvedeno (da zaptiva). Vetrene cevi postavljaju se u gornjem uglu jamske prostorije, obešene na podgradu, ili zakačene kukama. Metalne vetrene cevi obično su dužine 2 m, dok se ostale (plastične i dr.) izrađuju u dužini od 5, 10 i više m. Vetrene cevi od plastike i gumirnog platna moraju da ispunjavaju i uslove na samozapaljivost i statički elektricitet. U jamama (ili delovima jama) sa metanom, drugim opasnim gasovima ili sa opasnom ugljenom prašinom, posebno provetravanje dopušteno je, po pravilu, u hodnicima i niskopima do 150 m i u slepim oknima do 100 m od sveže vazdušne struje. Posebno provetravanje treba vršiti do one udaljenosti do koje na radilište dolazi toliko vazduha, da radna atmosfera na radilištu odgovara odredbama tehničkih propisa za rudarsko podzemne radove, koji se odnose na jamski vazduh, što se mora u svakoj smeni proveravati. Provetravanje difuzijom dozvoljeno je: u horizontalnim prostorijama do 50 m, u kosim do 20 m, a u jamama opasnim od metana do 10 m — od mesta protočne vazdušne struje. Provetravanje posebnih prostorija U posebne ili pomoćne rudarske prostorije spadaju: navozišta, mašinske komore, crpne stanice, magacini, radionice, remize i slično. Sve ove pomoćne prostorije, u smislu propisa, treba po mogućnosti neposredno protočnom vazdušnom strujom provetravati. Posebne prostorije u jami, u kojima se nalazi lako zapaljiv materijal, kao i remize za lokomotive na tečno gorivo, moraju se provetravati tako da se istrošeni vazduh direktno odvodi u izlaznu vazdušnu struju. Ako nije moguće izvesti ovaj način provetravanja pomoćnih prostorija, onda se postavljaju protivpožarna vrata sa ventilacionim otvorima. Ventilacioni otvori moraju biti snabdeveni poklopcima, koji se u slučaju požara u tim prostorijama automatski zatvaraju. Na ovaj način brzo ise lokalizuje požar i sprečava širenje gasova po ostalim jamskim prostorijama. Komore za punjenje akumulatora električnih lokomotiva moraju biti tako urađene da u stropu ne postoji neprovetreni prostor (uglovi sl.) One se moraju provetravati protočnom vazdušnom strujom, a zabranjeno je njihovo provetravanje difuzijom, bez obzira na dužinu komore. Provetravanje komora mora biti takvo da, čak i u vreme najjačeg izlučivanja vodonika pri punjenju baterija, sadržina vodonika ne prelazi 1,0 % u vazduhu komore. Plan provetravanja jame Za svaku jamu izrađuje se plan provetravanja. Izrađuje se na crtaćem kartonu, u razmeri 1 : 5000 do 1 : 2500. Plan provetravanja jame, shodno tehničkim propisima, mora da sadrži: — pravac kretanja-račvanja vazdušne struje, posebno za ulaznu i izlaznu vazdušnu struju; — sve otvore jame i otvorene jamske prostorije, zatvorene jamske prostorije, stare jamske radove, zidove i ostale gradnje kojima su zatvoreni jamski prostori ili stari jamski radovi, sa oznakama dana izgradnje; — mesta koja se nalaze pod vatrom ili u stanju zagrejavanja; — sve rasede i poremećene zone, prolome, pukotine i sve što bi moglo ugroziti jamu požarom, gasovima ili gubitkom vazdušne struje; — magacine eksplozivnog i zapaljivog materijala; — cevi, vrata, pregrade, zavese, zidove, i sve ostalo što služi vetrenju, regulisanju i razvođenju vetrene struje, kao i objekte, uređaje i naprave za odbranu od požara, širenja eksplozije, prodora gasova ili vode;
— stanice za merenje količine vazduha i njihove svetle preseke, temperaturu, brzinu i količinu vazduha, broj zaposlenih radnika, količinu vazduha po jednom zaposlenom radniku i dr; — puteve kojima je dozvoljeno da se ljudi kreću i puteve za hitna napuštanja jame u slučaju ugroženosti; — mesta lokacije, vrstu i kapacitet ventilatora koji služe za provetravanje, a nalaze se u jami ili na površini; — električne uređaje i instalacije; — mesta pojave metana, izmerenu količinu i datum merenja; — sve ostalo što bi moglo biti od uticaja na pravilno provetravanje jame. Planovi provetravanja jame dopunjuju se redovno svakog meseca, kao i u slučajevima kad nastupe znatnije promene u režimu provetravanja. Oni istovremeno moraju da budu pregledni i tačni i da odgovaraju stvarnom stanju jame. Razume se, nadzorno-tehničko osoblje i članovi čete za spašavanje moraju biti detaljno upoznati sa planom provetravanja. (U prilogu 6. dati su znaci za planove provetravanja). MIKROKLEMATSKE PRILIKE U JAMSKIM PROSTORIJAMA Faktori koji utiču na mikroklimatske prilike Kada se govori o klimatskim prilikama u rudnicima, misli se u prvom redu na stanje jamske atmosfere i njen uticaj na sve one koji obavljaju bilo kakav rad u rudniku. To stanje u rudnicima definisano je jamskim klimatskim prilikama, odnosno radnom klimom. Pod radnom klimom podrazumeva se fizičko stanje i osobine radne sredine, koju karakterišu sledeći faktori: — temperatura jamskog vazduha i njena zavisnost od osobina radne sredine; — količina vodene pare u jamskom vazduhu, odnosno njegova relativna vlažnost; — brzina i količina kretanja jamskog vazduha u jamskim prostorijama; — barometarski pritisak; — zračenje zagrejanih itela i dr. Svi ovi saktori karakterišu radnu klimu i mogu da utiču pojedinačno na fiziološko stanje radnika. Međutim, u praksi je dokazano da svi ovi faktori istovremeno utiču i na promenu ukupne mikroklime, samim tim i na fiziološko stanje radnika. Usled biohemijskih procesa koji se odvijaju u organizmu, stalno se razvija veća ili manja količina toplote, što je u zavisnosti od intenziteta rada (prema nekim autorima: čovečiji organizam u snu stvara toplotu od 70 Kcal/čas, pri mirovanju — 80 Kcal/čas, pri obavljanju vrlo teškog fizičkog rada i do 400 Kcal/čas). Pri normalnim mikroklimatskim prilikama u jami, a pri težem fizičkom radu, nastaje višak toplote od oko 250 Kcal/čas. Ovaj višak toplote treba da se odvede iz organizma da se negtivno ne bi odrazila na radnu sposobnost čoveka. Odvođenje toplote izvršiće se samo pod uslovom da su mikroklimatski i ventilacioni uslovi normalni. Ukoliko se višak toplote ne odvodi, već se i dalje nagomilava organizmu, telesna temperatura se stalno povećava, što vrlo brzo dovodi do telesnih oštećenja i toplotnog udara. Telesna temperatura treba da se održava u normalnim granicama — oko 36,5°C. Odvođenje toplote sa čovečijeg tela vrši se: isparavanjem i znojenjem — oko 70%, kondukcijom (kroz okolne predmete koji miruju) — oko 7%, konvekcijom (kroz jamski vazduh) — oko 8°/o i zračenjem toplote —oko 15%. Ako postoji razlika u temperaturi između dva tela, dolazi do izjednačavanja temperatura na taj način što telo sa višom temperaturom predaje toplotu telu sa nižom temperaturom. Način na koji će se odvoditi višak toplote zavisi od mnoštva faktora koji karakterišu mikroklimu. Temperatura jamskog vazduha
Pod temperaturom jamskog vazduha podrazumevamo stepen zagrejanosti nekog tela, odnosno materije, koja definiše klimu uopšte. Na temperaturu jamiskog vazduha utiču različiti elementi, a najvažniji su: — temperatura atmosferskog vazduha koji se uvodi u jamu; — zagre javan je vazduha prilikom vođenja u dubinu; — geotermski stepen; — hemijski procesi; — vlaga u vazduhu; — rad mašina, količina komprimiranog vazduha, električne instalacije i razna trenja; — uticaj miniranja; — broj zaposlenih radnika i dr. Postoje i niz drugih elemenata koji donekle utiču na promenu temperature jamskog vazduha, a nisu od bitnog značaja na promenu mikroklime. Temperatura atmosferskog vazduha koji se uvodi u jamu, utiče na promenu temperature jamskog vazduha, naročito ako se radi o manjim i plićim jamama. Kod dubokih jama temperatura atmosferskog vazduha praktično ne utiče na promenu temperature jamskog vazduha. Pri razvođenju vetrene srtuje u jamske prostorije, vazduh ulazi u oblast povećanog atmosferskog pritiska, usled čega se vrši određeno sabijanje vazduha (adijabatsko sabijanje), pa se, samim tim, temperatura jamskog vazduha povećava. Zbog ovakvog sabijanja vazduha, na svakih 100 m dubine jame, temperatura se povećava za oko 1 °C. Geotermski stepen zavisi od dubine jame i temperature stena u kojima su izrađene jamske prostorije. Geotermski stepen može se odrediti na sleđeći način: H — 21 Gs =------------------(m/0C), t—9 gde je: Gs — geotermski stepen koji se izražava m/°C; H — dubina jame u m t — temperatura okolnih stena. Broj 21 m označava dubinu neutralnog pojasa, a njegovu temperaturu 9°C. Prema tome, geotermiski stepen pokazuje porast temperature u zavisnosti od dubine jama, a računa se da se na svakih 33 m dubine temperatura povećava za 1°C. Povećavanje temperature (u zavisnosti od dubine jame) zavisi i od količine vazduha koji prolazi kroz jamu, brzine vazdušne struje, dužine jamskih prostorija, poprečnog preseka i dr. Ukoliko su svi ovi elementi u dovoljnoj meri zastupljeni, utoliko će temperatura okolnih stena manje uticati na temperaturu jamskog vazduha. Glavnim uzročnicima povećanja temperature jamskog vazduha smatraju se različiti hemijski procesi u jami — oksidacioni procesi. Oksidaciji podležu različite materije, a naročito ugalj, sulfidne rude, drvo i si. To su sve egzotermni procesi pri kojima se razvija znatna količina toplote. Prilikom oksidacije uglja (spajanjem ugljenika i kiseonika), stvara se ugljenmonoksid ili ugljendioksid. Nastajanjem ugljenmonoksida razvija se toplota od 2420 Kcal, a daljom oksidacijom ugljenmonoksida u ugljendioksid, razvija se toplota od 5660 Kcal. Iz ovoga se vidi da se oksidacijom 1 kg ugljenika u ugljendioksid razvija toplota od 8080 Kcal. Očigldeno, hemijski procesi u jami bitno utiču na povećanu temperaturu jamskog vazduha.
Pored ovih i ostali elementi utiču na povećanu temperaturu jamskog vazduha, ali u manjoj meri od opisanih elemenata. Međutim, stepen mehanizacije i vrste mašina koje se upotrebljavaju u rudnicima, mogu takođe znatno uticati na promenu temperature jamskog vazduha, naročito ako je eksploatacija loša. Instrumenti za merenje temperature Za merenje temperature upotrebljavaju se istrumenti koji se zovu termometri. Prema svojoj konstrukciji i nameni, termometri mogu da budu: dilatacioni, električni, optički i sl. Dilatacioni termometri zasnivaju se na principu širenja i skupljanja zapremine neke materije proporcionalno povećanju ili smanjenju temperature. Za ovu vrstu termometra upotrebljava se živa, alkohol i dr. Električni termometri zasnivaju se na principu promene električnog otpora provodnika u zavisnosti od promene temperature. Ovi termometri mogu biti kontaktni i zračni, što zavisi od namene i mogu biti različitih konstrukcija. U električne termometre spadaju i pirometri, kojima se mere više temperature. Pomoću njih se meri temperatura zagrejanih tela na osnovu radijacije koje ova tela emituju. Optički termometri rade na principu promene sjajnosti tela usled promene njegove temperature. Svi termometri imaju izgraduisanu skalu u stepenima. Kod nas se upotrebljava Celzijusova skala (°C). Nula stepeni odgovara temperaturi na kojoj led počinje da se topi, a 100°C odgovara temperaturi ključanja vode pri barometarskom pritisku od 760 mm Hg stuba. U nekim zemljama upotrebljavaju se Reomirovi i Farenhajtovi stepeni-skale. Reomirova skala podeljena je od 0 — 800 R, a Farenhajtova od 32 — 212 °F. Između Celzijusove skale i ovih postoji sledeoi odnos: 0 C F − 32 0 R = = 5 9 4
0
Iz ovog odnosa dobijaju se Celzijusovi stepeni: 5 (°F — 32) °C = ----------------- iz Farenbajtove skale. 9 5 °C = ---------------4
0
R iz Reomirove skale.
Vodena para — vlažnost vazduha Voda kao hemijsko jedinjene ima svojstvo da se isparava u vodenu paru, čime utiče na vlažnost vazduha. Vodena para je sastavni deo vazduha, a naročito jamskog i utiče na dobre ili loše mikroklimatske uslove u jami. Sadržaj vlage u jamskom vazduhu zavisi od više faktora, a najvažniji su: temperatura i vlaga atmosserskog vazduha, barometarski pritisak i dubina jame, vlažnost okolnih stena i prisustvo jamskih voda, količina i brzina vazdušne struje, dužina ventilacionih puteva, temperaturno stanje jamskog vazduha i dr.
Količina vodene pare u vazduhu definiše se kao apsolutna, maksimalna i relativna vlažnost vazduha. Apsolutna vlažnost vazduha predstavlja trenutnu količinu vodene pare izraženu u gr/m3 na određenoj temperaturi vazduha. Maksimalna vlaga je najveća količina vodene pare koju vazduh može da sadrži pri određenoj temperaturi. Odnos između apsolutne i maksimalne vlažnosti naziva se relativna vlažnost (φ) i izražava se u %. Prema tome, relativna vlažnost predstavlja odnos između postojeće i maksimalne količine vodene pare koju vazduh može da sadrži pri određenoj temperaturi. A φ = ---------------- * 100 (%), M gde je: A — apsolutna vlaga gr/ms M — maksimalna vlaga gr/m3 Pritisak smeše vazduha i vodene pare, tj. vlažnog vazduha, sastoji se iz zbira parcijalnih pritisaka vazduha i vodene pare (prema Daltonovom zakonu). Parcijalni pritisak vodene pare u nezasićenom vazduhu ne može biti veći od parcijalnog pritiska vodene pare u zasićenom vazduhu. Na osgovu parcijalnih pritisaka može se definisati pojam relativne vlage. Relativna vlaga je odnos između parcijalnog pritiska vodene pare u nezasićenom vazduhu (Pnv) i parcijalnog pritiska koji bi para imala pri istoj temperaturi kada je vazduh potpuno zasićen (Pzv). Iz ovog odnosa dobijamo relativnu vlagu (φ): Pnv φ =------------- • 100 (%), Pzv Atmosferski vazduh je retko kad zasićen vlagom. Padom temperature relativna vlažnost vazduha raste. Kada nastupi potpuna zasićenost vazduha vodenom parom (relativna vlažnost 100%), a temperatura i dalje pada, iz vazduha se izdvaja vodena para u vidu magle i rose. U zavisnosti od sadržaja relativne vlage, jamski vazduh može biti: — veoma suv jamski vazduh, ako je relativna vlažnost jednaka ili manja od 40%; — suv jamski vazduh, ako je relativna vlažnost u granicama 40 - 60%; — normalan jamski vazduh, ako je relativna vlažnost u granicama od 60 — 80%; — veoma vlažan jamski vazduh, ako je relativna vlažnost u granicama od 80 — 100%. Jugoslovenski propisi ne normiraju relativnu vlažnosti. Međutim, klimatske prilike u rudnicima regulisane su Pravilnikom o tehničkim merama i zaštiti na radu pri rudarskim podzemnim radovima. Shodno pomenutim propisima, temperatura vazduha ne srne da prelazi 28 °C na suvom i 23 °C na vlažnom termometru. Iz ovoga se može zaključiti da ni relativna vlažnost ne sme preći 80%. Prema iskustvima nekih autora, preporučuje se da relativna vlažnost vazduha bude u granicama od 45 — 60%. U rudnicima sa podzemnom eksploatacijom je vrlo teško održavati normalnu vlažnost jamskog vazduha zbog pomenutih faktora. Zbog toga je relativna vlažnost iznad normalne, jer su i temperature vazduha iznad dozvoljenih. Povećana vlažnost vazduha, a naročito izdvajanje vodene pare u vidu magle i rose, utiče na smanjenu vidljivost, poremećaje u termogenoj funkciji organizma, omogućava brže razmnožavanje mikroba, ubrzava proces truljenja i dr. U zasićenom vazduhu vodenom parom
nemoguće je ili vrlo otežano isparavanje, a poznato je da se putem isparavanja odvodi najveća količina toplote iz čovečijeg organizma. Određivanje relativne vlage — psihrometar Računske metode pomoću parcijalnih pritisaka, kao i apsolutne i maksimalne vlažnosti, koriste se za tačno određivanje relativne vlage.
SI. 19. Assmanov aspiracioni psihrometar Ove metode su precizne ali i dugotrajne. Praktično određivanje relativne vlage vrši se na osnovu merenja temperature na suvom i vlažnom termometru pomoću instrumenta — psihrometra, sa koga se, pomoću tablica ili dijagrama, čitaju gotove vrednosti. Psihometara ima različitih vrsta i konstrukcija. Najpoznatiji i najviše upotrebljavan u nas je ASSMAN-OV aspiracioni psihrometar (SI. 19 : 20). Sastoji se iz metalne cevi koja se pri dnu račva u dva kraka, u kojima su smeštena dva termometra. U gornjem delu, odnosno na vrhu cevi. nalazi se ventilator, kojim se stalnom brzinom usisava vazduh čiju temperaturu želimo meriti. Oba termometra su živina, iste konstrukcije istom izgraviranom skalom. Jedan od termometara
(vlažni termometar u donjem delu odbavijen je čarapicom od batista ili gaze, koji se pre merenja vlaži vodom. Termometri su po celoj svojoj dužini zaštićeni i na vrhovima fiksirani u metalnu cev posebnim držačima. Na suvom termometru očitavamo temperaturu suvog vazduha. Što je vazduh suvlji, to će se više isparavati voda sa ovlažene čarapice vlažnog termometra. Za isparavanje vode potrebna je toplota, a kako se jedan deo toplote vazduha koristi za isparavanje vode sa čarapice, to će se vlažni termometar više hladiti.
SI. 20. Assman-ov psihrometar Aktiviranje ventilatora na psihrometru vrši se pomoću satnog mehanizma, čime se usisava vazduh kroz donji deo metalne cevi i termometra, a izlazi preko otvora smeštenih pored ventilatora na gornjoj strani instrumenta. Kada se ustale temperature na određenim vrednostima, očitavamo temperaturu na oba termometra. To su — »ts«, temperatura suvog termometra i — »tv«, temperatura vlažnog termometra. Pri merenju temperature psihrometar se okači ili drži u ruci u visini glave, vodeći pri tom računa da ne bude blizu tela lica koje rukuje psihrometrom. Očitavanje temperature na oba termometra treba da se izvrši tek pošto se one stabilizuju na određenim vrednostima. Razlika u temperaturama na termometrima biće utoliko veća, ukoliko je manja relativna vlaga. Ako je relativna vlaga 100%, temperature na oba termometra biće iste. Na osnovu izmereniih temperatura »ts« i »tv« dijagrama, prikazanog na slici 21, možemo odrediti relativnu vlagu vazduha, koji je veoma pogodan za praktičnu primenu. Dijagram se koristi na taj način što se na prvoj gradiranoj liniji odredi tačka koja odgovara suvoj temperaturi »ts«, a na drugoj gradiranoj liniji tačka koja odgovara vlažnoj temperaturi »tv«. Povlačenjem prave kroz ove dve tačke i njenim produženjem do preseka sa logaritamskom krivom, direktno čitamo vrednosti za relativnu vlagu u procentima. (Primer: su vi termometar pokazuje temperaturu »ts« — 18 °C, a vlažni »tv« — 15 °C. Spajanjem ove dve tačke pravom produženom do krive, dobijamo relativnu vlažnost = 73%). (Relativna vlaga može se odrediti i pomoću psihrometarskih tablica (tabela 1). Ove vrednosti relativne vlage mogu se direktno dobiti na osnovu izmerene temperature suvog termometra i razlike u temperaturama suvog i vlažnog termometra t = »ts« — »tv«.
Primer: suvi termometar pokazuje temperaturu ts = 24°C, a vlažni tv = 22°C. Razlika u temperaturi je: t = ts — tv = 24 — 22 t = 2°C U vertikalnoj koloni nađe se vrednost temperature suvog termometra »ts« = 24°C, a u horizontalnoj odgovarajuća razlika temperature suvog i vlažnog termometra, pa se driektno pročita tražena vrednost u procentima φ = 84%. Relativna vlaga može se odrediti i pomoću higrometra, direknim čitanjem na istrumentu. Princip rada higrometra zasniva se na osobini nekih materija da menjaju svoju veličinu pod uticajem različitih koncetracija vlage u vazduhu. To su, u stvari, higroskopne materije koje upijaju vlagu iz vazduha i time menjaju svoju veličinu. Ovakvu osobinu imaju dlake (obično se uzima čovečija dlaka), koje su lišene masnoće i bilo koje druge organske materije. Ako uzmemo, na primer, nekoliko dlaka iz čovečije kose i zategnemo ih na nekom stativu, one će se isteza-ti ili sakupljati u srazmeri sa količinom vlage u vazduhu. Higrometar je konstruisan na ovaj način: jedan kraj kose se učvrsti a drugi ostavi slobodan da se može kretati. Na ovom kraju pričvršćen je uređaj kojim se pokreće — kazaljka, pomoću koje se na skali očitava vrednost relativne vlage u vazduhu. Međutim, rezultati dcbijeni higrometrom ne mogu biti u potpunosti tačni zbog osetijivosti dlake na druge promene, posebno zbog toga što se sporo vraćaju u prvobitan položaj. Zbog toga je neophodna njihova češća kontrola. Upotrebljavaju se više za orjentaciona merenja. Postoje i drugi istrumenti za merenje relativne vlage. Oni rade na raznim principima i različite su konstrukcije. Neki od njih automatski na papir registruju promenu relativne vlažnosti u funkciji vremena. Uticaj brzine vazdušne struje na klimatske prilike u rudnicima Za klimatske prilike u rudnicima neophodno je poznavati brzinu i količinu vazdušne struje koja se dovodi u jamu. Pored toga, treba poznavati depresiju potrebnu za savlađivanje otpora u jami i dr. Brzina vazdušne struje treba da ima rashlađujući efekat. Osećaj toplote ili hladnoće je različit ako se čovek nalazi u prostoriji gde vazduh stagnira od vazdušne struje koja ima određenu brzinu. Pored klimatskih uslova brzina i količina vazduha utiče i na razređivanje toksičnih materija (gasovi i prašine), pare i magle. Na osnovu poznavanja brzine vetrene struje u nekoj jamskoj prostoriji i profila te prostorije, možemo izračunati količinu vazduha koja u određenoj vremenskoj jedinici prelazi kroz određenu prostoriju. Brzina vazdušne štuje izračunava se u m/sek (W = m/sek ). Q = W . F . 60 (m3 /min) gde je: Q -- količina vazduha (m3/min). W -- brzina vazdušne struje (m/sek). F -- poprečni presek prostorije (m2). Brzina vetrene struje meri se u vetrenim stanicama. One se postavljaju u prostorijama glavne vazdušne struje i to ispod i iza svakog račvanja, kao i ispred i iza svakog sjedinjavanja vazdušne struje. Postavku se u pravim hodnicima, u dužini od najmanje 5 m. Bokovi i krov vetrene stanice oblažu se daskama, ukoliko hodnik nije izrađen od betonske oplate. Vetrene
stanice treba da imaju isti presek po čitavoj dužini (sl. 22). U sredini vetrene stanice mora da bude urađeno udubljenje (niša) za lice koje vrši merenje vazdušne struje. Lokaciju vetrene stanice ređuje tehnički rukovodilac pogona.
PRESEK: 1-1
SI. 22. Šematski prikaz vetrene stanice Brzina vazdušne struje i temperature vazduha, moraju se meriti pri svakoj značajnoj promeni u režimu vetrenja, a najmanje jedanputa u tri meseca — u jamama bez metana i opasnih gasova, a jedanputa mesečno, a po potrebi i češće — u jamama sa metanom i opasnim gasovima. Svaka vetrena stanica mora da bude obeležena i ucrtana u plan provetravanja jame i u plan odbrane i postupaka u primerima kolektivne ugroženosti. Na vetrenoj stanici mora da bude postavljena tabla na kojoj se upisuju podaci o brzini i količini vetrene struje, temperature i dr. (sl. 23). Svi rezultati merenja upisuju se u knjigu vetrenja jame.
VETRENA STANICA
BR.-----------------------------------
PRESEK STANICE
F = --------------------------------------- m 2
RRZINA
W = ----------------------------------- m / sek
VAZDUHA
KOLIĆINA
TFMPERATURA BROJ
Q = ----------------------------------- m3/ min
VAZDUHA
RADNIKA
Ts = --------------°C.
Tv = -------------------------- °C
-----------------------------------------------------------------
KOLIČINA VAZDUHA PO JED. RADNIKA Datum .............................
----------------------------- m3/ min
Potpis...........................................................
Sl. 23 Šema table vetrene stanice Maksimalna brzina vetrene struje u profilu vetrene stanice je u njenoj osi, a najmanja je na zidovima vetrene stanice. Zbog toga se za svaku vetrenu stanicu određuje mesto gde je srednja brzina vetrene struje. Na ta mesta postavlja se konzola na koju se učvršćuje istrument za merenje brzine. Tačka srednje brzine određuje se na ovaj način: poprečni presek podeli se na jednake kvadrate i na tim presečnim tačkama meri se brzina, koja se očitava kao kriva jednakih brzina. Zatim se, aritmetičkim putem, određuje srednja brzina vetrene struje. Wsr =
Wl + W2 + W2 + ... Wn ---------------------------------------------n
(m/sek),
gde su: Wsr — srednja brzina Wl... Wn — brzina u pojedinim tačkama n — broj merenja. Za merenje brzine vetrene struje koriste se savremeni instrumenti koji se zovu anemometri. Anemometri se razlikuju po konstrukciji, što zavisi od proizvođača, a rade na istom ili sličnim principima. Novije konstrukcije je anemometar tvornice FUESSE — Berlin, koji se kod nas u većini rudnika upotrebljava (sl. 24). Anemometar se sastoji od osovine, lopatice, satnog mehanizma, kućišta, držača i prekidača. Na osovini anemometra postavljene su lopatice koje pokreće vazdušna struja koju merimo. Osovina je spojena sa lopaticama preko satnog mehanizma, koji se aktivira preko prekidača. Satni mehanizam ima takav prenos broja okretanja osovine sa lopaticama, da kazaljka na brojčaniku direktno pokazuje pređeni put vazdušne struje u metrima za određeno vreme. Pritiskom na prekidač satni mehanizam se stavlja u pokret, radi 30 sekundi na prazno, a zatim se uključuje kazaljka.Vreme od 30 sekundi hoda na prazno predviđeno je zbog toga da se lice koje
meri može skloniti u nišu vetrene stanice da se ne bi smanjio presek vetrene stanice. Nakon jedne minute kazaljka se automatski uključuje, a satini mehanizam radi na prazno još 30 sek. Na brojčaniku pročita se pređeni put vetrene struje za vreme od jedne minute.
Sl. 24 Anemometar za merenje brzine vazdušne struje Primer: Vetrena stanica ima profil F = 4,2 m 2. Izmerene brzine anemometra su: W1 = 132 m/min, W2 = 138 m/min, W3 = 145 m/min i W4 = 141 m/min . Srednja brzina vazdušne struje i količina vazduha koja prolazi kroz vetrenu stanicu može se odrediti na sledeći način: Wsr =
W1 + W2 + W3 + W4 132 + 138 + 145 + 141 = = 139 m/min 4 4
Wsr = 2,32 m/sek Q = W * F * 60 Q = 2,32*4,2*60 = 534,6 m 3/min Izmerenu brzinu anemometrom treba umanjiti ili uvećati za korekciju iz dijagrama koji se daje za svaki instrument. Oblast merenja sa ovim instrumentom je 0,2 do 20 m/sek. Instrument za merenje brzine vazdušne struje — W-MESSER (BO-CHUM — Zapadna Nemačka) — je jedan od najpreciznijih anemometara (njegov Šematski izgled prikazan je na slici 25). Radi na principu delovanja energije strujanja vazduha na jedno pokretno krilo koje je smešteno u cilindrično kućište. Na strani kućišta nalazi otvor iz koga vazduh ulazi u instrument i pomoću koga se istrument podešava za određeni oblast merenja. Ovim instrumentom mogu se meriti vrlo male brzine, od 0-0,9 m/sek, 0-1,2 , 0-10 m/sek, 0-2 i 0-20 m/sek. Korekcija kod ovog tipa instrumenta može da bude + 1,5%.
Pored opisamih anemometara postoje još i anemometri drugih konstrukcija i medeli. koji uglavnom rade na istom principa. U poslednje vreme upotrebljava se termoanamometar koji, pored merenja brzine kretanja vazdušne struje, meri i temperaturu jamskog vazduha. Termoanemometar namenjen je za merenje brzine od 0-30 m/sek i temperature od -300 C do 1800 C. Uticaj atmosferskog pritiska na klimatske prilike u rudnicima Atmosferski pritisak predstavlja težinu vazdušnog omotača (atmosfere koji vrši pritisak na zemljinu površinu i na sva tela u dodiru sa vazduhom. Sa povećanjem nadmorske visine gustina vazduha se smanjuje, usled čega se i atmosferski pritisak smanjuje. Od promene atmosferskog pritiska zavisi stanje vremena. Kad je pritisak visok ( veći od 760 mm H g) preovlađuje lepo vreme, a kad je nizak (manji od 760 mm Hg), preovlađuje loše vreme. Povećani atmosferski pritisak deluje i nepovoljno na klimatske prilike u rudnicima. Sa povećanjem pritiska povećava se i temperatura jamskog vazduha i direktno utiče na klimatske prilike u jami. Vazduh pod većim atmosferskim pritiskom ima manju sposobnost preuzimanja vlage, što otežava odvođenje suvišne toplote putem znojenja. Za merenje atmosferskog pritiska upotrebljava se barometar, a za merenje depresije depresiometar. Barometrom se meri u jamama apsolutni pitisak, dok se depresiometrom meri razlika u pritiscima, tj. visina podpritiska odnosno nadpritiska. Barometara ima više vrsta. Oni se razlikuju prema konstrukciji i preciznosti, a najviše su u upotrebi živini barometri, Aneroidni-metalni barometri i dr. Depresiometara ima tafcođe više vrsta, od najjednostavnijih do automatskih, koji automatski registruju na papir depresiju u funkciji vremena. Metode i instrumenti za ocenu i merenje mikroklimatskih prilika u rudnicima
Da bi se našla odgovarajuća rešenja za poboljšanje mikroklimatskih prilika u rudnicima, potrebno je shvatiti svu složenost ovog problema i iznaći metode za praćenje i održavanje svih faktora koji utiču na m kroklimu. Za ocenu klimatskih prilika u jami, odnosno jednog radnog mesta, postoje različite metode i instrumenti, a najznačajnije su: — posebno merenje svakog klimatskog faktora (temperature, vlage, brzine, pritiska i zračenja; — merenje i određivanje jedne rezuitujuće klimatske vrednosti, koja bi jednom merom obuhvatila sve klimatske faktore i predstavljala dejstvo svih tih faktora. Samo jednom ili drugom metodom ne mogu se dobiti stvarne veličine, zbog uticaja raznih faktora i zbog toga što se celokupna oeena svodi na reakciju čoveka, odnosno zaposlenog radnika. Prva metoda je vrlo komplikovana i nepouzdana i zahteva primenu većeg broja instrumenata i niz složenih analiza. Druga metoda u rudnicima je radije prihvaćena. Sastoji se u tome što se jednom merom, koja u sebi obuhvata neke ili sve važnije klimatske faktore, određuju kumaltske prilike u jami odnosno na radnom mestu. Među brojnim istrumentima za merenje klimatskih prilika najviše se u praksi koriste katatermometrar i vlažna kugla.
Katatermometar Još 1923. godine konstruisan je instrument (katatermometar) za merenje jamskih klimatskih, prilika. Ovaj instrument registru je uticaj temperature, vlage, brzine vazdušne struje i toplotnog zračenja. Rashladno dejstvo vazduha pokazuje na staklenoj kuglici instrumenta. Analogno ovome rezultati se odražavaju i na čovečiji organizam. Katatermometrar je po konstrukciji sličan običnom termometru sa živom, s tom razlikom što mu je rezervoar nešto veći i napunjen alkoholom. Skala cevčice temometra ima interval od 35 do 38°C, sa srednjom temperaturom od 36,5°C, Srednja temperatura katatermometra označava prosečnu temperaturu čovečijeg tela. Svaki katatermometar ima svoju konstantu, označenu sa F, a predstavlja onu količinu toplote koja se pod istim klimatskim prilikama može odvesti sa 1 cm 2 površine kuglice katatermometra. Rashladno dejstvo vazduha pomoću katatermometra vrši se tako što se rezervoar sa alkoholom obavije tkaninom, a zatim zagreje u toploj vodi, da se alkohol podigne u cevčici iznad 38°C. Nakon toga se tkanina ocedi i meri se vreme ( t) za koje se alkohol spustio od 38 do 35°C. Vreme spuštanja alkohola biće kraće ako je vazduh hladniji, suvlji i ukoliko se brže kreće. Kada izmereno vreme (t) podelimo sa konstantom (F) katatermometra, dobićemo broj katastepeni (KS). Katastepeni pokazuju količinu toplote (H) u miligram kalorijama, koja može da se ovdede sa 1 cm2 površine čovečijeg tela u jednoj sekundi i preda okolnom vazduhu. Primer: F = 560 mg cal/l cm2S τ = 45 sek. F 600 H = ------- = --------- = 12 mg. cal/cm2S = 12KS. t 50
Smatra se da kod 14 KS sa čovečijeg tela odlazi sav višak toplote nastao radom, u iznosu od 250 Kcal/h. Pri ovakvim mikroklimatskim prilikama mogu se postići maksimalni efekti rada. Pri 12 KS još uvek se postiže normalan efekat rada. Ukoliko mikroklimatski uslovi daju vrednost od 1 KS, onda sa čovečijeg tela odlazi samo 70 Kcal/h — što je ona količina toplote koju telo proizvodi kada je u stanju mirovanja, odnosno kada nema nikakvog efekta rada. Ako katastepene od 1—14 KS prikažemo grafički, u funkciji odgovarajućih efekata rada od 0—100%, videćemo da efekat rada, odnosno radna sposobnost opada linearno sa opadanjem katastepeni (sl. 26).
KS 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Sl. 26. Dijagram radne sposobnosti u funkciji kata-stepena Iz dijagrama se vidi da makroklimatski uslovi u jami u mnogome utiču na efekte rada i radnu sposobnost rudara. Pod pretpostavkom da su katastepeni objektivno merilo klimatskih prilika, može se zaključiti: i uko se na pojedinim radnim mestima merenjem debiju vrednosti ispod 14 KS, na takvim radnim mestima, sve dok se ne poboljšaju klimatske prilike, treba skratiti radno vreme. (Primer: pri 11 KS, radno vreme treba da bude 6,4 h (0,8 x 8 = 6,4 h), a pri 7,5 KS, radno vreme treba a bude 4 h). Katatermometar kao instrument ima određene nedostatke (nepraktičan za rad, lomljiv, a prilikom merenja mora se imati i topla voda preko 38°C), zbog čega se slabo koristi u rudnicima. S druge strane, katastepeni nisu objektivno merilo za ocenu klimatskih prilika u rudnima. Ova činjenica naročito je izražena kada se jedan od klimatskih parametara menja, što je u jami redovna pojava. Vlažna kugla Vlažna kugla je instrument koji svojom mernom vrednošeu obuhvata zajednički uticaj svih klimatskih faktora: temperature, vlage, brzine vazduha, pritiska i zračenja. Sastoji se iz šuplje bakarne kugle, čija je debljina zida 0,2 mm. Na kugli je namotana izolirana žica od nikla,
prečnika 0,09 mm, koja ima ulogu električnog otpornog termometra. Kutija je presvučena crnom tkaninom. Ona se tokom merenja pokvasi da bi što vernije predstavljala oznojeno čovečije telo. Prečnik kugle iznosi 7,5 cm i njena veličina je određena tako, da se odbijaju najrealnije vrednosti koeficijenta prelaženja toplote, ispravanja i zračenja. Kugla je spojena sa izvorom električne energije (baterija od 4,5 V) preko regulacionog uređaja. Maksimalna jačina struje iznosi preko 22,5 miliampera. Skala sa skazaljkom pokazuje direktno klimatske prilike izražene u stepenima vlažne kugle, odnosno u vidu efektivne temperature vlažne kugle. Vlažna kugla, kao i katatermometar, određuju količinu toplote koja može da se odvede sa jedinice površine čovečijeg tela u Kcal/m3 h. Ovaj instrument mnogo objektivnije ocenjuje klimatske prilike u jami, ali ima i svoje nedostatke koji otežavaju njegovu punu primenu u rudnicima. Mogućnost poboljšanja klimatskih prilika u jami Da bi se klimatske prilike u jami poboljšale potrebno je, u prvom redu, iznaći metode i rešenja za sniženje temperature jamskog vazduha. Sniženje temperature jamskog vazduha može se postići bez primene rashladnih uređaja na jedan od sledećih načina: • sprečavanjem oksidacionih procesa; • povećanjem količine vazduha; • izolacijom vetrenih puteva; • račvanjem vazdušne struje. Oksidacioni procesi u jami predstavljaju veoma značajan izvor toplote. Poznato je da se pri stvaranju 0,1 ugljendioksida oksidacijom, temperatura jamskog vazduha u tom delu poveća čak i za 14°C. Zbog toga, u rudnicima uglja i u rudnicima gde se eksploatišu sulfidne rude, treba zatvarati sve prostorije koje nisu u upotrebi solidnim hermetičkim pregradama. Na taj način bi se sprečio pristup onih količina vazduha koje su neophodne za proces oksidacije. Brzina i način otkopavanja rude su takođe veoma značajni faktori procesa oksidacije, utoliko što je potrebno preduzeti sve mere za sprečavanje svakog oksidacionog procesa u rudnim ležištima, a naročito u uglju. Vođenje vazdušne struje kroz prostorije velikih dužina, čiji zidovi inače imaju povećanu temperaturu, utiče da vazduh na radnom mestu dolazi već zagrejan. Ovo usputno zagrejavanje vazduha može se u određenim uslovima sprečiti izolacijom vetrenih puteva. Izolacija vetrenih prostorija može se izvesti izolacijom samih prostorija ili izolacijom vetrenih cevi. Izolacija prostorije izvodi se premazivani em zidova pogodnim hemijskim sredstvom. Vetrene cevi, čiji su zidovi specijalno izolovani, predstavljaju bolje i lakše rešenje, ukoliko se ne radi o velikim količinama vazduha. Račvanje vazdušne struje u više krakova, odnosno vetrenih ode1jenja, je korisno iz više razloga, a pre svega zbog toga što bi radilišta mogla dobijati i svež i manje zagrejan vazduh. Osim toga, u slučaju požara i eksplozije, produkti sagorevanja ne bi ugrožaavli druga radilišta. Ako je ovim merama nemoguće sniziti temperaturu jamskog vazduha, onda se to postiže povećanjem količine vazduha koji se dovodi u jamu. Veća količina vazduha odvodi veću količinu toplote, odnosno rashlađuje jamske prostorije, što utiče na smanjenje temperature jamskog vazduha u celini.
GLAVA VI ISPITIVANJE I ODREĐIVANJE KONCENTRACIJE GASOVA I PRAŠINE U JAMSKOM VAZDUHU ODREĐIVANJE I ISPITIVANJE GASOVA Značaj i metode određivanja jamskih gasova U poglavlju »Vazduh i gasovi« date su fizičko-hemijske osobine jamskih gasova, njihovo delovanje na organizam i mere zaštite. Zbog svojih hemijskofizičkih osobina, jamski gasovi se našim čulima u radnoj atmosieri ne mogu osetiti i utvrditi, pa zbog toga predstavljaju stalnu opasnost po zaposlene radnike u jamskim prostorijama. Sastav jamskog vazduha mora se dobro poznavati kako bi se blagovremeno mogle preduzeti sve mere za sprečavanje eksplozije jamskih gasova, pojavu jamskih požara, prodor i nagomilavanje otrovnih i zagušljivih gasova. Otuda i zaključak: mora se obezbediti kontinuirano provetravanje jama. Ispitivanjem i određivanjem gasova u jamskom vazduhu, u stvari, utvrđujemo njihovu koncentraciju — da li je ona u granicama MDK-a ili ne. Na taj način dolazimo do zaključka da li gasovi predstavljaju latentnu opasnost ili ne. Ispitivanja jamskih gasova mora da bude zasnovano na detaljnom poznavanju procesa eksploatacije mineralnih sirovina, kao i na načinu nastajanja jamskih gasova. Po potrebi treba izvršiti i kvalitativnu analizu jamskog vazduha radi utvrđivanja sastava i koncentracije gasova. Za određivanje sadržaja gasova u jamskom vazduhu postoje dva načina: — pomoću hemijskih analiza; — pomoću indikatora. Hemijska analiza jamskog vazduha Svrha hemijskih analiza jamskog vazduha je u tome da se utvrdi kvalitativni i kvantitativni sastav jamskog vazduha. Postoji više metoda i načina da se (hemijskom analizom odredi koncentracija gasova u jamskom vazduhu, kao što su: metoda apsorpcije, metoda sagorevanja, metoda eksplozije, titrimetrijska metoda, volumetrijska metoda, elektrohemijska itd. S'obzirom da je hemijska analiza jamskog vazduha delokrug rada hemijske laboratorije i hemičara, u ovoj knjizi o tome neće biti reži. Za rudare, a posebno za članove čete, bitno je poznavanje načina uzimanja uzoraka za hemijske analize jamskog vazduha. Za hemijsku analizu jamskog vazduha potrebno je prvenstveno uzeti uzorak-probu vazduha na mestu na kome se želi izvršiti kvalitativna i kvantitativna analiza gasova u jamskom vazduhu. Uzorci jamskog vazduha moraju se uzimati na onim mestima u jami, na kojima će se dobiti karakteristični prosečni podaci sastava jamskog vazduha. Uzorke, odnosno probe jamskog vazduha treba uzimati: — u izlaznoj vazdušnoj struji otkopa, revira koji se otvaraju ili pripremaju, otkopnih revira i jama; — na čelima pripremnih radilišta; — u metanskim jamama — u ulaznoj vazdušnoj struji otkopa koji se serijski provetrava, kao i na mestima gde se metan izdvaja (u hodnicima sa ulaznom vazdušnom strujom); — na radilištima, u komorama i u jamskim prostorijama koje se provetravaju difuzijom; — u jamskim prostorijama i radilištima gde je brzina vazdušne struje manja od 0,2 m/sek.; — iz zatvorenih prostorija od jamskih požara; Uzorci jamskog vazduha uzimaju se u specijalnim limenim posudama, staklenim cilindričnim posudama-aspiratiorima i u gumenim loptama. Limene posude izrađuju se od pocinkovanog ili mesinganog lima, zapremine 2 lit.; cilndričnog su oblika, a na oba kraja imaju
otvore koji se pomoću ventila nepropusno zatvaraju. Staklene cilindrične posude-aspiratori, izrađene su od prozirnog foelog stakla; na dba kraja imaju staklene ventile koji se mogu nepropusno zatvarati. U poslednje vreme, za uzimanje uzoraka upotrebljavaju se obične fudbalske lopte koje se mogu zatvarati klemom na zavrtanj. Za pumpanje vazduha može se koristiti obična gumena ili metalna pumpa. Uzorci jamskog vazduha uzimaju se radi trenutnog, kontinualnog i automatskog registrovanja koncentracije. Trenutni uzorci pokazuju sadržaj odnosno koncentraciju gasova na radnom mestu u određenom vremenu. Mogu se uzimati u kraćim vremenskim razmacima, na osnovu kojih se može dobiti srednji uzorak, ili uzorak u cilju utvrđivanja koncentracije nekog gasa. Kontinualni uzorci se uzimaju duže vreme, čitavog radnog dana ili u toku jedne operacije rada. Oni daju ukupnu koncentraciju kojoj je radnik bio izložen u radnom vremenu. Najzad, postoje automatski registratori koji neprekidno registru ju koncentracije nekog gasa, a mogu i da signaliziraju opasnost ukoliko je koncentracija gasa prešla određenu granicu (obično granicu MDK-a). Nesumnjivo da je ovo najbolji način, ali su ovi aparati vrlo skupi. Kod uzimanja srednjeg uzorka aspirator se drži uspravno i vodi se po celom profilu jamske prostorije. Srednje uzorke treba uzimati u ulaznoj i izlaznoj vetrenoj struji, u oknima, hodnicima, potkopima, u kosim jamskim prostorijama, otkopima i nakon miniranja. U komorama i drugim visokim prostorijama srednji uzorak vazduha se uzima na visini od 1,5 — 2 m, dok se u komorama metanskih jama uzima i dodatni uzorak, neposredno iz krovine prostorije. Za uzimanje uzoraka-proba jamskog vazduha koriste se sledeće metode: mokra metoda, metoda produvavanja, metoda pomoću gumene lopte, metoda hemijske apsorpcije i vakum metoda. Izbor metoda za uzimanje uzoraka zavisi od mesta uzimanja, osobine gasova koji treba da se analiziraju i vremena čuvanja uzoraka. Mokra metoda — koristi se za uzimanje uzoraka jamskog vazduha radi utvrđivanja koncentracije kiseonika, vodonika, metana, ugljenmonoksida i ugljendioksida, ako se ne traži velika tačnost. Ne koristi se za utvrđivanje koncentracije gasova koji se lako vežu sa vodom (H2S, SO2 i NO2), ili ako se uzorak vazduha mora čuvati duže od tri dana. Staklena posuda napuni se čistom vodom, koja pre punjenja mora da se drži na sobnoj temperaturi, kako u njoj ne bi bilo mehurića vazduha. Prilikom uzimanja uzoraka aspirator se drži u vertikalnom položaju. Prvo se otvara gornji a zatim donji ventil i vodi se po čitavom profilu. Nakon isticanja vode zatvaraju se ventili istim redosledom kao i pri otvaranju, s tim što u njemu treba da ostane 10 — 15 mm vode iznad donjeg ventila. Metoda produvavanja — koristi se za uzimanje uzoraka jamskog vazduha u kome treba utvrditi koncentraciju kiseonika, vodonika, metana, ugljenmonoksida, ugljendioksida i nitroznih gasova. Kroz aspirator, pomoću ručne pumpe ili gumene kruške, mora se sprovesti najmanje 10 puta veća zapremina uzorka vazduha nego što je zapremina aspiratora, a za ugljenmonoksid i 40 puta veća. Ukoliko se vazduh kod ove metode komprimira pomoću ručne pumpe ili gumene kruške, na mestu uzimanja uzoraka mora se izmeriti temperatura i barometarski pritisak, radi preračunavanja koncentracije na normalno foa-rometarsko stanje i temperaturu. Metoda uzimanja uzoraka pomoću gumene lopte — najviše se koristi za određivanje koncentracije ugljenmonoksida, pod uslovom da se uzorak ne drži duže od 24 časa. Sumporvodonik i sumpordioksid po ovoj metodi ne mogu se uzimati. Pomoću ručne pumpe ili gumene kruške u loptu se napumpa određena količina vazduha. Prvo se napuni 0,5 — 11 vazduha, koji se isprazni iz lopte, pa se nakon toga uzima uzorak za laboratoriju. I kod ove metode mora se meriti barometarski pritisak i temperatura. Metoda hemijske apsorpcije — koristi se za uzimanje uzoraka jamskog vazduha u kome treba utvrditi sumporvodonik i sumpordioksid. Za uzimanje uzoraka po ovoj metodi potrebna je specijalna oprema. Koristi se za određivanje koncentracije gasova koji se nalaze u veoma malim
količinama i za koje treba uzeti veliku zapreminu uzoraka, da bi se na taj način lakše dokazalo njihovo prisustvo. Uzorak određene zapremine provodi se kroz rastvor hemijskog reagensa koji apsorbuje određeni gas pri tačno određenoj brzini jamskog vazduha. Količina provedenog vazduha kroz reagens kreće se između 20 do 100 1, što zavisi od koncentracije gasa. Za ovu metodu uzimanja uzoraka koristi se IMPINGER-aparat, namenjen prvenstveno za uzimanje uzoraka prašine, ali može uspešno da se koristi i za uzimanje uzoraka gasova (»MSA— MIDGET IMPINGER« prikazan je na si. 31, a opis instrumenta i princip rada dat je u poglavlju VIII). I kod ove metode mora se meriti barometarski pritisak i temperatura.
Vakuum metoda — koristi se za uzimanje uzoraka jamskog vazduha u kome treba odrediti najčešće koncentraciju sumporvodonika, sumpor-dioksida i nitroznih gasova, kao i za ostale gasove. Za ovu metodu moraju se imati specijalni vakuum-aspiratori, zapremine 250 cm3 ili više, u kojima se može stvoriti vakuum od 7 mm živinog stuba. Vazduh iz ovih sudova u laboratoriji se evakuiše pomoću pumpe. Sud se na radnom mestu otvara, vazduh ulazi u sud, a zatim se sud zatvara. Za određivanje nitroznih gasova u aspirator se sipa tekući reagens. I kod ove metode meri se barometarski pritisak i temperatura. Na slici 32 prikazani su različiti tipovi sudova za uzimanje uzoraka: a) limena posuda, b) staklene posude, c) aspiracija gumenom pumpicom i d) boca za uzimanje uzoraka pomoću vakuma. Uzorci jamskog vazduha uzimaju se i posle miniranja, u cilju utvrđivanja potrebnog vremena za normalno provetravanje radilišta i razrađivanja gasova koji nastaju pri miniranju. Uzimaju se najmanje jednom u tri meseca, u intervalu od ,15 do 30 minuta nakon miniranja. Najmanje jedanput u tri meseca uzimaju se uzorci jamskog vazduha radi utvrđivanja gasova koji ispuštaju dizel lokomotive i motori sa unutrašnjim sagorevanjem. Izduvni gasovi analiziraju se na ugljen-monoksid, ugljendioksid i nitrozne gasove pri normalnom opterećenju lokomotive i pri praznom hodu motora. Uzorke jamskog vazduha iz starih radova i potopljenih jamskih prostorija treba analizirati na sadržaj kiseonika, ugljenmonoksida, ugljendioksida, metana, sumpor-vodonika i sumpordioksida. Uzimanje uzoraka iz izolovanin prostorija na pregradama i zidovima, treba vršiti na dva mesta iz cevi: na 1/4 visine pregrade od podine i 1/4 visine pregrade od krovine. Pre uzimanja uzoraka treba proveriti depresiometrom da li je pritisak vazduha u zatvorenom prostoru veći ili manji od jamskog i izmeriti temperaturu vazduha iza pregrade. Uzimanje uzoraka vrši se pomoću aspiratora koji se pomoću tankog gumenog creva spaja sa cevi u pregradi. Za svako uzimanje uzoraka jamskog vazduha, moraju se u knjigu »uzimanje uzoraka« upisati sledeći podaci: naziv radilišta, odnosno mesta uzimanja uzoraka, vreme uzimanja uzoraka, brzina vazdušna struje, vrsta i broj suda u kome je uzet uzorak, barometarski pritisak, temperatura, metoda uzimanja uzoraka i potpis lica koje je uzelo uzorak.
Hemijske analize uzetih uzoraka treba izvršiti najkasnije u roku od 8 časova od momenta predaje u laboratoriji. Rezultati hemijskih analiza upisuju se u posebnu knjigu laboratorije.
Uzorci jamskog vazduha za hemijsku analizu obično se uzimaju u sledećimf vremenskim intervalima: — u neopasnim jamama i u jamama I kategorije po stepenu opasnosti od metana-najmanje jedanput mesečno; — u jamama II kategorije — najmanje dva puta mesečno; — u jamama III kategorije, na radilištima svih jama koje se serijski provetravaju i u jamama sa slojevima sklonim samozapaljenju — najmanje tri puta mesečno. INDIKATORI GASOVA Princip rada indikatora Indikatori gasova ili detektori su laki ručni aparati, pogodni za upotrebu u jami. Svi ovi indikatori pokazuju trenutnu koncentraciju gasova. Indikatori moraju biti sigurni protiv eksplozije i pouzdani u radu. U poslednje vreme upotrebljavaju se indikatori koji rade na principu: — hemijske reakcije sa gasovima koje indiciramo; — sagorevanja gasova koje ispitujemo; — loma svetlosti — interferencije. Sve indikatore možemo svrstati u sledeće grupe: — indikatore za određivanje metana; — indikatore za određivanje ostalih gasova (CO, CO2, SO2 H2S, NO + NO2).
Prema odredbama uputstva o tehničkim merama pri rudarskim podzemnim radovima na kojima se nije radilo 4 časa, nadzornik, ili lice koje odredi tehnički rukovodilac, moraju pregledati radilišta i utvrditi da li na njima ima opasnih gasova. U slučaju da jama nije radila 8 časova, mora se izvršiti ispitivanje gasova u celoj jami i utvrditi da je jama normalno provetrena i da nema opasnosti po radnike. Pregled radilišta i uskopa izvršiti neposredno pre početka rada. U svim ovim slučajevima, gasovi se moraju ispitati na sledečim mestima: — na svim radilištima i njihovim prilazima; — na ulaznoj i izlaznoj vazdušnoj struji revira; — u hodnicima izlazne vazdušne struje u kojima su montirani elektro kablovi; — na svim mestima na kojima je električna oprema u »S« izvedbi; — u komorama i slepim oknima; — na svim ostalim radnim mestima koje odredi tehnički rukovodilac. Indikatori za određivanje metana Indikatora metana ima više vrsta i tipova, a obradiće se samo oni koji se danas u rudnicima najviše upotrebljavaju. Prema propisima o tehničkim merama i merama zaštite na radu pri rudarskim podzemnim radovima, svi indikatori metana moraju da ispunjavaju sledeće uslove: 1. da sigurno pokazuju prisustvo metana u jamskom vazduhu već pri sadržaju od 0,2%; 2. da su sigurni protiv prenosa eksplozije iz unutrašnjosti indikatora na spoljni vazduh i kod najvećih brzina vazdušne struje; 3. da su tako podešeni, da se mogu upotrebljavati dva sata duže od trajanja radnog vremena; 4. da su snabdeveni magnetnim ili drugim isto tako sigurnim zatvaračem, Za indiciranje metana upotrebljavaju se sledeći indikatori: Benzinska sigurnosna svetiljka Radi na principu sagorevanja gasa kojd ispitujemo. Ona služi za indiciranje metana, a pomoću nje se može dokazati prisustvo ugljen-dioksida ili nedostatak kiseonika u jamskom vazduhu. Glavna delovi benzinske svetiljke, kao što se vidi na sl. 33 i 34 su: 1. limena posuda za benzin ispunjena je vatom, u kojoj se benzin srne sipati u onoj količini koliko vata može da ga upije (oko 40 gr); 2. fitilj — koji se nalazi u posudi a plamen gori u staklenom cilindru; 3. stakleni cilindar na koji se postavljaju dve mreže; 4. unutrašnja zaštitna mreža izrađena od čelične pletene žice;
5. spoljašna zaštitna mreža izrađena je od mesingane pletene žice; 6. mehanizam za paljenje plamena (upaljača); 7. magnetni zatvarač koji služi protiv nasilnog otvaranja; 8.. okvir u kome su postavljene zaštitne mreže 1 stakleni cilindar; 9. vijak za regulaciju visine plamena; 10. kuka za nošenje. Sigurnost benzinske sigurnosne svetiljke zasniva se na njenoj hermetičnosti i sposobnosti zaštitnih mreža da rashlađuju temperaturu plamena ispod 650°C, odnosno ispod temperature paljenja metana. Unutrašnja mreža izrađena je od čelične žice (zbog toga što čelik 'bolje provodi toplotu), a spoljašna od mesingane žice koja je otporna na koroziju. Debljina žice od koje su izrađene mreže mora biti između 0,3 i 0,4 mm. a na 1 cm 2 površine mreže mora da ima 144 otvora. Mreže sa ovim karakteristikama razvode toplotu po čitavoj površini i predaju je okolnom vazduhu i ne propuštaju plamen van mreže (koji bi upalio metan). Metan koji kroz mrežu svetiljke dospe do normalnog plamena f: tilja nemirno sagoreva i u donjem delu se proširuje, počinje da guil sjaj i u gornjem delu se gasi. Produženje normalne dužine plamena s plavičastim oreolom je jasno uočljivo tek kod 1% metana. Međutim, zibo nemirnog pomeranja plamena pri sagorevanju metana, nije preporut ljivo da se određuje količina metana u jamskom vazduhu normalnu (nereduciranim) plamenom. Normalnim plamenom se samo konstatuj da jamski vazduh sadrži metan. Određivanje količine, odnosno procenta metana u jamskom vas duhu, vrši se reduciranim plamenom .benzinske sigurnosne svetiljke. Rt ducirani (mali) plamen, na 2 — 3 mm visine u vazduhu bez metana, go; tamno-plavim plamenom, čiji se vrh završava vidljivom tačkom žutog plamena.
Sl. 34 Benzinska sigurnosna svetiljka Pri ovakvom plamenu svetiljka je najprikladnija za ispitivanje metana u vazduhu. Prisustvo metana između 1 i 5%, benzinska sigurnosna svetiljka pokazuje stvaranjem svetlo-plavog oreola oko reduciranog plamena. Po visini oreola može se približno tačno odrediti sadr-žina metana u vazduhu. Plamen metana gasi se u mrežd kod 5% metana u vazduhu, a ujedno i plamen fitilja. Gornja granica metana pri kojoj se plamen gasi, može biti veća ili manja od 5%, što zavisi i od brzine vazdušne struje. Ispitivanje koncentracije metana u vazduhu vrši se prvo normalnim plamenom. Ako plamen svetiljke počinje naglo da raste — na tom mestu ima nakupljene opasne količine metana i svetiljku treba lagano, bez trzaja, vratiti na dole prema podini. Ukoliko se pak sa normalnim plamenom dužina plamena ne poveća, odnosno ne može se utvrditi prisustvo metana u vazduhu, pristupa se indiciranju pomoću reduciranog plamena. Plamen se reducira pomoću vijaka visine 2 — 3 mm i ponovo se oprezno podiže prema krovu radilišta. Ako u jami već ima metana (od oko 0,5%) javlja se plavičasta plamena kupaoreol. Pri koncentraciji od 1 — 2% metana, visina plamena je neznatna, a pri 3% metana plamen se približava rubu staklenog cilindra lampe, sa 4% plamen već prelazi rub, a pri 5% plamen je u visini poklopca zaštitne mreže i širi se. Ako je koncentracija metana preko 5%, plamen se ugasi u lampi, a metan prođuzava da sagoreva, a ako sadržaj metana pređe 14%, lampa se ugasi, odnosno prestaje sagorevanje metana (vidi sl. 35).
Pri indiciranju metana svetiljku treba držati u vertikalnom položaju, ne naginjati je i ne mahati njome. Svetiljku sa normalnim plamenom (visina plamena oko 20 mm) treba uzeti u desnu ruku, tako da se sa tri prsta i palcem obuhvati limena posuda, a mali prst staviti ispod posude i podignuti je u visinu očiju. Po završenom ispitivanju koncentracije metana svetiljka se spušta naniže, na isti način kao što je podignuta. Benzinske sigurnosne svetiljke čuvaju se u lampari, a smeju se izdavati samo ako su ispravne i pregledane pre izdavanja. Ispravnost benzinske sigurnosne svetiljke vrši se na sledeći način: — proveriti ispravnost posude za benzin (da ne propušta), a zatim ispitati da li se uvlačenje i izvlačenje fitilja vrši pravilno i da li je uređaj za paljenje ispravan, odnosno da li se paljenje vrši lako i brzo; — proveriti magnetni zatvarač okretanjem okvira (da li se svetiljka može otvoriti); — proveriti stakleni cilindar (da nije polomljen) i njegovu nepro-pusnost pomoću naprave na komprimirani vazduh nadpritiska od 0,5 at, ili duvanjem donjeg i gornjeg ležišta kontrolisati plamen; ukoliko plamen ostane miran znači da je stakleni cilindar ispravan i da dobro zaptiva; — proveriti ispravnost zaštitnih mreža: svetiljku treba podignuti u visini očiju, okrenuti je prema svetlu i posmatrati otvore na mreži. Ukoliko su otvori u obe mreže jednaki i pravilno raspoređeni, mreže nisu korodirale i ispravne su; — proveriti ispravnost kuke: ako je kuka ispravna, odnosno pravilno oblikovana, vrh ne srne dodirivati zaštitnu mrežu. Svako lice koje preuzima svetiljku dužno je da je detaljno pregleda. Ukoliko se utvrdi da na svetiljci ima oštećenja i neispravnosti, takvu svetiljku treba vratiti u lamparu. Pri kretanju po jami benzinska sigurnosna svetiljka mora se držati vertikalno i mirno, a po mogućnosti što niže. Svetiljkom se ne sme mahati ni davati signali, naročito ne u jakoj vazdušnoj struji. U blizini radilišta, u svezoj vetrenoj struji, svetiljku treba ponovo prekontrolisati i utvrditi njenu ispravnost. Na radilištu na kome se vrši indiciranje metana rad se mora obustaviti uz prethodno gašenje svetla. Najstrožije je zabranjeno držati dugo upaljenu svetiljku u eksplozivnoj smeši metana i vazduha. Indiciranje metana u jakoj vetrenoj struji nije dozvoljeno, jer može doći do izbijanja plamena van mreže i do upale metana. Svetiljku treba uvek paliti u svežoj vetrenoj struji. Pored benzinske sigurnosne lampe, upotrebljava se i kombinovana električna i benzinska svetiljka. To je, u stvari, akumulatorska svetiljka sa malom benzinskom sigurnosnom svetiljkom. Akumulatorska lampa služi za osvetljenj-e, dok se benzinska uključuje kada metan treba indicirati. Kombinovanim svetiljkama snabdeveno je samo nadzorno-tehničko osoblje. »Ringros« metanometar
Radi na principu smanjenja zapremine usisne mešavine vazduha nakon sagorevanja metana na užarenoj niti, koja se nalazi u komori za sagorevanje. Kako je metan lakši od vazduha, on brže prolazi porculanski prsten-cilindar u komori za sagorevanje od vazduha sa kojim je pomešan. Usled kondenzacije vodene pare i hlađenja gasova dolazi do smanjenja pritiska u komori za sagorevanje, koji se registruje preko »U« cevčice spojene sa komorom. Pri većoj koncentraciji metana u uzorku vazduha, pad pritiska će biti veći u komori, što će se očitati na »U« cevčici. Metanometar se sastoji od kućišta instrumenata u kome je smeštena komora za sagorevanje, poroznog cilindra, »U« cevčica, skale za očitavanje i sijalice za osvetljavanje skale. Nit pomoću koje se vrši sagorevanje metana u ugljendioksid i vodenu paru napaja se strujom preko kabla iz akumulatora. Skala za očitavanje osvetljena je malom žaruljom koja je sa svojim otpornikom serijski spojena sa užarenom niti. Na levoj strani skale označeni su procenti metana, a na desnoj vreme difuzije i granica za merenje vremena difuzije. Gumenom lopticom vrši se usisavanje vazduha — uzorka u indikator. Metanometrom možemo indicirati od 0 — 3% metana u vazduhu. To je veoma precizan i osetljiv instrumenat kojim se mora pažljivo rukovati. Interferometar Ovaj aparat služi za brzo i tačno određivanje koncentracije metana i ugljendioksida u jami. Princip rada ovog instrumenta zasniva se na fizičkim svojstvima svetlosti-interferencije. U stvari, određivanje metana u jamskom vazduhu pomoću ovog instrumenta zasniva se na principu merenja razlike jačine prelamanja dva svetlosna zraka istog svetlosnog izvora, koji prolaze kroz dva različita medijuma-sredine. Interferometar ima tri paralelne komore, dve spoljne (b) i jednu unutrašnju (a). U spoljnjim komorama nalazi se čist vazduh, a u unutrašnje se usisava vazduh koji treba da ispitujemo. Pošto jamski vazduh ima različito prelamanje svetlosti u odnosu na čist vazduh, to će se svetlosni zraci različito odbiti, što na skali čitamo direktno pomoću sistema prizme. Ukoliko su sve tri komore ispunjene čistim atmosferskim vazduhom, tj. ukoliko svetlosni zraci prolaze kroz iste sredine, neće doći do pomeranja interferentne slike, pa se taj položaj uzima kao nulti. Ukoliko se u komori (a) u vazduhu nalazi metan, interferentna slika će se pomeriti sa nultog položaja. Ovo pomeranje slike je proporcionalno koncentraciji metana i ugljendioksida u uzorku vazduha. U našim rudnicima uglavnom se koriste interferometri ruske proizvodnje »Ši—3« i »Ši— 5«, nemačke proizvodnje »ZEISS«, japanske proizvodnje »RIKEN KEIKI« (tip 17 i 18 i dr.), koji su po konstrukciji i principu rada manje više slični. Na spoljnjoj strani kutije interferometra smešteni su sledeći delovi: otvor (1) za usisivanje uzorka vazduha u instrument pomoću gumene pumpe (2) koja je spojena sa otvorom (3) za instrument; okulara (4) i njegovog zaštitnog poklopca (5) koji je pričvršćen za kutiju pomoću lančića (okular služi za podešavanje oštrine vidnog polja instrumenta); kontaktno dugme — tastera (6 i 7) svetiljke za osvetljavanje skale (koji su zaštićeni od vlage i prašine gumenim elastičnim poklopcem); regulacioni vijak (8) za podešavanje interferentne slike na nulu na skali za očitavanje, a zaštićen je poklopcem (9); zaštićenog poklopca (10) apsorpcione, patrone i suvog elementa; zaštitnog poklopca (11) na ležištu sijalice i uređaja za precizno očitavanje noniusa (12), koji ima skalu za očitavanje — doboš (13). Spoljni šematski izgled interferometra prikazan je na sl. 36.
Interferometar radi na principu optičkog instrumenta, koji je smešten u pljosnatu četvorougaonu kutiju (vidi si. 37), a sastoji se od izvora svetlosti-baterije (8) koja napaja sijalicu (6). Svetio koje dolazi od sijalice prolazi kroz sočivo (5 i 4) i odlazi u prizmu (3). U ovoj prizmi svetlosni zraci se dele na dva dela. Jedan deo prolazi kroz jednu spoljnu komoru (u kojoj je čist vazduh) i ide do prizme (2) u kojoj se zrak lomi, a zatim se kroz drugu vazdušnu komoru vraća natrag u prizmu (3). Drugi deo svetlosnog snopa, posredstvom prizme (2), ide dva puta kroz komoru (a) u kojoj se nalazi uzorak koji se ispituje. Oba ova snopa spajaju se u prizmi (3), reflektuju se i vraćaju preko objektiva (7) u okular (11). Kroz okular se opažaju interferirajuće linije na ploči sa skalom (10). Uzeti uzorak prolazi kroz apsorpcionu patronu (9) i odlazi u komoru (a).
SI. 37. Sematski spoljni izgled interferometra »Riken keiki« tip 18 Uzorak vazduha usisava se prvo preko apsorcione patrone u kojoj se oslobađa vodene pare. Ukoliko se želi apsorbovati i ugljendioksid, onda treba koristiti dodatnu patronu. Kod
interferometra ruske proizvodnje, prvo se apsorbuje ugljendioksid a zatim vazduh odlazi u deo patrone u kojoj se oslobađa vodene pare. Prvi uzorak vazduha ispituje se zajedno sa ugljendioksidom, a zatim se postavi apsorciona patrona za CO 2 i H2O. Ova proba pokazaće samo metan. Razlika između prve i druge probe, odnosno rezultata, je približna koncentracija ugljendioksida. Pošto metan i ugljendioksid imaju gotovo isti indeks prelamanja svetlosti, to se oba gasa mogu očitati na istoj skali sa malim greškama, a za indiciranje ostalih gasova pomoću interferometra treba posebna skala ili preračunaavnje dobivenih rezultata. Pre ulaska u jamu interferometar treba pripremiti za ispitivanje gasova na sledeći način: — ispitati hermetičnost instrumenata na taj način što se otvor (1) zatvori, a gumena pumpa (kruška) stisne do kraja. Ukoliko su svi spojevi dobro zaptiveni, gumena lopta se neće puniti vazduhom. U protivnom, treba prekontrolisati hermetičnost svakog pojedinog spoja; — gumena pumpa ispituje se na taj način što se pumpa skine sa instrumenta, a zatim se kraj cevčice zatvori, pumpa stisne do kraja i nakon toga otpusti (ukoliko je ispravna — polako će se puniti vazduhom); — podešavanje crne interferentne linije skale na nulu vrši se na površini, u svežoj atmosferi. U komoru (a) usiše se atmosferski vazduh, a zatim se preko tastera i okulara proveri da li se nula skale podudara sa levom crnom interferentnom linijom. Ukoliko su linije nejasne, izoštravaju se okretanjem okulara. Međutim, ukoliko se interferentna linija ne poklapa sa nulom, treba skinuti poklopac regulacionog vijka (8) i pažljivo, okretanjem vijka, podesiti liniju na nulu; — prekontrolisati izvore svetlosti (baterije i sijalice) i ako su istrošeni zameniti ih novim (treba koristiti sijalice od 1,5 V i struje 0,15 A). — prekontrolisati apsorpcionu patronu prema uputstvu proizvođača; Interferometar treba i nositi i čuvati pažljivo, pre svega od potresa i naglih promena temperature. Usisavanje uzoraka vrši se direktno preko otvora za usisavanje, ili kroz gumeno crevo spojeno na otvor. Gumeno crevo je podesno za uzimanje uzoraka, jer se može postaviti u svaku rupu ili pukotinu visoko iznad glave. Gumenom pumpom se najmanje pet puta usiše vazduh u interferometar. Ukoliko se želi precizno očitavanje metana, treba uzeti u obzir i korekciju usled temperature i visinske razlike — barometarskog pritiska, jer je interferometar podešen na normalne uslove. Koeficijenat korekcije kojim treba pomnožiti očitanu koncentraciju metana izračunava se pomoću formule: 273 + t K = 2,59 ------------ , P gde je: t — temperatura p — pritisak PRIMER: Na skali interferometra očitana je koncentracija metana 1,75%, pri temperaturi od t == 27 °C i barometarskog pritiska p = 765 mm Hg. Kolika je stvarna koncentracija metana? 273 + t 273 + 27 K = 2,59 ----------- = 2,59 --------------p 765
K = 1,02 Kch4 = 1,75 . K = 1,78%. Dozvoljena greška merenja kod ruskih interferometara je + 0,38, a kod ostalih + 0,1 %. Eksplozimetar Eksplozimetar je aparat koji pomoću merenja neelektričnih veličina omogućava da se veoma lako i brzo odrede eksplozivne koncentracije zapaljivih smeša u vazduhu. Na principu sagorevanja gasova, koristeći električne merne metode, konstruisan je instrumenat — eksplozimetar. Postoji više tipova i modela eksplozimetra. Svi oni imaju gotovo iste sastavne delove, isto se podešavaju i rade na istom principu. U nas, u rudnicima, najviše se upotrebljava MSA — eksplozimetar, model 2. Eksplozimetar se sastoji iz kutije u kojoj su smešteni svi delovi instrumenta, a izrađena je u sigurnosnoj zaštiti (12). Sa spoljne strane kutije nalazi se skala za očitavanje (om — metar 13), koji je povezan u strujni krug Vitstonovog mosta (na si. 38. prikazan je sematski izgled MSA — eksplozimetra). Na jednu granu Vitstonovog mosta uključen je otpornik od platinske niti (2) smeštene u komori (1) u koju se pomoću gumene loptice (3) usisava uzorak vazduha preko otvora (4). Pre nego što uđe u komoru uzorak vazduha prolazi kroz dva filtera (5) za odstranjivanje prašine i vodene pare, koji su smešteni u usisnoj cevi. Iza komore se nalazi zaštitna mreža (6) koja sprečava izlazak plamena preko otvora (7) i ventila (8). Kao izvor energije (9) za napajanje Vitstonovog niosta služi 6 velikih okruglih baterija (suvi elementi) od 1,5 V, koje su paralelno spojene. Uključivanje eksplozimetra u strujno kolo vrši se preko prekidača (10) i otpornika za regulaciju sa reostatskim dugmetom (R). Vitstonov most sastoji se iz tri otpornika — R1, R2 i Z, koji se nalaze u ravnoteži. Na otporniku Z nalazi se sijalica-tinjalica (11) koja se pali kada se poremeti ravnoteža mosta. Kako se pomoću gumene lopte usiše zapaljiva smeša metana u vazduhu, u komori će doći do sagorevanja metana na užarenoj niti i izvesne količine toplote. Usled povećane toplote, zbog sagorevanja metana, nit od platine se usija, čime joj se povećava električni otpor. Zbog povećanja otpora jedne grane mosta, narušava se ravnoteža strujnog kola koji se očitava na om-metru. Od količine zapaljivog gasa, odnosno metana, zavisi količina toplote koja se dobija sagorevanjem, što se srazmerno odražava i na povećanje električnog otpora, rečju što je veći otpor to će ommetar imati veći otklon, odnosno veće pomeranje kazaljke. Kada se platinska nit zagreje od izvora struje, deluje kao katalizator i na svojoj površini veže svu količinu metana koji se raspršuje u komori. Sva ova količina metana, pod uslovom da ima dovoljnu količinu kiseonika — sagori.
Pre nego što se eksplozimetar upotrebi za indiciranje metana, mora se pripremiti za rad. Prvo se mora prekontrolisati filter za prašinu i vodenu paru, koji je obično od vate i aktivnog uglja, a zatim se kontroliše ispravnost zaštitne mreže. Ako je mrežica prljava ili oštećena, zamenjuje se novom. Potrebno je doterati kazaljku na nulu. Ukoliko se kazaljka ne nalazi na nuli, pomoću vijka za regulaciju podešava se dok se ne poklopi sa nulom. Isto tako potrebno je ispitati i prekontrolisati i ostale delove istrumenta. Gumenom pumpom treba usisati najmanje pet puta uzorak vazduha. Ukoliko kazaljka zauzme krajnji položaj i počne se kretati od leva na desno, to je pouzdan znak da u vazduhu ima metana u koncentraciji koja je eksplozivna. Sistem za daljinsku kontrolu sadržaja metana Ovo je za sada najpouzdanije sredstvo za kontrolu i signalizaciju opasnih koncentracija metana. Interferometar, eksplozimetar i benzinska sigurnosna lampa su indikatori kojima se određuje trenutno prisustvo koncentracije metana u jamskom vazduhu. Oni pokazuju sadržaj metana u jednom uzorku vazduha, što za zaštitu od gasova nije dovoljno. Sistem za automatsku zaštitu od gasova zasniva se na neprekidnom određivanju koncentracije metana u jamskom vazduhu i za automatsku signalizaciju pri opasnoj koncentraciji. Ovi uređaji rade, u većini slučajeva, na principu sagorevanja metana bez plamena, pri čemu se razvija toplota koja je iškorišćena za odreiđvanje sadržaja metana. Uglavnom se koriste kao samostalni sistem, ili sistem daljinske kontrole parametara jamske atmosfere. Mogu
se koristiti u sistemu za automatsko upravljanje pojedinih ventilatora, ili u sistemu za podešavanje atmosfere i ventilacije pojedinih delova jame, odnosno jame kao celine. U zavisnosti od vrste sistema i aparata, mogu određivati neprekidnu automatsku kontrolu metana na mestu gde je postavljen uređaj, ili centralizovanu daljinsku kontrolu sadržaja metana. Dakle, postavljanjem određenih aparata na karakteristična mesta u jami i njihovim uključivanjem, obezbeđuje se automatski sistem daljinske kontrole tog određenog mesta (aparati iz sistema se mogu povezati i u elektronski računar u kome se dobivene informacije iz sistema obrađuju). Centralizovana daljinska kontrola sadržaja metana u jamskom vazduhu može biti podešena tako da praćenjem MDK-a metana obezbedi sledeće: — da svetlosnom i zvučnom signalizacijom blagovremeno upozori na pojavu povećanog sadržaja metana; — automatski isključi napajanje električnom strujom nekog uređaja koji zbog povećanog sadržaja metana može da izazove eksploziju; — da upozori radnike u zoni opasnosti i van nje na povećane koncentracije metana i dr. Svi ovi uređaji — sistemi, izvedeni su u eksplozivnoj zaštiti i obezbeđeni su od paljenja smeša metana U jamskom vazduhu. Proizvode se razni tipovi i modeli koji se razlikuju po konstrukciji, a rade skoro na istom principu. Određivanje gasova na principu hemijske reakcije Indikatori koji rade na principu hemjiske reakcije gasa koji se ispituje sa reagensom, služe za određivanje svih jamskih gasova sem metana. Postoje više vrsta indikatora koji, uglavnom, rade na istom principu, a razlikuju se po konstrukciji. Od indikatora se najviše koristi DRAGEROV indikator —M— 19/31 i indikator — GH—4 ruske proizvodnje. Oba ova indikatora imaju iste sastavne delove, oblik i veličinu. Da bi se pomoću indikatora mogla odrediti koncentracija gasova, potrebno je imati odgovarajuću cevčicu sa reagensom za određeni gas. Indikatorom se kroz oevčicu provlači vazduh, pri čemu nastaje hemijska reakcija između gasa koji se ispituje i reagensa u cevčici. Indikator »Drager M—19/31« To je aparat koji, u stvari, predstavlja vakuum pumpu u obliku meha, izrađenog od gumene i plastične mase (sematski izgled ovog indikatora prikazan je na slici 39 i 41). Indikator se sastoji od glave pumpe (1) sa otvorom u kome se postavlja cevčica, sita (2) koje zadržava prašinu, lančića (3) koji spaja gornju (5) i donju (6) ploču, opruga (7) koje povezuju ploče, izduvnog ventila (8), kanala za vazduh (9) i otvora za lomljenje vrha cevčice (4). Gornja i donja strana pumpe izrađena je u vidu ploča, koje se u unutrašnjoj strani oslanjaju na dve savitiljive opruge. Ove ploče služe za sabijanje, odnosno otpuštanje meha, a povezane su lančićem. Ispitivanje indikatora vrši se na taj način što se u otvor stavi zatvorena cevčica, koja potpuno zatvara otvor glave indikatora. Zatim se pumpa sabije do kraja i opusti. Ako je indikator ispravan, neće se napuniti vazduhom u roku kraćem od 10 minuta. Smatra se da je meh potpuno napunjen vazduhom koji se ispituje kada se lančić potpuno zategne.
Sa ovim indikatorima, pomoću odgovarajućih cevčica, mogu se odrediti koncentracije svih gasova sem metana, u jedinicama naznačenim na samim cevčicama. Cevciče za određivanje jamskih gasova Cevčice za određivanje jamskih gasova sastoje se: od staklene cevčice sa zatupljenim vrhovima (1) i (2) bele površine za pisanje (3), sloja za prečišćavanje jamskog vazduha (4), reaktivnog sloja sa mernom skalom (5) i strelice (6).
1 4 6 5 3 2 SI. 40. Sematski prikaz cevčice za određivanje gasova
SI. 41. Indikator gasova sa cevčicom za određivanje gasova U zavisnosti od vrste gasa za koji je cevčica namenjena, hemijska reakcija između reagensa i gasa menja broj reaktivnog sloja sa skalom. Dužina obojenog sloja na oevčici zavisi od koncentracije gasa u jamskom vazduhu. Ukoliko je koncentracija gasa veća, utoliko će i dužina obojenog sloja biti veća. Pre nego što se cevčica postavi u otvor pumpe, zatupljeni krajevi cevčice se polome na otvoru samog indikatora, a zatim se cevčica postavi u otvor glave pumpe. Strelica na cevčici
treba da bude okrenuta prema glavi pumpe. Cevčica treba potpuno da dihtuje sa otvorom, kako se vazduh ne bi uvlačio pored cevčice. Sloj prečistača na cevčici zadržava prašinu, vlagu i ostale primese u vazduhu, sprečavajući njihov ulazak u reaktivni sloj. Na beloj površini cevčice upisuju se podaci o merenju koncentracije gasova: datum merenja, mesto i dobiveni rezultati. Po završenom merenju, otvore cevčica treba zatvoriti gumenim zatvaračem (kapicom), radi njihovog čuvanja kao dokaznog materijala. Kao i indikator, i cevčice za gasove proizvodi više firmi. U nas se najviše upotrebljavaju cevčice tipa »DRAGER« i ruske. U tabeli 2 data je lista cevčica za gasove sa potrebnim podacima od strane proizvođača »DRAGER«. Na svakoj cevčici, odnosno kutiji u kojoj je spakovano po 10 cevčica, stoji naznačeno: — naziv gasa za koji je cevčica namenjena; — tip cevčice u određenim jedinicama; — broj usisavanja; — datum proizvodnje; — uputstvo za upotrebu cevčice. Upotrebljene ampule ne smeju se bacati bez kontrole. One se mogu bacati samo na za to određena mesta. Određivanje ugljenmonoksida (CO) Za određivanje ugljenmonoksida upotrebljavaju se cevčice (ampule) čiji opseg merenja može biti različit, što zavisi od koncentracije gasa. Reaktivni sloj kod svih cevčica je bele boje. Standardne su dužine i izgravirane u % ili ppm. Kao reagens se upotrebljava jodpentaoksid (JO 5 i sumporna kiselina H2SO4), u vidu impregnacije. Umesto jodpentaoksida, može se upotrebiti rastvor paladijumhlorida. Usisavanjem vazduha pomoću indikatora omogućava se da vazduh sa sadržajem ugljenmonoksida prolazi kroz cevčicu, u kojoj se ugljenmonoksid veže sa reagensom u novo jedinjenje, menjajući pri tom boju reaktivnog sloja. U zavisnosti od koncentracije ugljenmonoksida, merna skala na cevčici biće više ili manje obojena u braon, odnosno crvenkasto-braon do zelene boje. Dužina obojenog sloja na mernoj skali cevčice predstavlja koncentraciju ugljenmonoksida u vazduhu koji se ispituje. Lista cevčica za gasove proizvodnje »Drager« Tabela 2. Naziv cevčice
Katal. broj
1 Ugljenmonoksid 5/C
2 CH 25601
Ugljenmonoksid 8/a (CO+H2) Ugljenmonoksid 10/a
CH 19701 CH 28900
Ugljenmonoksid 0,1%/a Ugljenmonoksid 0,3°/o/a Ugljenmonoksid 0,5%/a Ugljenmonoksid CO 200/a + CO2 2%/a Ugljendioksid 0,01%/a
CH 29601 CH 24901 CH 29901 67 1831 CH 30801 CH 25501
Opseg merenja 3 5— 150 ppm 100— 700 ppm 8— 150 ppm 10— 300 ppm 100— 3000 ppm 0,1 - 1,2% 0,3 - 4% 0,5 – 7% 200— 2500 ppm 2-12% CO2 0,01 — 0,3% 0,1 — 1,2%
Broj pumpanja — usisavanja 4 10 2 10 10 1 1 1 1 2 2 10 5
Ugljendioksid 0,5%/a Ugljendioksid 1% Ugljendioksid 5%/A Nitrozni gasovi (NO+NO2) 0,5/a Nitrozni gasovi (NO+NO2) 2/a
CH 31401 CH 25101 CH 20301 CH 29401 CH 31001
Nitrozni gasovi (NO+NO2) 100/C
CH 27701
Sumporvodonik H2S l/C
67 19001
Sumporvodonik H2S 5/b
CH 29801
Sumporvodonik H2S 100/a Sumporvodonik H2S 0,2%/A Sumpordioksid SO2 l/a Sumpordioksid SO2 20/a
CH 29101 CH 28101 CH 31701 CH 24201
Sumpordioksid SO2 0,04
CH 26001
Sumpordioksid SO2 30/a
CH 23201
0,5— 6%
1
0,5- 10% 1— 20% 5- 60% 0,5— 10 ppm 2 — 50 ppm 5— 100 ppm 100— 1000 ppm 500— 5000 ppm 1— 20 ppm 10— 200 ppm 5— 60 ppm 50— 600 ppm 100— 2000 ppm 0,2— ) % 1— 20 ppm 20 — 200 ppm 200— 2000 ppm 13 — 288 ppm 0,04— 0,9 mg/l 0,1— 10 mg/l 32— 3200 ppm
1 1 1 5 10 5 5 1 10 1 10 1 1 1 10 10 1 23-1 6
Reaktivne cevčice za ugljenmonoksid imaju skalu sa podacima za jedno i deset usisavanja (n = 1 i n= 10), čije su vrednosti izražene u % (zapreminski) i ppm jedinicama. Ukoliko se pri jednom usisavanju ne oboji reaktivni sloj do prvog podeoka, treba još devet puta usisati uzorak vazduha kroz cevčicu. Ako je cevčica predviđena za n = 1 i n = 10 i indiciranje se obavi pomoću 10 usisavanja, onda dobiveni rezultat treba podeliti sa 10. Na slici 42. data je cevčica CO 10/A, koja je predviđena za jedno i deset usisavanja, čiji je opseg merenja: — pri jednom usisavanju — od 0,01 — 0,3%, odnosno od 100 — 3000 ppm.; — pri 10 usisavanja — od 0,001 — 0,03%, od 10 — 300 ppm. Ovaj tip cevčice služi za indiciranje ugljenmonoksida kada se nalazi u vazduhu u malim količinama. Za veće koncentracije koriste se cevčice sa sledećom opsegom merenja: — cevčice CO 5/C, čiji je opseg merenja za deset usisavanja — od 5 — 150 ppm i za dva usisavanja od 100 — 700 ppm; — cevčice CO 5/b, čiji je opseg merenja za 10 usisavanja — od 5 — 200 ppm; — cevčice CO 0,1%/a, čiji je opseg merenja 0,1 — l,2°/o — za jedno usisavanje; — cevčice CO 0,3%/a, čiji je opseg merenja za jedno usisavanje — od 0,3 — 4%; — cevčice CO 0,5%a, čiji je opseg merenja pri jednom usisavanju — od 0,5 — 7°/o; — cevčice CO 200/a + CO2 2%a, čiji opseg merenja pri dva usisavanja iznosi 200 — 2500 ppm CO i 2 — 12% OO2 i dr.
SI. 42. Cevčica CO—10/A Sve ove cevčice rade na istom principu, a razlikuju se po opsegu merenja. Sloj za prečišćavanje kod svih cevčica za ugljenmonoksid ima funkciju da apsorbuje sve druge gasove koji se nalaze u uzorku vazduha sem ugljenmonoksida. Vreme reagovanja ugljenmonoksida sa reagensom u cevčici iznosi od 8 – 12 sekundi, što zavisi od vrste cevčice. Vek trajanja cevčice je 2 godine, ukoliko se drže na temperaturi ispod 300 C. Merenje je realno i tačno pod uslovom da se temperatura gasa kreće od — 10° do ± 90 0 C. Ako se pri merenju dobije negativni rezultat, tj. ako reaktivni sloj ne promeni boju, onda se ta ista cevčica može upotrebiti više puta u toku dana. Određivanje ugljendioksida (CO2) U ovu svrhu upotrebljavaju se cevčice — ampule, čiji opseg merenja može biti različit. Reaktivni sloj kod cevčica za CO2 je bele boje. Standardne su dužine i izgravirane u zapreminskim procentima. Kao reagnes se upotrebljava jedinjenje hidracina. Usisavanjem vazduha pomoću indikatora, vazduh koji sadrži ugljendioksid prolazi kroz cevčicu, u kojoj se ugljendioksid veže sa reagensom u novo jedinjenje, menjajući pri tom boju reaktivnog sloja. U zavisnosti od koncentracije ugljendioksida, merna skala na cevčici biće više ili manje obojena violet bojom. Dužina obojene skale na cevčici predstavi jace koncentraciju ugljendioksida u % u vazduhu koji se ispituje. Opseg merenja ugljendiokšida cevčicom je veoma različit. Cevčica 0,l%a ima opseg merenja sa 5 usisavanja od 0,1 — 1% CO 2. Ovom cevčicom mogu se meriti d veće koncentracije od 1% CO2 ako se vazduh usisa samo jednom i rezultat pomnoži faktorom 7, čime se dobija približna koncentracija ugljendiokšida. Primer: ako je sa 5 usisavanja obojen ceo reaktivni sloj, a pri ruci nemamo cevčicu sa većim opsegom merenja, onda uzimamo novu cevčicu ovog tipa i usisamo vazduh jednom. Ako se pri ovom usisavanju dboji reaktivni sloj do crte 0,6, znači da u vazduhu ima 4,2% CO2 (vidi sl. 43.).
Oevčica od 1% CO2 namenjena je samo za jedno usisavanje (n = 1), sa opsegom merenja od 1 — 20% CO2. Na ovoj cevčici se direktno čita koncentracija OO2 u %. Pored ovih cevčica koriste se i cevčice samo sa jednim usisavanjem: — cevčica 0,5 %/a, sa opsegom merenja od 0,5 — 10% CO2; — cevčica 5 %/a, sa opsegom merenja od 5 — 60% CO2 i dr. Vek trajanja cevčica za CO2 je 2 godine, pod uslovom da se čuvaju na temperaturi ispod 30 °C.
Rezultat je realan ako se indiciranje vrši pri temperaturi od 0 — 50 0 C. Ako se dobije negativan rezultat, cevčica se može upotrebljavati više puta u toku dana, ali se ne preporučuje. Vreme reagovanja CO2 sa reagensom je 15 sekundi, maksimalno duplo. Određivanje nitroznih gasova Za određivanje nitroznih gasova indikatorom takođe se upotrebljavaju cevčice, čiji opseg merenja može biti različit, što zavisi od koncentracije gasova. Reaktivni sloj kod svih cevčica za nitrozne gasove je bele boje. I one su standardne dužine i izgravirane u ppm jedinicama. Kao reagens se upotrebljava aromatični aminom. Usisavanjem vazduha pomoću indikatora, vazduh se azotnim oksidima prolazi kroz sloj za prečišćavanje od prašine i drugih primesa. Ovaj sloj ima ulogu i da NO oksidiše u NO 2, tako da se na mernoj skali dobija rezultat kao zbir NO + NO2. Azotni oksidi vežu se sa reagensom u novo jedinjenje, menjajući boju reaktivnog sloja u žutu ili crvenobraon boju. U zavisnosti od koncentracije NO + NO2, merna skala obojice se manje ili više. Dužina obojenog sloja na mernoj skali cevčice predstavlja koncentraciju nitroznih gasova u vazduhu koji se ispituje. Cevčice za nitrozne gasove imaju skalu sa podeocima u ppm jedinicama — za jedno, pet i deset usisavanja. Cevčica 100/b NO + NO2 (prikazana na sl. 44.), služi za opseg merenja pri jednom usisavanju od 500 — 5000 ppm, a pri 5 usisavanja od 100 — 1000 ppm, odnosno od 0,01 — 0,1%.
Pored ove cevčice upotrebljavaju se još: — cevčice 0,5/a NO + NO2 — za male koncentracije: od 0,5 — 10 ppm pri obaveznih pet usisavanja; — cevčice 2/a NO + NO2 — za koncentracije pri 10 usisavanja: od 2 — 50 ppm i pri 5 usisavanja od 5 — 100 ppm itd. Vek trajanja cevčica za nitrozne gasove je 2 godine, ako se čuvaju na temperaturi ispod 30 °C. Realne rezultate daju pri temperaturi od 0 — 50 °C. Određivanje sumporvodonika (H2S) Za određivanje sumporvodonika upotrebljavaju se cevčice — am-pule, čiji opseg merenja može biti različit, što zavisi od koncentracije gasa koji se indicira. Reaktivni sloj kod svih cevčica je bele boje. Standardne su dužine, izgravirane u ppm jedinicama. Kao reagens upotrebljavaju se jedinjenja soli teških metala (olovo i dr.). Usisavanjem vazduha pomoću indikatora, vazduh sa sadržajem sumporvodonika prolazi kroz cevčicu u kojoj se H 2S veže sa reagensom u novo jedinjenje, menjajući boju reaktivnog sloja. Ova reakcija je specifična, tako da drugi gasovi i pare koji se nalaze u uzorku vazduiha ne utiču na određivanje sumporvodonika. U zavisnosti od koncentracije sumporvodonika u uzorku vazduha, merna skala na cevčici biće više ili manje obojena u smeđebraon boju. Dužina obojenog sloja na mernoj skali cevčice predstavlja koncentraciju sumporvodonika u vazduhu koji se ispituje. Reaktivne cevčice sa sumporvodonikom imaju skalu sa podeocima za jedno (n = 1) i deset (n = 10) usisavanja. U rudnicima se najviše upotrebljavaju cevčice 5/b i l/C. Skala na cevčici 5/C izgravirana je od 1 — 60 ppm pri 10 usisavanja i 10 — 60 ppm pri jednom usisavanju (na sl. 45. prikazana je cevčica 5/b). Koncentracije sumporvodonika izražavaju se i u mg/m3 vazduha, pri čemu se, pri normalnim uslovima, uzima: 1 ppm H2S = 1,4 mg/m3 H2S
1 mg/m3 H2S = 0,72 ppm H2S. Ako treba da se izmere veće koncentracije H2S od 60 ppm, a ne raspolažemo sa cevčicom većeg opsega, merenje ćemo izvršiti cevčicom istog opsega (novom) samo sa jednim usisavanjem. Dobiveni rezultat se pomnoži sa 10, što ,se vidi iz sledeće tabele: Brojevi na cevčici ppm n = 10 ppm n = 1 ppm n = 10% n=1%
5
10
20
30
40
50
60
5 50 0,0005 0,005
10 100 0,001 0,010
20 200 0,002 0,020
30 300 0,003 0,030
40 400 0,004 0,040
50 500 0,005 0,050
60 600 0,006 0,060
Vek trajanja cevčice je 2 godine, ako se čuva na temperaturi ispod 30 °C. Realni rezultati dobijaju se ako temperatura vazduha iznosi od 0 — 50 °C. Ako se dobije negativni rezultat, cevčica se u toku dana može upotrebiti više puta. Određivanje sumpordioksida (SO2) Za određivanje sumpordioksida (indikatorom) upotrebljavaju se cevčice — ampule, čiji opseg merenja može biti različit, što zavisi od koncentracije gasa. Reaktivni sloj kod cevčica za SO2 je braonžute boje. Standardne su dužine, izgravirane u ppm jedinicama. Rade na sledećem principu: usisavanjem vazduha pomoću indikatora, vazduh sa sadržajem sumpordioksida prolazi kroz cevčicu, u kojoj se sumpordioksid veže sa reagensom u novo jedinjenje menjajući boju reaktivnog sloja. U zavisnosti od koncentracije SO2 u uzorku vazduha, merna skala na cevčici biće više ili manje obojena u belu, odnosno bledoplavu boju. Dužina obojenog sloja na mernoj skali cevčice predstavlja koncentraciju sumpordioksida u vazduhu koji se ispituje. Reaktivne cevčice sa sumpordioksidom imaju skalu za različiti broj usisavanja. Cevčica 20/a ima opseg merenja od 20 — 20 ppm pri 10 usisavanja. Ta ista cevčica pri jednom usisavanju ima epseg merenja od 200 — 2000 ppm. Pri normalnim uslovima (25 °C temperatura 760 mm Hs pritiska), odnos između ppm jedinica i mg/m3 je: 1 ppm SO2 = 2,62 mg/m3 SO2 1 mg/m3 SO2 = 0,38 ppm SO2. U zavisnosti od broja usisavanja 20/a ima sledeći opseg. Brojevi na cevčici u ppm
20
50
100
150
200
n = 10 ppm mg/m3 n = 1 ppm mg/m3
20 52,5 200 525
50 131 500 1310
100 262 1000 2620
150 393 1500 3930
200 524 2000 5240
Na si. 46. prikazana je cevčica 0,01/a SO2 za male koncentracije sa n = 1 i n= 10 usisavanja u % i ppm jedinicama.
SI. 46. Sumpordioksid 0,01/a-SO2 Određivanje vrlo malih koncentracija u vazduhu vrši se usisavanjem vazduha više od 10 puta, a najviše do 23 puta. Koncentracija dobivena posle »n« pumpanja dobi ja se na sledeći način: 1 Konc. SO2 = -------- mg/m3 4* n Primer: cevčicom 0,01/a SO2, posle 17 usisavanja, reaktivni sloj obojio se do prve crte (jedinice). Koncentracija SO2 biće; 1 Konc. SO2 = ------------ = 0,015 mg/m3 4 * 17 Ukoliko se izvrši 23 usisavanja, dobiće se koncentracija od 0,01 mg/m3, odnosno 4 ppm. Vek trajanja cevčice je 2 godine (ako se čuva na temperaturi ispod 30 °C). Realni rezultati dobijaju se ako je temperatura vazduha u granicama od 0 — 40 °C. ODREĐIVANJE ZAPRAŠENOSTI JAMSKOG VAZDUHA Značaj i metode određivanja zaprašenosti jamskog vazduha Štetno dejstvo, fizičko-hemijske osobine, maksimalno dozvoljene koncentracije i mere zaštite od ugljene i agresivne mineralne prašine, obrađeni su u poglavlju II. Da bi se sprovele određene mere zaštite od ugljene i mineralne prašine, neophodno je stalno ispitivati i određivati koncentracije prašine u jamskom vazduhu. Postoje različite metode i instrumenti koji se koriste za određivanje zaprašenosti jamskog vazduha. Nije dovoljno samo poznavati količinu prašine u vazduhu, već je potrebno poznavati i druge parametre neophodne za ocenu 0 zaprašenosti jamskog vazduha, a tu spada: — specifična težina prašine; — disperzni sastav i brzina taloženja prašine; — kvašljivost prašine; — utvrđivanje Si02 i drugih primesa u prašini;
— utvrđivanje stepena zaprašenosti jamskog vazduha, kategorizacija jama i dr. Određivanje zaprašenosti jamskog vazduha vrši se težinskom gravimetrijskom metodom (mg/m3 vazduha) i količinskom-konimetrijskom, metodom (broj čestica na 1 cm3 vazduha). S obzirom na karakter ovog priručnika, u ovom poglavlju će biti obrađeni samo oni instrumenti koji se najviše koriste u našim rudnicima.
INSTRUMENTI ZA MERENJE PRAŠINE Konimetar Ovaj aparat služi za merenje veličine i broja čestica prašine u jamskom vazduhu (konimetrijska metoda). Konimetrom možemo izvršiti količinsku analizu jamskog vazduha, odnosno broj čestica u 1 cm3 vazduha. Sastoji se iz sledećih osnovnih delova: pumpe za usisavanje određene količine zaprašenog jamskog vazduha, dizne sa filterom za propuštanje određene količine vazduha na ploču, konimetrijške pločice za prijem prašine iz usisnog vazduha i mikroskopa. Vazdušna pumpa podešene je tako da može da usisa količinu zaprašenog vazduha od 5, 2,5 i 1 cm3, što zavisi od količine koju želimo da analiziramo. Pumpa je nategnuta federom i pomoću dugmeta se stavlja u pokret. Vazduh sa prašinom koji usisa pumpa, kroz dizne sa filterom, velikom brzinom udara na konimetrijsku pločicu i na njoj se taloži. Konimetrijska pločica je podeljena na 30 ili više polja i na jednoj pločici može se uzeti 30 i više uzoraka. Pločica se pokreće i postavlja lako pod mikroskopom, tako da se uzeti uzorak može kontrolisati na licu mesta — neposredno posle merenja. Pomoću »nec« mikrometra koji je postavljen u okularu, vrši se brojanje i određivanje veličine čestica prašine. Pomoću filtera se odbacuju sve čestice veće od 6 mikrona. Brojanje čestica vrši se pomoću sektorske podele na »nec« mikrometru. Svaka sektorska podela ima 18°, a čestice se broje u obe sektorske podele (ukupno 36°). Dve linije isečaka u sektoru imaju duple linije, a razmak između njih je 5 mikrona. Pomoću ovog razmaka određuje se veličina čestice. Za račun se uzimaju sve čestice, s'tim što se određuje procentualno učešće čestica iznad i ispod 5 mikrona. Dobiveni rezultat iz oba sektora množi se sa 10, jer je to deseti deo kruga. Na taj način se dobij a ukupan broj čestica. Ukupan broj čestica deli se zatim sa količinom uzete probe da bi se dobio njihov ukupan broj po cm3. Tako na primer: ako smo izbrojali ukupno 45 čestica u oba sektora, a usisali 5 cm3 probe vazduha, onda će u jednom kubnom santimetru zaprašenost iznositi: 10 * 45 P = -------------------- = 90 čestica/cm3. 5
SI. 47. Metoda brojanja pomoću »nec«-mikrometra sa sektorom po CAJSU Na slici 47 prikazana je metoda broja pomoću »nec«-mikrometra sa sektorom po CAJSU. Praktične metode brojanja sa upoređivanjem čestica prašine date su na si. 48. i 49. U narednih osam slika date su različite koncentracije prašine u zavisnosti od usisane količine vazduha: 1. Ako je usisana količina vazduha 2,5 cm3, dobija se 100 č/cm3, ili pri 5 cm3 vazduha 50 3 č/cm ; 2. Ako je usisana količina vazduha 2,5 cm3, dobija se 300 č/cm 3, ili pri 5 cm3 vazduha 150 3 č/cm ; 3. Ako je usisana količina vazduha 2,5 cm3, dobija se 200 č/cm3, ili pri 5 cm3 100 č/cm3; 4. Ako je usisana količina vazduha 2,5 cm3, dobija se 500 č/cm8, ili pri 5 cm3 250 č/cm3; 5. Ako je usisana količina vazduha 2,5 cm3, dobija se 700 č/cm3, ili pri 5 cm3 350 e/cm3; 6. Ako je usisana količina vazduha 2,5 cm3, dobija se 1000 č/cm3, ili pri 2,5 cm3 500 č/cms; 7. Ako je usisana količina vazduiha 2,5 cm3, dobija se 2000 č/cm3, ili pri 5 cm3 1000 č/cm3; 8. Ako je usisana količina vazduha 2,5 cm3, doibija se 4000 č/cm3, ili pri 5 cm3 2000 č/cm3.
Na si. 50. prikazan je konimetar CAJS. Sastoji se iz: okulara (1), prstena za regulaciju oštrine (2), ručnog mikroskopa (3), prirubnice (4), ploče (5), prstena držača (6), usisnog priključka (7), ploče objektiva — brojčanika (8), zaštitnog poklopca (9), vazdušne pumpe (10), dugmeta za isključivanje (11) i poluge klipa (12). Da bi što bolje prionule čestice prašine na konimetrijsku pločicu, ona se premazuje specijalnim sredstvima, od kojih se najviše koriste: vazelin rastvoren u benzolu, glicerin, mineralno ulje sa organskim rastvaračima i dr. Pločica se prethodno dobro opere i očisti ksilolom, zatim se jelenskom kožom dobro obriše i premaze određenim sredstvom.
»Dragerova« pumpa
Ova pumpa je, u stvari, indikator za gasove prikazan na si. 39. Određivanje zaprašenosti pomoću ove pumpe vrši se pomoću membranskog filtera čiji je usisni volumen tačno određen (100 cm3). Membranski filter postavlja se u jednu kolonu (čauru) koja ima oprugu za stabilizaciju filtera. Čaura se, preko nastavka ili direktno, pričvršćuje na glavu pumpe (slično kao i cevčica za analizu gasova). Brzina strujanja vazduha po celoj površini filtera jednaka je, a opada sa istezanjem pumpe. Time se postiže da kroz filter u određenom vremenskom intervalu prolazi ista količina vazduha. Ukoliko je zaprašenost jamskog vazduha velika, vrši se tri do pet usisavanja, kod srednje zaprašenosti 8 — 10, a pri maloj zaprašenosti 15 — 30 pumpanja — usisavanja. Membranski filteri koji se koriste za ovaj aparat, imaju fine mikropore od 0,2 —0,3 mikrona, korisne površine od 3,14 cm2, podeljene u 100 jednakih kvadrata. Filteri imaju elektrostatičko delovanje, što povećava stepen fil traci je. Kontrola pod mikroskopom vrši se pomoću odbojnog i probojnog sve tla. »Aera« aspirator Aera je prenosni istrument koji služi za kontrolu zaprašenosti jamskog vazduha gravimetrijskom metodom. Princip rada zasniva se na provlačenju određene zapremine zaprašenog vazduha kroz filter koji se postavlja na usisno crevo, ili vatni filter koji se postavlja u staklenu posudu. Količina vazduha reguliše se pomoću ejektora, a protok pomoću komprimiranog vazduha ili kiseonika koji se nalazi u boci. Vreme uzimanja uzoraka određuje se pomoću štoperiee koja je ugrađena u instrument. Na osnovu protoka vazduha i vremena uzimanja uzoraka, određujemo zapreminu vazduha koja je prošla kroz filter. Količina vazduha u boci kontroliše se manometrom koji je baždaren na 300 atmosfera. Boca ima zapreminu 2 1, a puni se pod pritiskom od 200 atmosfera. Vazduh iz boce ide preko reduktora u kome se pritisak reducira na 7 atmosfera. Iz reduktora vazduh ide u ejektor gde stvara depresiju određene veličine, Zbog koje uzorak vazduha provlači kroz filter. Uključivanje AERE vrši se preko ručice, bojom se automatski uključuje i štoperica (vidi si. 51.). Na gumeno crevo postavlja se filter kroz koji prolazi vazduh — oko 20 l/min. Protok vazduha meri se rotametrom.
SI. 51..Aera — aspirator Koncentracija prašine u vazduhu određuje se po sledećem obrascu:
T N = --------- . 100 mg/m3, p*t gde je: T — težina prašine dobivena uzorkovanjem na filteru (razlika između prvog i drugog merenja) u mg. — protok vazduha kroz filtet u l/min. t — vreme uzorkovanja u min. Vreme uzorkovanja treba da se kreće od 15 — 30 minuta, u zavisnosti od koncentracije prašine. Kod manje zaprašenosti duže je vreme uzorkovanja i obrnuto. Pravilan rad filtera za uzorkovanje prašine uslovljava sledeće: — da postoje uslovi za dovoljan stepen izdvajanja prašine; — otpor filtera mora biti tako nizak, a mogućnost zadržavanja velika, da se na filteru može sakupiti ona količina prašine koja će biti dovoljna za sve analitičke probe; — prašina se mora u potpunosti odvojiti od filterskog materijala; — radi što tačnijeg određivanja koncentracije, filter mora imati konstantnu težinu. Sve navedene zahteve ispunjava filter AF—PC 35 mm, proizvodnje ČS9R. Ovi filteri izrađeni su od organskih mikrovlakana, na bazi hloriranog polivinilhlorida, sa velikim elektrostatičkim naelektrisanjem. Postojani su prema kiselinama, alkalijama i alkoholu. Mikrovlaknasti filter ima visok stepen korisnog filtracionog dejstva — za ugljenu i silikatnu prašinu preko 99%. Bez deformacije i iz-mene strukture oni podnose toplotu i do 60 °C. Postupak sa filterom je sledeći: — skine se samo jedna mreža sa filtera; filter se izvalja metalnim valjkom sa vlaknima okrenutim na dole; valjak ide preko one strane na kojoj se nalazi mreža, s'tim što se preko mreže stavlja kancelarijski papir; — posle toga vrši se merenje težine filtera na vagi sa pet decimala; — izmereni filter se pincetom stavlja u metalni prsten i time je filter spreman za uzofkovanje lebdeće prašine; — posle uzetog uzorka filter se vadi iz prstena, ili se sa prstenom stavlja u eksikator da bi se odstranila vlaga iz uzetog uzorka; u eksikatoru filter stoji 12 h, a zatim još 1 h na sobnoj temperaturi, a zatim se vrši merenje; — razlika između prvog i drugog merenja predstavlja količinu prašine dobivenu uzorkovanjem na filteru. Pored AERE, uzorkovanje pomoću filtera može se vršiti i drugim instrumentima koji imaju protok vazduha od 20 l/min. Fotopilomer Fotopilomer je instrument koji služi za kontrolu zaprašenosti. U rudnicima uglja koristi se radi preduzimanja preventivnih mera za zaštitu od eksplozivne prašine, kao i za kontrolu različitih metoda za odprašivanje koje se primenjuju u rudnicima (vidi si. 52.).
SI. 52. Fototpilomer »F—1« SSSR Princip rada ovog instrumenta zasniva se na smanjenju intenziteta snopa svetlosti koji prolazi kroz sloj zaprašenog vazduha. Sastoji se iz sledećih delova: — gornjeg dela (komore) u kojoj se nalazi mikroampermetar, baterije za napajanje lančanog mosta i izvora svetlosti, komutacionih i regulacionih delova; --komore u kojoj se nalazi dzvor svetlosti; — komore za prašinu u kojoj se nalazi ogledalo za odbijanje svetlosti. Za napajanje mosta služi baterija, tipa 60 i PMCG — 0,15, dok se za napajanje izvora svetlosti koriste dva suva elementa, tipa 1 KS.— U —3. Ovaj instrument je siguran protiv eksplozije i može se upotrebljavati u jamama u kojima se javljaju opasne koncentracije gasova i prašine, pri temperaturi od 0 — 40 °C i relativne vlage do 90%. Skala mi-kroampermetra direktno je graduirana u gr/m3 vazduha i ima dva opsega merenja: od 0 — 15 gr/3, sa tačnošću od + 0,5 gr/m3 i od 0 — 1,5 gr/m3, sa tačnošću 0,05 gr/3. Za merenje koncentracije prašine treba uraditi sledeće: — prekontrolisati ispravnost aparata prema uputstvu proizvođača a zatim pomoću dugmeta za uključivanje uključiti aparat; — otvoriti komoru za prašinu, namestiti pribor na mestu merenja u pravcu kretanja vazduha i očitati zaprašenost na skali; — po završenom merenju aparat isključiti i komoru za prašinu zatvoriti. Tindalometar
Tindalometarski način određivanja prašine u vazduhu sastoji se u tome što se meri jačina rasprkavanja svetla u zaprašenom vazduhu (jačina rasprskavan ja raste sa gustinom prašine u vazduhu). Komora za zaprašeni vazduh nalazi se između dve ploče. U komoru se usisava uzorak vazduha koji ispitujemo. Svetlosni snop od svetlosnog izvora prolazi kroz kondezacioni sistem i stiže na tanjirastu ploču. Na ovoj ploči svetlosni snop se čepa u dva dela, od kojih horizontalni odlazi na ogledalo jedne ploče, a drugi vertikalno na drugu ploču komore. Horizontalni deo svetlosnog snopa obasjava zaprašeni vazduh između ploče, pri čemu se svetlost rasprskava. Ovo rasprskano (pomereno) svetio opaža se u jednoj kocki kroz okular. U kocku dospeva i deo svetlosnog snopa koji je otišao preko druge ploče i upoređuje se sa rasprskanim svetlom u zaprašenom vazduhu. Pročitani okretaji na skali kruga, kroz lupu daju optičku meru za određivanje prašine u vazduhu. »Msa — Midget Impinger« Rad po metodi impidžera sastoji se u provlačenju vazduha kroz staklenu bočicu koja je do izvesne mere napunjena etil-alkoholom. Provlačenje vazduha vrši se pomoću pumpe u koju je ugrađen merač protoka. Pumpa se stavlja u pokret ručnim okretanjem ručice, gde se vazduh sa velikom brzinom uvlači kroz cevčicu čiji je prečnik vrlo mali. Čestice prašine sudaraju se na dnu boce, gube brzinu i ostaju u tečnosti, a vazduh se oslobađa u vidu mehurića, odlazeći iz bočice kroz bočni otvor i gumeno crevo u atmosferu. U staklenoj bočici može se staviti umesto alkohola destilirana voda, ali je alkohol pogodniji zbog slabe rastvorljivosti prašine. Vakum pumpa je smeštena u kutiji, a sastoji se od četiri zvezdasta cilindra (vidi si. 31). Pumpa je podešena tako da daje određen minimalni broj obrtaja u minuti (oko 50) i na taj način stvara isti vakuum. Ovaj vakuum obezbeđuje protok oko 30 l/min vazduha, koji se može podešavati pomoću regulacionog zavrtnja. U kutiji impidžera nalazi se i stalak sa 9 impidžer — bočica i cev pumpe. Impidžer-bočice se spajaju preko gumenog creva sa pumpom, a uzimanje uzoraka traje oko 10 minuta. Umesto impidžer bočica mogu da se koriste odgovarajući filteri (kao i kod AERE). Metodom impidžera mogu se određivati količinske (broj čestica) i gravimetrijske (težinske) koncentracije.
GLAVA VII ZAŠTITA OD VODE I ZARUŠAVANJA U RUDNICIMA ZAŠTITA OD PRODORA VODE Prodor vode
Pored opasnosti od požara, eksplozije i gasova, jame su izložene i opasnostima od prodora vode, mulja i peska. Ovi prodori izazivaju potapanje pojedinih delova jama ili cele jame. Najviše su ugroženi niži delovi jama u kojima se nalaze pumpna postrojenja. Poreklo voda koje prodiru u rudnike može biti površinsko i podzemno. Prodor površinskih voda u rudnike zavisi od više faktora, kao što su: konfiguracija terena iznad rudnika (slivno područje, vodopropusnost stana i dr.), visina atmosferskog taloga, akumulaoa vode, godišnje doba i dr. Podzemne vode po poreklu mogu biti različite, a za prodor su najvažnije 'podzemne vode koje poniru u zemljiinu koru ikroz vodopropusne stene i pukotine, pa se akumuliraju iznad vodonepropusnih stena. Atmosferski taloži utiču na količinu podzemnih voda, a naročito na akumulaciju vode u starim radovima. U zavisnosti od visine atmosferskog talloga je i količna akumulirane vode u jami. Kroz razne pukotine, stare radove i druge prđline, akumulirana voda može da prodre u jamske prostorije, izazivajući na taj način potapanje delova jame i rušenje jamkih prostorirja. Pored opasnosti od poplave jama, jamska voda može biti i agresivna (kisela), jer razara metalne predmete, signalne uređaje i dr. Zato je neophodno redovno kontrolisati hemijski sastav vode i njenu pH vrednost. Pored hemijskih analiza jamske vode, jame sa srednjim pritiskom vode (od preko 250 l/min), moraju voditi i određenu evidenciju o dnevnom pritoku vode. Tehničkim propisima o rudarskom merenju, meračkim knjigama i rudarskim planovima(5), rudnici sa velikim prilivom vode moraju imati hidrološki plan rudnika. Ovaj plan (plan jamskog i površinskog odvodnjavanja) izrađuje se na topografskoj osnovi u razmeri 1 : 500 do 1 : 2500. Hidrološki plan rudnika sa podzemnom eksploatacijom mora da sadrži: — glavne podatke topografskog plana (ako se njime raspolaže), stalne tačke trigonometrijske mreže i državne triangulacije i glavne poligonske i nivelmanske mreže sa njihovim kotama i izohipsama (do 10 m ekvidistanee); — izvore, potoke, reke, plavljene terene i bare, granice jezera i mora, nasipe, brane, mostove i ostale važnije objekte, kao i granice njihovih maksimalnih vodostaja. — granice pojedinih slivnih površina, sa oznakom površine u km 2 i maksimalnim pritokom vode u m3/s; — kanale — vodosabirnike, crpne stanice i instalacije sa njihovim kapacitetima; — važnije rasede, pukotine, pećine, ponore, prolome i udubine, kao i sve ostalo što bi moglo imati veći značaj za režim jamskih i površinskih voda i ugroziti sigurnost pri radu; — sve jamske otvore, otvorene jamske prostorije, a naročito one koje služe za odvodnjavanje ili kojima slobodno teče jamska voda; — sve zatvorene jamske prostore i stare radove, ako kroz njih prolazi jamska voda, ili bi se u njima mogla nakupiti i ugroziti jamu; — zidove, vodena vrata, baraže i ostale objekte izrađene u cilju odbrane od prodora vode, kao i mesta na kojima je postavljen manometar za merenje pritiska vode i mesta filtera ža oceđivanje ili ispitivanje; — sve stalne i periodične pojave vode u jami, sa oznakom lokaliteta, pritiska, pritoka i njihovog sastava (mulj, blato, pesak i si.), zatim mesta na kojima se voda delimično ili potpuno gubi i datum pojave većih pritoka i prodora vode. Dopuna hidrološkog plana vrši se kad god nastupe znatnije promene u normalnom režimu odvodnjavanja i zaštitnih mera. Odvodnjavanje jama Odvodnjavanje vode iz jame na površinu može se vršiti oticanjem (pod uticajem gravitacije) prirodnim putem ili ispumpavanjem vode na površinu, tj. mehaničkim putem. Vodu
koja se sakuplja u jamskim prostorijama odvodimo kanalima do vođosabirnika ili potkopom na površinu. Kanali za vodu izrađuju se različito, u zavisnosti od sledećih faktora: — od količine vode koja treba da prođe kroz kanal; — od karakteristika stene u kojoj je izrađena jamska prostorija i kanal za vodu; — od vrste podgrade jamske prostorije i njenih dimenzija; — rasporeda koloseka itd. Oblici kanala mogu biti: polukružni, pravougaoni (kvadratni) i trapezasti. Kanali prema vrsti obloge mogu biti: bez obloge, drveni, zidani i betonski. Kako će kanal biti obložen zavisi od vrste stene u kojoj je izrađen i od pritiska vode. Vodosabirnici su horizontalne jamske prostorije u kojima se sakuplja voda koja dolazi iz pojedinih delova jame, odakle se izbacuje pumpama na površinu, izrađuju se u blizini donjih navozišta okana i niskopa zajedno sa pumpnom komorom. Vodosabirnici treba da budu toliki da. mogu primiti svu vodu koja pritiče za 8 časova (od maksimalnog pritoka vode), a ako se očekuju iznenadni veći prodori vode moraju biti i veći. U vodosabirnicima ne srne biti taloga i mulja više od 40% od njihove zapremine. U jamama sa velikim prtiskom mutne vode (muljem) i ugroženim od provale vode, vodosabirnici treba da budu podeljeni u dva dela, tako da se mulj nataložen u jednom delu može ukloniti za vreme crpi jenja vode iz drugog dela vodosabirnika. Kapacitet uređaja za crpljenje vode u pumpnim komorama (pumpe) treba da bude takav da mogu savladati najmanje dvostruki normalni dotok vode u jami. U pumpnim komorama treba da budu instalirane tri kategorije pumpi odgovarajućeg kapaciteta rada, pomoćna i rezervna kategorija pumpe. Napajanje pumpi električnom energijom mora biti osigurano rezervnim kablom odgovarajućeg preseka. Za normalno odvodnjavanje jama potrebno je postaviti dva cevovoda, od kojih, je jedan u radu a drugi u rezervi. Prečriiei cevovoda se biraju na osnovu kapaciteta pumpi, pod uslovom da se brzina vode u njima kreće od 1,5 — 2 m/s. Kvalitet jamskih voda Jaimska voda prolazi kroz različite stene, zbog čega su i njena: fizičko-hemijska svojstva različita. Na svom putu ona rastvara razne materije kroz koje prolazi, noseći sa sobom čvrste čestice ili materije u koloidnom stanju. Količina čvrstih materija koje voda sa sobom nosi izražava se u m/l ili gr/l. U koloidnom stanju voda nosi Si02, Al2O3 i neke organske materije. U jamskoj vodi mogu se pojaviti i gasovi, kao što su: kiseonik, ugljendioksid, azot, metan, suimporvodonik i vodonok. Jaimska voda može da bude kisela, neutralna i bazična. Određivanje kiselosti jamske vode vrši se preko koncentracije vodonikovih jona (H+), odnosno pH vrednosti, i to: — ako je pH manja od 7, jamska voda je kisela; — ako je pH = 7, voda je neutralna; — alko je pH veće od 7, jamska voda jie bazična. Veoma kiselom jiamska voda se smatra kada je pH od O — 3, a ako je pH 3 — 6 voda je slabo kisela. Veoma kilesa voda je mutna i ima boju čaja, dok slabo kisela voda ima žutu boju i takođe je mutna. Jamska voda čija je pH vrednost iznad 7 (bazična voda), je čista i prozračna. Specifična težina jamske vode (zbog sadržaja raznih prdmesa) je veća od čiste vode i iznosi 1015—1025 kp/m3. Temperatura vode kod dubokih jama je konstantna preko cele godine, a kod plitkih jama temperatura spoljmog vazduha utiče na temperaturu vode. Zbog svojih fizčko-hernijskih osobina jamska voda se ne smatra čistom vodom i ne srne se upotrebljavati za piće. Sprečavanje prodora površinskih voda
Još u fazi projektovanja rudnika moraju se sagledati sve mogućnosti i opasnosti od prodora površinskih voda u jamu. Posebno je važno sagledati ovu problematiku prilikom otkopavanja rudnih ležišta podzemnom i površinskom eksploatacijom. Ova predostrožnost mora da bude sprovedena bez obzira da li se radi o većim ili manjim prodorima vode. Međutim, bez obzira na rešenja koja su sprovedena u vazi otvaranja rudnika, tokom eksploatacije rudnih ležišta dolazi do poremećaja i sleganja terena, do pojave otvora i drugih pukotina, što povećava opasnost od prodora površinskih voda. Na mastima na kojima bi mogla da prodre površinska voda, mora jiu se preduzeti posebne mere zaštite, u koje spadaju: — premeštanje korita (potoka ili reka); — postavljanje zaštitnih stubova; — hvatanje poviršinskih voda u odvodne kanale; — izdizanje Objekta — otvora iznad nivoa vode i dr. Ukoliko iznad ležišta (koje ima vodopropusne stene ili stare radove) teku potoci i reke, voda će pomirati u jamske prostorije. U takvim slučajevima treba izvršiti premeštanje takvih korita van domašaja jame, odnosno eksploatacionog polja. Ukoliko iz ekonomskih dild tehničkih razloga nismo u mogućnosti da premestimo korita potoka i reka, onda se ispod njih, u jami, moraju ostavljati zaštitni stubovi. Ovi stubovi treba da budoi dovoljno moćni da bi mogli sprečiti prodor vode u jamu iz korita. Debljina stubova zavisi od vrste propusnih stena i količine vode u koritu. Kod otkopavanja rudnih ležišta iznad kojih se nalaze vodopropusne stene, stari radovi ili radovi u toku (površinska eksploatacija), mora se vršiti hvatanje površnskdh voda pomoću odvodnih kanala. Ovim kanalima površinska voda se odvodi van domašaja eksploatacionog polja. U zavisnosti od količine pada vina vrši se i dimenzionisanje kanala. Odvodni kanali moraju da imaju vodonepropuisno dno. Podizanje objekata (otvora jame) iznad nivoa vode, vrši se kod okna i drugih kosih i vertikalnih jamskih prostorija. Podizanje se vrši betonskim oplatama i nabojima od ilovače. Sprečavanje prodora podzemnih voda Postoji više načina i metoda i tehničkih rešenja za sprečavanje prodora podzemnih voda. Sva ta rešenja zavise od mnogih faktora, a u prvom redu od načina otvaranja jame, načina otkopavanja i dr. Prilikom otvaranja ležišta mora se ispitati mogućnost izrade i lociranja jamskih prostorija u vodoneprcpnisnim stenama. Ukoliko se jamske prostorije moraju raditi kroz vodopiropusne stene, izrada takvih prostorija vrši se specijalnim metodama — injektiranjem cementnim mlekom pod pritiskom, zamrzavanjem i dr. Ako se iznad ležišta nalaze vodonepropusoe stene iz kojih se akumulira voda, treba primeniti metodu sa zapunjavanjem (da ne bi došlo do njihovog poremećaja). Prilikom izrade jamskih prostorija, u delu gde se očekuje prodor vode mora se primeniti predvrtavanje — kao mera zaštite od vode. Predvrtavanje se izvodi bušotinama 3—5 m i prečnoka ispod 75 mm. U slučaju da kroz bušotinu provali voda, ona se mora zatvarati odgovarajućim čepovima. Razmak i broj probnih bušotina su različiti i zavise od uslova u kojima se prostorija izrađuje. Ukoliko se ma čelu radilišta, ili u nekoj pukotini zidova prostorije, pojavi (poveća) vlaga, to znači da se odmah mora preći na napredovanje sa predvrtanjem. O ptredvrtavanju, broju bušotina, pravcu i dubini bušotina, utvrđenim nalazima, i o načinu i uspehu zatvaranja, mora se voditi posebna evidencija (dnevnik predvrtanja) prema uputstvu tehničkog rukovodioca rudnika.
Ležišta tekućeg peska i vodonosne naslage u krovini ležišta moraju biti, pre početka vađenja mineralne sirovine, oslobođeni od vode do te mere da praktično više ne predstavljaju opasnost od iznenadnog prodora. U takvim slučajevima pristupa se oceđavanju ili snižavanju nivoa vode pomoću odgovarajućih bušotina i filtera. Ovi filteri su, u stvari, željezne perforirane (izbušene) cevi, dužine 1,5 — 3 m, koje se utiskuju u vodonosne stene i služe za odvodnjavanje vode iz njih. U cilju sprečavanja prodora vode iia. smanjenja pritiska vode u jamskdm prostorijama, zatvaranje jamskih prostorija vrši se pomoću baraža i vodenih vrata. Prema nameni baraži mogu biti vodonepropusni i filtrirajući. Vodonepropusni baraži, ili brane, služe za potpunu izolaciju potopljenog dela jame od delova u kojima se vrši eksploatacija, ili se njima štite glavni jamnski objekti od eventualnog potapanja. Filtrirajući baraži služe za prečišćavanje vode od taloga, mulja i peska. Prečišćena filtrirajućim baražima voda se nesmetano može pumpati i odvesti iz jame. Vodonepropusni baraži dele se na baražne zidove i baražna vrata. Baražni zidovi izrađuju se za sprčavanje prodora vode i služe kao trajna izolacija dela jame ili mesta koje bi moglo da ugrozi rudnik i objekte. Izrađuju se od drveta, cigle, betona i armiranog betona. Baražni zidovi postavljaju se u dovoljno čvrstoj i vodopropusnoj steni bez pukotina. Pre nego što se postavi baraž, izrađuje se usek ikoji služi kao njegov oslonac. Ukoliko su stene raspucane, onda to mesto treba sanirati cementacijom. Useci za baraž izrađuju se u stropu i podu hodnika, kao i u bokovima — bez miniranja. Svi baraži izrađuju se tako da imaju najmanje šestostruku sigurnost u odnosu na hidrostatički pritisak vode. Zbog toga se mora voditi računa o vrsti i načinu izrade baraža, kao i o opterećenju koje treba da primi jedan usek. U gornji deo baraža ugrađuje se tanka cev za ispuštanje vazduha koji je ostao zatvoren iza baraža. Ova cev može se koristiti i za merenje pritiska vode ako se na nju montira manometar. U donji deo baraža ugrađuje se cev za ispuštanje vode, koji sa zadnje strane (prema vodi) ima zaštitnu rešetku. Radi zaštite crpnih stanica i glavnih objekata i prostorija u jami od iznenadnih prodora vode, izrađuju se vodena vrata, koja se u slučaju prodora vode zatvaraju i time sprečava prodor vode. Vrata se moraju otvarati suprotno pravcu očekivane provale vode. Napravljena su tako da se u svako doba mogu nesmetano, brzo i nepropusno zatvarati. Izrađuju se od livenog gvožđa, debelog čeličnog lima, ili livenog čelika i moraju da imaju najmanje četvorostruku sigurnost u odnosu na hidrostatički pritisak vode koji se može pojaviti. Pored vrata — na podu, treba ugraditi cev sa ventilom za propuštanje vode, a u stropu — cev za vazduh i manometar. Zatvaranje i otvaranje vrata mora se kontrolisati najmanje jedanput mesečno, vodeći pri tom računa o normalnom provetravanju jame. Planom odbrane moraju se predvideti sve mere zaštite od prodora vode, mulja i peska iz vodonosnih naslaga, starih radova, sa površine i si. Sve ove mere imaju svoju osnovu u hidrološkom planu jame i njihovo sprovođenje mora biti stalno kontrolisano od odgovornih rukovodilaca. U jamama u kojima postoji opasnost od iznenadnih prodora vode i peska, takođe mora biti Obezbeđena i sva oprema i materijal za hitne intervencije i sprečavanje prodora vode. OPASNOSTI OD RUŠENJA JAMSKIH PROSTORIJA Uzroci rušenja jamskih prostorija Opasnosti od rušenja stena, odnosno jamskih prostorija, prisutne su pri izradi i korišćenju prostorija, a mogu biti izazvane različitim uzrocima: — prirodnim, odnosno osobinama ležišta i pratećih stena; — tehničko-ekspioataćionim i organizacionim.
Geološke karakteristike, odnosnol fizičko-mehanička svojstva ležišta i pratećih stena, spadaju u prirodne uslove. Kompaktnost i čvrstoća stena utiču na stanje njihove ugroženosti od rušenja. Način otvaranja i razrade, priprema i istraživanje, metode otkopavanja, način osiguranja jamskih prostorija, kontrola i drugi uslovi, spadaju u tehničko-eksploatacione i organizacione uslove. Radi se, u stvari, o odgovarajućem oblikovanju strukture ležišta u prostoru i vremenu, jer izbor tehničko-eksploatacionih i organizacionih uslova treba da smanji i ograniči prirodno stanje ugroženosti od rušenja. Stanje ovih uslova predstavlja, u stvari, stepen sigurnosti u jami. Opasnost od rušenja stenskih komada i masa je rezultat mehaničkih pojava koje nastaju u stenama, čija je ravnoteža poremećena rudarskom eksploatacijom. Ove opasnosti mogu se manitfestovati u obliku katastrofalnih zarušavanja, gorskih udara i si. Ova opasnost može da ima vrlo različit stepen i opseg zahvatanja i može se ograničiti na radni prostor (radilište), pojedine delove jamske prostorije, revire, a u ekstremnim slučajevima i na celu jamu. Rušenje je, rečju, uništavanje strukture i prekidanje geometrijskog kontinuiteta stena, uz njihovo istovremeno premeštanje u pravcu jamske prostorije. Nastaje kao posledica prekoračenja otpornosti tih stena na pritisak, rastezanje, savijanje, odnosno smicanje. Podzemni (gorski) udari manifestuju se naglo, čak i u vidu eksplozije. U stvari, to je nagla deformacija graničnih površina koja uslovljava premeštanje stenskih komada i masa i koja se javlja kao posledica promene potencijalne energije u kinetičku u momentu prekoračenja otpornosti stena. Sve ove pojave mogu se izbeći ako se pri izradi jamskih prostorija i otkopavanja rudnih ležišta blagovremeno preduzmu odgovarajuće mere zaštite. Rušenje stenskih masa sprečava se rudničkom podgradom jamskih prostorija, oblikovanjem prostorija u pogledu profila i oblika, odgvarajućim metodama otkopavanja i dr. Podzemni pritisak prouzrokuje rušenje stenskih masa i treba.ga redovno kontrolisati i ispitivati. Za merenje jamskog pritiska upotrebljavaju se razni instrumenti i metode. Za neposredno određivanje podzemnog pritiska i njegovih posledica upotrebljavaju se dinamometri i dinamo-metarski stupci. Za merenje podzemnog pomeranja tla upotrebljavaju se ekstenzometri i druge vrste instrumenata. Dinamometri se sastoje od elastičnog metalnog tela, ispunjenog tečnošću (ulje, živa itd.) i manometra, koji je pomoću kapilarne cevi spojen sa metalnim telom. U zavisnosti od konstrukcije, dinamometara ima više vrsta i tipova. Svi oni, međutim, rade na istom principu. Dinamometarški stupci sastoje se od metalnog hidrauličnog stupca sa ugrađenim instrumentom za čitanje jačine podzemnog pritiska i vertikalnom skalom za čitanje popuštanja stupca. Spašavanje kod zarušavanja Prilikom iznenadnih zarušavanja jamskih prostorija može se dogoditi da su ljudi zasutiuhvaćeni ruševinom, ili da su odsečeni od izlaznih puteva i da je sistem ventilacije delimično ili potpuno poremećen. Pored toga, može se dogoditi da su mehanički i električni uređaji oštećeni, odnosno uništeni ili odsečeni. Akcija spašavanja u ovim slučajevima polazi od: — spašavanja ugroženog ljudstva; — uspostavljanje privremene i normalne ventilacije; — spašavanja mehanizacije. Prilikom utvrđivanja činjeničnog stanja treba brzo ustanoviti: da li su ljudi zasuti ili odsečeni i njihovu brojnost, velčinu ruševine, sastav vazduha iza ruševine, prilaze ruševini, odnosno mestu gde se nalaze ugroženi ljudi, oštećenja cevovoda za vodu i vazduh, postojanje veze sa odsečenim odnosno zarobljenim ljudima (može li im se doturiti voda, hrana, lekovi) i dr. Pri utvrđivanju činjeničnog stanja koristi se ažurna jamska karta, na kojoj su markirani svi
elementi bitni za spašavanje. Uspostavljanje veze sa ugroženim ljudima, odnosno utvrđivanje tačnog mesta na kome se oni nalaze u ruševini, vrši se dozivanjem, davanjem signala udarcima u cevi ili stenu i upotrebom specijalnih aparata. Jedan od aparata za utvrđivanje mesta ugroženih radnika je rudarski prislušni aparat koji se proizvodi u DR Nemačkoj. Sastoji se od mikrofona, detektora i slušalice. Mikrofon se prisloni na stenu, uključi detektor i pomoću slušalica utvrđuje da li u ruševini ima signala koji potiču od živih bića. Ovaj tip aparata težak je 14 kg. Pored ovog, postoji i aparat francuske firme »CAPSON«, koji je nešto lakši i precizniji. On se sastoji od slušalica i dva detektora kojima se na miliampermetru mogu registrovati električni inpulsi na udaljenosti od 10 — 20 m u nasutom materijalu, a do 150 m u kompaktnoj steni. Skazaljka na miliampermetru (svojom otklonom) pokazuje sa koje strane dolaze signali odnosno šumovi. U jamama u kojima postoji opasnost od češćih zarušavanja jamskim prostorija, radnici sa sobom treba da nose i rudarski alarmni aparat koji se priključuje na akumulatorsku lampu. Ovaj aparat može vrlo dobro da posluži za davanje signala u slučaju nesreće. Aparat je težak 1,5 kg. Nakon utvrđivanja činjeničnog stanja, pristupa se spašavanju ugroženih ljudi na način koji može biti najefikasniji. U zavisnosti od mesta, odnosno obima ruševine, određuje se redosled spašavanja. U prvom redu, najhitnija mera koju treba sprovesti je — obezbeđivanje vazduha ugroženim ljudima (ako je konstatovano da vazduh u ruševini, odnosno iza ruševine, nije dobar). Obezbeđenje vazduha može se izvršiti pomoću cevovoda (pod uslovom da nisu oštećeni rušenjem), probijanjem novih cevi kroz ruševinu, izradom bušotine i sl. Cevi za probijanje kroz ruševinu treba da budu čelične, prečnika 1 col, sa šiljkom na kraju. Cevi treba da budu tako podešene da se mogu jedna na drugu nastavljati pomoću navoja ili na neki drugi način. Sa ovakvim cevima može se probiti i do 10 m ruševine. Izrada hodnika kroz ruševinu ili celinu, vrši se sa što manjim profilom i privremenom podgradom. U tu svrhu se često primenjuje specijalni zaštitni oklop od debelog željeznog lima, u obliku poluvaljka. Ovakav oklop postavlja se u ruševinu iznad rudara, čime se obezbeđuje da se ruševina pod zaštitom oklopa odstranjuje. Oklopi se međusobno spajaju (nastavljaju), čime se stvara zaštićeni kanal kroz ruševinu. Oni se rade od lima debljene 5 m, dok su rubovi oklopa ojačani ugaonim gvozdeni 25 x 35 mm. Širina oklopa je 80 cm, dužina 60 — 100 cm i visina 50 — 80 cm. U slučaju da su radnici odsečein većom ruševinom, a nalaze se na dubini do 150 m od površine ili između horizonata, buši se bušotina za obezbeđivanje vazduha, dotur hrane, vode, lekova i drugog materijala. Prečnik bušotine može biti različit, ali ne manji od 90 mm. Paralelno sa ovom bušotinom, buši se i bušotina prečnika 600 mm, kroz koju se spušta specijalna oprema za izvlačenje ljudi (U jednom Poljskom rudniku, u kome su radnici ostali zarobljeni na 100 m dubine, spašavanje nije moglo da se obavi izradom hodnika ili na neki drugi način, pa su zbog toga bile izbušene dve bušotine, jedna prečnika 90 mm i jedna prečnika 600 mm i spašeni rudari). Za spašavanje ugroženih ljudi rušenjem jamskim prostorija ne postoje neka ustaljena pravila, jer to sve zavisi od pojedinih jama, vrste i načina zarušavanja, gorskih udara i si. Zbog toga je potrebno da se za svaki rudnik detaljno predvide sve mogućnosti zarušavanja i razrade postupci spašavanja ugroženih ljudi i imovine (prema specifičnim uslovima jame). Planom odbrane i postupaka u primerima kolektivne ugroženosti, moraju se predvideti i sve ostale mere zaštite i način spašavanja od iznenadnih zarušavanja stenskih masa. GLAVA VIII SLUŽBA ZAŠTITE NA RADU I SPAŠAVANJA
Služba zaštite na radu Zakonom o rudarstvu, kao i nizom drugih pratećih propisa, regulisane su obaveze radnih organizacija u sprovođenju mera zaštite na radu, posebno mere zaštite života i zdravlja radnika. U tom smislu, rudarska organizacija je dužna: 1. da blagovremeno sprovede sve propisane mere zaštite na radu; 2. da donese pravilnik o merama zaštite na radu prema specifičnim prilikama i opasnostima u svojim pogonima; 3. da organizuje službu zaštite na radu; 4. da obezhedi radnicima lična zaštitna sredstva; 5. da organizuje službu spasaavnja i vatrogasnu službu. Samoupravnim sporazumom, odnosno pravilnikom o zaštiti na radu, uređuje se organizacija i mere zaštite na radu radne organizacije prema specifičnim uslovima. Ovim normativnim aktom regulišu se sva pitanja od zajedničkog interesa u Oblasti zaštite na radu, upravo mere koje omogućavaju siguran i bezbedan rad u rudnicima. U principu, pitanja koja se regulišu pravilnikom mogu biti: — uređenje i organizacija službe zaštite na radu; — prava, dužnosti i obaveze iz Oblasti zaštite na radu; — programiranje i unapređenje zaštite na radu i obezbeđivanje sredstava za ostvarivanje programa; — organizovanje i sproveden je Obrazovanja i obučavanja radnika iz oblasti zaštite na radu; — periodična ispitivanja i kontrola oruđa, uređaja postrojenja i mikroklime; — izrada i donošenje uputstava u vezi sa radom i zaštitom na radu; — utvrđivanje radnih mesta sa posebnim uslovima rada; — mere zaštite u vezi sa projektovanjem, izvođenjem i rekonstrukcijom radova u rudnicima; — način vođenja evidencije iz oblasti zaštite na radu; — posebne mere zaštite u vezi sa latentnim opasnostima koje mogu nastati u jamama i dr. Zaštita na radu u sistemu samoupravljanja predstavlja pravo i dužnost radnih ljudi i svih članova radne zajednice. Kao proizvođač i upravljač radnik nije više u položaju da samo postavlja zahteve u pogledu svog prava na zaštitu, već je i kao član radne zajednice dužan da se aktivno stara o njenom obezbeđenju, da se brine za pravilno sprovođenje mera i unapređenje zaštite u radnoj organizaciji kao celini. Time se potvrđuje i činjenica da je zaštita na radu, kao sastavni deo procesa proizvodnje, najtešnje povezana sa radnim procesom i da, samim tim, predstavlja sastavni deo aktivnosti radnika u osnovnoj organizaciji udruženog rada. Za neposredno sprovođenje mera zaštite na radu, u okviru svog delokruga rada odgovorno je svako lice zapošljeno u organizaciji. Radi kontrole i sprovođenja mera zaštite na radu radna organizacija je dužna da organizuje službu zaštite na radu, čiji se delokrug, potreban broj izvršilaca i ovlašćenja, utvrđuju normativnim aktom o zaštiti na radu. Zadatak službe zaštite na radu prema odredbama Zakona o rudarstvu je: 1. neposredna kontrola spašavanja i mera zaštite na radu; 2. vođenje evidencije o nesrećnim slučajevima u preduzeću, uz naznačen je uzroka usled kojih su nastali; 3. proučavanje uzroka koji su doveli do nesrećnih slučajeva i profesionalnih obolenja, kao i davanje predloga za preduzimanje mera i uvođenje metoda rada koji ofbezbeđuju uspešnije suzbijanje tih uzroka;
4. praćenje zdravstvenog stanja radnika i davanje predloga za poboljšanje higijenskih uslova rada; 5. davanje predloga direktoru i organima upravljanja za preduzimanje mera u cilju abeđbeđenja i unapređenja zaštite na'radu; 6. davanje stručnih mišljenja o podobnosti pojedinih projekata u odnosu na propisane mere zaštite na radu; 7. vršenje i drugih poslova i ovlašćenja koja su joj data pravilnikom o zaštiti na radu. Kao što se vidi, zadatak službe zaštite na radu je da stručno organizuje i profesionalno sprovodi mere zaštite na radu propisane zakonom i važećim propisima. Služba zaštite na radu predstavlja spregu između organizacije rada i tehnologije procesa proizvodnje. Ona mora da ima svoju ulogu i mesto u procesu proizvodnje i samoupravljanja, a samim tim i svoje odgovornosti. Služba spašavanja Rudarsko preduzeće dužno je da (prema svojim specifičnim prilikama i uslovima) organizuje službu spašavanja i vatrogasnu službu i da je snabde potrebnom opremom i sredstvima 6). Poslove službe spašavanja i vatrogasne službe mogu vršiti radnici koji su za te poslove posebno obučeni i uvežbani. Propisima o tehničkim merama i zaštiti na radu pri rudarskim podzemnim radovima, date su određene norme koje te službe treba da ispunjavaju samim tim određeni i njihovi zadaci. Zadatak službe spašavanja je: — da odmah pritekne u pomoć radnicima koji se nađu u opasnosti u slučaju eksplozije metana ili ugljene prašine, jamskih požara ili drugih udesa u jami; Propisi o tehničkim merama i zaštiti na radu pri rudarskim podzemnim radovima. — da omogući nesmetano kretanje i vršenje neophodnih poslova u jamskim prostorijama sa otrovnim, zagušljivim ili drugim škodljivim gasovima; — da na poziv druge rudarske organizacije pritekne u pomoć svim raspoloživim sredstvima (ekipama za spašavanje i opremom). Iz definicije zadataka službe spašavanja jasno se vidi da su to složeni poslovi i da zahtevaju njenu potpunu obučenost i opremljenost. Svaka površna radnja i neznanje povlači za sobom veliki rizik i umanjuje mogućnost spašavanja ugroženog ljudstva. Da bi službe spašavanja mogle pravilno da funkcionišu potrebno je da postoje stanice za spašavanje, a u okviru stanka-čete za spašavanje. Stanica za spašavanje Pri svakoj jami, po pravilu, treba da postoji stanica za spašavanje, osim u malim jamama bez metana ili opasne ugljene prašine, škodljivih gasova i opasnosti od požara. Stanica za spašavanje služe kao zborno mesto čete za spašavanje za vreme vežbi i u slučaju uzbune. Za dve ili više međusobno bliskih jama može se, umesto posebnih stanica za svaku jamu, organizovati jedna zajednička stanka za spašavanje. Organizovanje zajedničkih stanka za spašavanje dozvoljeno je samo ako svaka od tih jama može u svako doba dana i noći pozvati u pomoć stanicu za spašavanje i ako, najdocnije za pola časa po pozivu, iz te stanke može stići u jamu potpuno opremljena četa za spašavanje, spremna da odmah stupi u akciju. Stanica za spašavanje treba da bude smeštena u neposrednoj blizini jame, ali ne u zgradi u kojoj se nalazi ulaz u jamu, ili u zgradi koja je neposredno uz tu zgradu. Na ulaznim vratima stanke treba da stoji lako uočljiv i noću osvetljen natpis — »stanica za spašavanje«. Svaka stanka za spašavanje mora imati određen broj savremenih izolacionih aparata (aparati za disanje). Prema propisima, broj aparata za disanje u stanici za spašavanje mora iznositi najmanje 3% od
maksimalnog broja radnika zaposlenih u jednoj smeni u jami. Broj aparata za disanje u rudnicima sa metanom ili ugljenom prašinom kao i u rudnicima u kojima postoji mogućnost za pojavu požara, mora iznositi najmanje 10, a u ostalim rudnicima najmanje 6. Međutim, iskustva su pokazala da svaka stanica za spašavanje mora da ima najmanje onoliko aparata za disanje, koliko joj je potrebno za opremanje tri ekipe čete za spašavanje. Svi izolacioni aparati u jednoj stanici za spašavanje treba da budu istog tipa, odnosno modela. U izuzetnim slučajevima stanica za spašavanje može imati aparate za disanje različitog tipa, s tim što članovi čete za spašavanje treba da budu potpuno osposobljeni i obučeni za upotrebu i rukovanje svim tipovima aparata. Aparati za disanje moraju biti konstruisani tako da potpuno odvajaju spoljni vazduh od pluća nosioca aparata i da omoguće lako disanje. Za svaki aparat za disanje mora da postoji odgovarajući atest. Svi aparati za disanje u stanki za spašavanje, treba da omoguće nesmetano disanje za najmanje dva časa pri napornom radu u prostorijama sa škodljivim i opasnim gasovima. Prostorije stanice za spašavanje moraju biti prostrane, suve, svetle, obezbeđene od požara i zaštićene od prašine. One moraju imati uređaje za zagrejavanje, tako da temperatura u stanki ne bude niža od 10°C ni viša od 25°C i umerene viage. Pored toga, stanice za spašavanje mo raju da imaju stalno električno i rezervno osvetljenje. Pored određenog broja aparata za disanje, svaka stanica za spašavanje mora da bude opremljena sledećom opremom: — rezervnim bocama za kiseonik i upijačima CO2; — potrebnim brojem rezervnih delova za aparate za disanje, a naročito vrećicama za disanje, crevima, redukcionim ventilima, usnicima, naočarima sa rezervnim staklima i dr.; — uređajem za ispitivanje nepropusnosti i ispravnosti aparata za disanje; — najmanje jednim pulmotorom sa odgovarajućim priborom za inhaliranje; — sa najmanje dva termometra, higrometrom, štopericom, zidnim satom, preciznom vagom za merenje upijača CO2 i prenosnim telefonom sa odgovarajućim kablovima; — potrebnim alatom, priborom i materijalom za hitno uspostavljanje ili promenu režima provetravanja (natopljene cirade, sekire, testere, ekseri, krampovi i si.); — uređajem za dezinfekciju usnika i aparata za disanje; —indikatorom za ispitivanje gasova (naročito metana, ugljendioksida, ugljenmonbksida, sumporvodonika, sumpordioksida, azotnih oksida i dr); — potrebnim brojem torbica sa sanitetskim materijalom za pružanje prve pomoći; — dva. puta većim brojem filter ili kiseoničkih samospasilaca od broja aparata za disanje. Za svaki aparat za disanje koji se nalazi u stanici za spašavanje, u svako doba mora da postoji najmanje četiri upijača CO2 i po tri rezervne boce sa kiseonikom, kao i uređaj za pretakanje kiseonika. Isto tako, u stanici za spašavanje mora da bude najmanje dva puta veći broj električnih sigurnosnih akumulatorskih svetiljki od određenog broja aparata za disanje, kao i dve takve svetiljke koje služe za rezervno osvetljenje stanice za spašavanje. Sve svetiljke, osim svetiljki namenjenih za rezervno osvetljenje, mogu biti smeštene i u lampari. Radi pružanja pomoći, u stanicama za spašavanje pri jamama i zajedničkim stanicama za spašavanje, može se organizovati i centralna stanica za spašavanje za više rudnika jednog bazena, pa čak i kada su ti rudnici udaljeni jedan od drugog. Zadatak centralne stanice za spašavanje je: — da stanicama za spašavanje pri jamama i zajedničkim stanicama za spašavanje ukazuje pomoć u ljudima i aparatima za disanje i da im daje uputstva za rad; — da povremeno vrši preglede i ispitivanje aparata za disanje i ostalog pribora i uređaja i da daje uputstva za rad licima koja se staraju o održavanju aparata za disanje, ostalog pribora i uređaja; — da stanicama daje uputstva za obuku čete za spašavanje, da po potrebi rukovdi tom obukom i da održava tečajeve za starešine čete i vođe odelenja i ekipa na svom području;
— da organizuje rad svih (ili potrebnog broja) stanica za spašavanje pri zajedničkim akcijama spašavanja. Zajednička stanica za spašavanje, kao i centralna stanica za spašavanje, moraju imati pogodno prevozno sredstvo za hitan prevoz ljudi i aparata za disanje pri intervencijama. U stanici za spašavanje na vidnom mestu treba da bude istaknuto sledeće: 1. spisak članova čete za spašavanje sa njihovim adresama i telefonima; 2. uputstvo za rad čete za spašavanje; 3. telefonski imenik važnih telefona rudnika i van njega; 4. šema organizacije čete za spašavanje; 5. grafički prikaz signala za pozivanje čete za uzbunu; 6. karte provetravanja jama; 7. spisak inventara. Pored toga, u stanici za spašavanje mora se nalaziti i plan odbrane i plan postupaka u primerima kolektivne ugroženosti, knjiga o radu čete za spašavanje, knjiga ispitivanja aparata za disanje i opreme i td. Četa za spašavanje Pri svakoj stanici za spašavanje mora se obrazovati četa za spašavanje. Broj članova čete za spašavanje zavisi od veličine jama i stepena opasnosti kojim su jame izložene, što se utvrđuje pravilnikom rudarske organizacije. Četa za spašavanje mora da ima dva puta veći broj članova od broja aparata za disanje, ali ne manje od 12 članova. Najmanje jedna trećina članova čete mora da stanuje u rudničkom naselju ili u neposrednoj blizini rudnika. Članovi čete za spašavanje treba da budu srazmerno raspoređeni po horizontima, odnosno delovima jame i po smenama. U četu za spašavanje učlanjuje se nadzorno-tehničko i inžinjersko osoblje po službenoj dužnosti, a ostali, radnici dobrovoljno. Pravilnikom O merama zaštite na radu rudarske organizacije određuju se lica koja po službenoj dužnosti ulaze u sastav čete za spašavanje i utvrđuje njena kvalifikaciona struktura. U zavisnosti od stepena opasnosti, u većim stanicama i u zajedničkim i centralnim stanicama za spašavanje, može se odrediti da pojedini članovi čete za spašavanje budu profesionalna lica. U četu za spašavanje uzimaju se iskusni kopači-rudari, sa najmanje tri godine rada u jami i po najmanje jedan radnik svake struke zaposlen u jami (bravari, električari, tesari, zidari i dr.), pod uslovom da nisu stariji od 45 godina života. Pored toga, članovi čete za spašavanje mogu biti samo ona lica za koja se lekarskim pregledom utvrdi da su sposobna za rad pod izolacionim aparatom u jamskim uslovima i pri akcijama spašavanja. Zdravstveno stanje članova čete za spašavanje mora se kontrolisati svakih šest meseci i posle svake duže bolesti. Četa za spašavanje deli se na odeljenja i ekipe. Ekipe se sastoje od najmanje tri člana, uključujući tu vođu ekipe i njegovog zamenika. Ako u akciji učestvuje samo jedna ekipa, ona mora imati pet članova. Četa za spašavanje sastoji se od starešine čete, njegovih zamenika, vođa odelenja i ekipa, članova i ostalog osoblja. Vođu odelenja i ekipa i njihove zamenike određuje starešina čete iz redova lica koja su okretna i dobro poznaju jamske prostorije (predradnici, palioci mina, nadzornici 1 dr.). Pravilnikom o merama zaštite na radu utvrđuju se dužnosti i obaveze članova čete za spašavanje. Starešina čete za spašavanje dužan je naročito: 1. da obezbedi da četa za spašavanje po svom sastavu i broju članova uvek bude spremna za akciju spašavanja; 2. da članovi čete za spašavanje budu obučeni i uvežbani za slučajeve akcije spašavanja; 3. da prima nove članove i upućuje ih na lekarski pregled, da odlučuje o prestanku članstva u četi (ako su članovi čete dostigli starosnu granicu i ako su postali nesposobni);
4. da se brine za redovnu zalihu opreme, rezervnih delova za aparate za disanje i drugog materijala; 5. da nadzire kontrolu ispitivanje izolacionih aparata i druge opreme; 6. da se stara o hitnom obaveštavanju članova čete za spašavanje i nadležnih organa o ozbiljnim slučajevima; 7. da vodi evidenciju o službi spašavanja i dr. Svi članovi čete za spašavanje moraju se osposobljavati prema programu koji donosi starešina čete za spašavanje. Obuka članova čete za spašavanje na kursevima sastoji se iz teoretske nastave i praktičnih vežbi. Teoretska nastava obuhvata: učenje o disanju, sastavu svežeg vazduha, jamskih gasova i prašine, o provetravanju, o zaštiti od jamskih požara, o sastavu i upotrebi aparata za disanje i drugih instrumenata. Praktične vežbe se vrše radi uvežbavanja članova čete za spašavanje u rukovanju aparatima za disanje, u izdržljivosti pod aparatima, kao i u navikama na rad u ozbiljnim slučajevima spašavanja, upotrebljavajući pri tom aparate za disanje neprekidno dva časa. Praktične vežbe vrše se na površini i u jami. Prostorije na površini u kojima se vežbe vrše, moraju se urediti tako da se mogu napuniti dimom ili neotrovnim gasovima u kojima se ne može normalno disati bez aparata za disanje. Ove prostorije treba da imaju lestve, uske prolaze, alat za ručne radove, sprave za merenje rada i uslova rada. One moraju da budu prilagođene i drugim prilikama (povećanoj temperaturi, pritisku i dr.). Dok se članovi čete za spašavanje dovoljno ne obuče, moraju se svakog meseca za njih održavati najmanje po dva časa teoretske nastave i po dve praktične vežbe, a kasnije po jedan čas teoretske nastave i jedna praktična vežba mesečno. Radi oslobađanja članova čete za spašavanje od panike i njihovog sistematskog navikavanja na intervencije u akcijama za spašavanje, moraju se najmanje dva puta godišnje izvoditi i vežbe koje odgovaraju ozbiljnim slučajevima u jami (prema planu odbrane.). Bez obzira na to što u jami nema ili ne dođe do ozbiljnih slučajeva intervencije, najmanje jedanput godišnje mora se izvršiti uzbuna čete kako bi se ispitala njena pripravnost za spašavanje i ispravnost opreme. Po završenom kursu i praktičnim vežbama, članovi čete za spašavanje polažu ispit pred komisijom formiranom od rudarskog organa. Pored toga, za sve članove čete spašavanja, najmanje jedanput godišnje mora se izvršiti provera znanja. Lice koje položi ispit može postati član čete za spašavanje. Za rad čete za spašavanje u slučajevima opasnosti i uopšte, starešina mora izdati pismena uputstva i uručiti ih svakom članu čete za spašavanje. Uputstvom o radu čete za spašavanje mora biti obuhvaćeno: organizacija čete za spašavanje i njeni zadaci, dužnosti starešine i članova čete, način čuvanja, rukovanja i ispitivanja aparata za disanje, postupak u ozbiljnim slučajevima i dr. U četi se vodi i određena evidencija i dokumentacija za svakog člana. U knjigu službe spašavanja (dnevnik rada) upisuju se podaci o održanim praktičnim vežbama i teoretskoj nastavi, kao i o upotrebi aparata za disanje. U stvari, za održavanje praktičnih vežbi čete za spašavanje vodi se posebna evidencija preko knjige praktičnih vežbi (vidi prilog 1). U ovoj knjizi za svakog člana čete za spašavanje treba da se vode sledeći podaci: ime i prezime člana čete, mesto održavanja vežbi, podaci 0 prostoriji u kojoj se održavaju vežbe, pritisak kiseonika u boci pre i posle vežbe, vreme trajanja disanja pod aparatom, i naročito — zapažanja u toku vežbi. Pored toga, za svaku vežbu izdaje se nalog za raspored rada, koji treba da sadrži: sastav ekipe, broj aparata, naziv radilišta i zadatak, odredište, polaznu bazu, vreme polaska iz baze i vreme povratka u bazu (vidi prilog 2). Starešina čete za spašavanje, ili njegovi zamenici, za svakog člana čete za spašavanje moraju da vode odgovarajuću dokumentaciju (dosije člana čete), koja sadrži: 1. izjavu člana čete za spašavanje da dobrovoljno pristupa u četu i odluku o prijemu lica za člana čete (prilog 3);
2. matični (osnovni) list koji sadrži: osnovne podatke o članu čete, podatke o članstvu u četi, podatke o rasporedu i zaduženju u četi, o ispitu i proveri znanja i ostale podatke, evidenciju lekarskih pregleda i ostale napomene i bitna zapažanja (prilog 4). Sastavni deo matičnog lista je i list sa podacima o teoretskom i praktičnom osposobljavanju (prilog 5); 3. zdravstveni karton člana čete za spašavanje, u koji se unose lični podaci člana, istorija bolesti, nalazi prilikom pregleda i odluka o sposobnosti člana za službu spašavanja. Svi ovi podaci i celokupna evidencija moraju se uredno i redovno voditi, a uneti podaci moraju biti tačni i overeni. Jamsko odeljenje za spašavanje Planom odbrane i spašavanja može biti predviđeno da se u nekom udaljenom odeljenju jame drže aparati za disanje, drugi uređaji i materijal za spašavanje, što zavisi od stepena opasnosti jame i uslova koji vladaju u njoj. Ova odeljenja mogu se locirati na takvim mestima koja ispunjavaju minimum propisanih uslova u pogledu klimatskih prilika, mogućnosti brzog korišćenja i dr. Jamska odeljenja za spašavanje moraju se nalaziti u ulaznoj vazdušnoj struji i biti obezbeđena od požara i eksplozije i produkata sagorevanja. U ovim odeljenjima mogu se držati i samospasioci (ako je to planom odbrane predviđeno). Služba prve pomoći Efikasno pružanje prve pomoći pretpostavlja da ugroženi rudnik ima obezbeđeno stalno dežurstvo lekara i srednjeg medicinskog osoblja, ako u blizini ne postoji organizovana zdravstvena služba sa stalnim dežurstvom za pružanje prve pomoći. U tom smislu svaki rudnik mora imati pogodno prevozno sredstvo (sanitetska kola) za hitan prevoz povređenih i obolelih lica do najbliže zdravstvene ustanove. Licima povređenim pri rudarskim podzemnim radovima treba, po pravilu, pružiti prvu pomoć na licu mesta. Zbog toga u svakom jamskom odeljenju (horizontu) mora postojati ormančić sa potrebnim zavojima i drugim sanitetskim materijalom za pružanje prve pomoći. Na svakih 100 radnika zaposlenih u jednoj smeni rudnik mora imati po jedno nosilo sa pokrivačem za prenošenje povređenih lica. U slučajevima skupnih nesreća i teških povreda u rudnicima, tehnički rukovodilac pogona ili za to određeno lice, dužno je da o tome odmah izvestiti lekara odnosno osoblje određeno za službu na rudniku. U njihovom odsustvu poziva se najbliži lekar. Nadzorno-tehničko osoblje, predradnici, članovi čete za spašavanje, kao i najmanje 2°/o od najvećeg broja radnika u jednoj smeni, moraju ibiti obučeni za pružanje prve pomoći. Sva ova lica moraju biti raspoređena srazmerno na sve smene i delove jama. Obukom i vežbom za pružanje prve pomoći rukovodi lekar, a ako nema lekara — srednje medicinsko osoblje. Lica osposobljena za pružanje prve pomoći moraju biti naročito obučena za davanje veštačkog disanja i rukovanje aparatima za davanje kiseonika. Pored toga, ova lica moraju biti obučena i za pružanje prve pomoći kod preloma, krvarenja, opekotina i drgih povreda i upoznata sa načinom transporta i prenosom povređenih radnika u zavisnosti od vrsta povreda.
GLAVA IX APARATI ČETE ZA SPAŠAVANJE IZOLACIONI APARATI Značaj i namena aparata Uslovi rada u rudnicima sa podzemnom eksploatacijom mogu da budu opasni usled stvaranja otrovnih, zagušljivih i eksplozivnih gasova i para u jamskom vazduhu. Prirodni uslovi eksploatacije ili primenjeni tehnološki procesi, utiču na stvaranje opasne radne atmosfere, u kojoj minimalne koncentracije gasova mogu da budu smrtonosne. Produkti sagorevanja, nastali prilikom požara i eksplozije, sadrže takođe opasne koncentracije otrovnih i zagušljivih gasova i puni su potencijalnih opasnosti za nastajanje naknadnih eksplozija i požara. Sve ove pojave, odnosno toksične materije, predstavljaju opasnost za zaposlene radnike. Za rad u takvim sredinama, a naročito na spašavanju ugroženih radnika i imovine,kao i pri sanaciji opasnosti, služe uređaji — poznati kao izolacioni aparati. Pod ovim pojmom podrazumevaju se aparati koji omogućavaju potpunu izolaciju disajnih organa od spoljašneg vazduha i normalno disanje. Prema tome, lice koje ga koristi potpuno je zaštićeno i obezbeđeno od otrovnih i zagušljivih gasova, tj. od toksičnih materija koje se nalaze u vazduhu. U pogledu konstrukcije i principa rada, aparati za spašavanje usavršavani su uporedo sa razvojem tehnike i tehnološkog procesa. Prvi aparati za spašavanje bili su proste konstrukcije, a zasnivali su se na principu dovođenja vazduha pomoću gumenih creva i mehova. Njihov domet bio je vrlo mali, a rad nesiguran. Dovođenje vazduha pomoću creva i mehova bilo je nedovoljno i nepouzdano samim tim što je zavisilo od ljudskog faktora, jer su se zajedno snjim uvećavale i mogućnosti oštećenja creva, rečju povećavala se životna opasnost za one koje je trebalo spašavati. Savremeni aparati za spašavanje koji se danas upotrebljavaju u rudnicima su prenosniizolacioni aparati, koji omogućuju visoki stepen sigurnosti. Njihova konstrukcija i princip rada omogućuju rad u zagađenoj atmosferi i po nekoliko časova, sa normalnim disanjem i bez posledica po zdravlje korisnika aparata. Prema važećim propisima o službama spašavanja i pružanja prve pomoći, stanica za spašavanje mora imati određen broj aparata za spašavanje, tj. izolacionih aparata za disanje sa kiseonikom. Za rukovanje izolacionim aparatima, članovi čete moraju biti obučeni i osposobljeni. Broj aparata za disanje pri stanici za spašavanje, zavisi od stepena opasnosti, veličine rudnika i broja zaposlenih radnika u jednoj smeni. U rudnicima sa podzemnom
eksploatacijom, broj aparata za disanje u stanici za spašavanje mora iznositi najmanje 3% od maksimalnog broja radnika zaposlenih u jednoj smeni. Međutim, stanice za spašavanje u rudnicima u kojima postoji opasnost od eksplozivnih gasova, ugljene prašine ili opasnost od izbijanja požara, moraju imati najmanje 10, a u ostalim rudnicima najmanje 6 izolacionih aparata za disanje (čl. 409 Propisa o tehničkim merama i o zaštiti na radu pri rudarskim podzemnim radovima). Svi aparati za disanje (izolacioni prenosni aparati) moraju biti konstruisani tako da potpuno odvajaju spoljni vazduh od disajnih organa nosioca aparata i da omogućuju lako i nesmetano disanje. Aparati se mogu upotrebljavati samo ako su ispitani i odgovarajućim atestom. Princip rada izolacionih aparata Savremeni aparati za disanje koji se upotrebljavaju u rudnicima i drugim granama delatnosti, rade na principu upotrebe komprimiranog kiseonika i na regeneraciji izdahnutog vazduha. Aparatom se omogućava zatvorena, kružna, stalna cirkulacija vazduha (aparat — disajni organi — aparat), pri čemu vazduh obogaćuje kiseonikom a odstranjuje ugljen-dioksid (CO2). Cirkulacija vazduha u aparatu nastaje kao rezultat stvaranja nadpri tiska i podpritiska u plućima korisnika aparata. Regulaciju raspodele vazduha, odnosno kiseonika u aparatu, vrši sistem za raspodelu kiseonika, koji u zavisnosti od potrebe, obezbeđuje određenu količinu vazduha obogaćenu kiseonikom za normalno i nesmetano disanje. Potrošnja vazduha (odnosno kiseonika) prilikom disanja, zavisi u prvom redu od vrste i težine rada, kapaciteta pluća, fizičke sposobnosti i dr. U poglavlju II — Disanje, dat je mehanizam disanja. Međutim, da bi se shvatio princip rada izolacionih aparata, potrebno je znati osnovne elemente disanja. Preko disajnih puteva u pluća se unosi vazduh približnog hemijskog sastava: kiseonika 21°/o i azota 79%. Međutim, pri izdisanju iz pluća se izbacuje vazduh približnog hemijskog sastava: kiseonika 17%, azota 79% i ugljendioksida 4%. Pošto aparati za disanje predstavljaju izolacioni sistem, to bi posle izvesnog vremena došlo do nagomilavanja ugljendioksida u aparatu, a time i do gušenja lica, koje koristi aparat. Da ne bi došlo do toga, izolacioni aparati snabdeveni su uređajem kojim se regeneriše (vezuje) ugljendiosid u stabilno jedinjenje. Ovi uređaji nazivaju se upijači CO2 ili regenerativna patrona. Na taj način se izdahnuti vazduh, očišćen od ugljendioksida i obogaćen kiseonikom, ponovo koristi u sistemu disanja aparatom. Kiseonik se dobija iz boce kojom je snabdeven izolacioni aparat. Praktična ispitivanja su pokazala da lioe koje radi umereno težak fizički posao, troši 40 — 50 l/minuti vazduha (prosečno 45 l/min), a potrošnja kiseonika za ovaj primer iznosi:
Gasovi
U udahnutom vazduhu
U izdahnutom vazduhu
Kiseonik Azot Ugljendioksid Ukupno:
% 21 79 100
°/o 17 79 4 100
l/min. 9,45 35,55 45
l/min. 7,65 35,55 1,80 45
Potrošnja kiseonika l/min. 1,80 1,80
Kao što se vidi, stvarna potrošnja kiseonika u ovom primeru je 1,80 l/min. Pošto su svi izolacioni aparati uglavnom snabdeveni bocom sa kiseonikom, zapremine 2 1 (pune se pod pritiskom od 200 at i sadrže oko 400 1 kiseonika), to zaštitno dejstvo aparata u ovom primeru
iznosi 3 — 4 časa. U sledećoj tabeli, u zavisnosti od potrošnje vazduha prilikom disanja, daje se potrošnja kiseonika: Potrebna količina vazduha l/min. 5 8 10 15 20 25 30 40 45 50 60 70 80 90 100
Kol.kiseonika u udahnutom vazduhu l/min. 1,05 1,68 2,10 3,15 4,20 5,25 6,30 8,40 9,45 10,50 12,60 14,70 16,80 18,90 21,00
Kol. Kiseonika u izdahnutom vazduhu l/min. 0,85 1,36 1,70 2,55 3,40 4,25 5,10 6,80 7,65 8,50 10,20 11,90 13,60 15,30 17,00
Potrošnja kiseonika u l/min. 0,20 0,32 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,60 1,80 2,00 2,40 2,80 3,20 3,60 4,00
Kao što se vidi, u sistemu disanja pomoću izolacionih aparata vazduh se obogaćuje samo potrebnim količinama kiseonika, što se postiže preko sistema za raspodelu kiseonika. Zaštitno dejstvo aparata ne zavisi samo od raspoložive količine kiseonika, već i od konstrukcije upijača CO2. Zbog toga, odnos između potrošnje kiseonika i moći upijača CO 2 treba da bude usklađen. Savremeni izolacioni aparati uglavnom imaju zaštitno dejtsvo 2, 4, 6 i više časova, što zavisi od vrste i tipa aparata. Prema važećim propisima, stanice za spašavanje mogu upotrebljavati samo one aparate koji omogućuju normalno disanje najmanje 2 časa pri napornom radu u prostorijama sa škodljivim i opasnim gasovima. Vrste i sastav izolacionih aparata Izolacioni aparati, uglavnom, rade na istom principu, a međusobno se razlikuju po konstrukciji, što zavisi od tipa i proizvođača aparata. Ima ih različitih tipova i modela, Kod nas su najviše u upotrebi aparati firme »DRAGER« — nemačke proizvodnje i aparati ruske proizvodnje. Svi izolacioni aparati sastoje se iz sledećilh osnovnih delova: regenerativne patrone ili upijača CO2, boce za kiseonik, sistema za raspodelu kiseonika ili vazduha sa plućno automatskim doziranjem, razvoda kiseonika i vazduha i dr. Svi sastavni delovi aparata, kao i njihova funkcija, biće obrađeni uz opis i obradu svakog aparata. Pošto su regenerativne patrone i boce za kiseonik iste za sve aparate, to će biti Obrađene još na početku izlaganja o aparatima. a) Regenerativna patrona Alkali patrone, ili upijač CO2, služi za regeneraciju izdahnutog vazduha od ugljendioksida. Vazduh koji izdišemo sadrži 4% ugljendioksida koji se vezuje u patroni, a ostali deo vazduha propušta se u kružni tok izolacionog aparata.
Veličina patrone zavisi od vrste aparata, odnosno od zaštitnog dejstva izolacionog aparata, a mogu biti: — patrone za jednokratnu upotrebu (uglavnom kod svih »DREGER«-ovih aparata); — patrone za trajnu upotrebu, uz izmenu odgovarajuće hemikalije (uglavnom kod svih ruskih aparata). »Drager«-ove patrone za jednokratnu upotrebu imaju eliptični presek i različite su težine, što zavisi od veličine patrone. Srazmerno veličini, namenjene su: — za jednočasovne izolacione aparate — veličina je 7 x 14 x 17 cm i težina oko 1,5 kg.; — za izolacione aparate, čije zaštitno dejstvo nije veće od 3 časa — veličina je 9 x 18 x 24 cm i težina oko 3,1 kg.; — za izolacione aparate, čije je zaštitno dejstvo veće od 3 časa — veličina je 8 x 18 x 28 cm i težina oko 3,4 kg. Alkali patrona »DREGER« prikazana je šematski na si. 53 i 54. Sastoji se od: limenog omotača (2), aktivne materije (4), valovitog sita (1) i zaštitne mreže (3). Limeni omotač (kutija) je eliptičnog oblika. Na krajevima ima otvore za priključke sa plućnom vrećicom, odnosno sa izdisnim ventilom. Otvori patrone zatvoreni su poklopcima i plombirani. Alkali patrona ispunjena je aktivnom supstancom, zrnastim kalijumom ili natrijum hidroksidom (KOH ili NaOH). Ova zrnasta masa pravilno je raspoređena između valovitog sita. Valovita sita služe da osiguraju što veću dodirnu površinu zrnaca aktivne supstance sa izdahnutim vazduhom, kao i da smanje otpor koji se javlja prilikom strujanja vazduha kroz patronu (zbog reakcije aktivne supstance). Zaštitna mreža ima funkciju da sadrži zrnca aktivne supstance da ne izađu iz patrone kroz otvor. Prilikom prolaska izdahnutog vazduha kroz alkali patronu, veže se ugljendioksid sa zrncima kalij umhidroksida po sledećoj formuli: 2KOH + CO2 = K2CO3 + H2O + Q. Vezivanjem kalij umhidroksida sa ugljendioksidom nastaje kalijumkarbonat i određena količina toplote (Q). Toplota koja nastaje pri hemijskoj reakciji zagrejava patronu od ulaza prema izlazu. Temperatura patrone pri najvećem fizičkom naprezanju može iznositi i preko 100°C, ali temperatura vazduha u usniku ne srne biti veća od 45°C. Kod prijema alkali patrone treba prekontrolisati sledeće: — ispravnost plombe, odnosno da li je patrona bila hermetički zatvorena; — da nije mehanički oštećena i da nije starija od četiri godine; — da se potresanjem čuje jasan šum zrnaca; — da u težini nema priraštaj veći od dozvoljenog. Pri postavljanju patrone u aparat potrebno je uraditi sledeće: — skinuti poklopac i plombu sa patrone i postaviti je u ležište aparata prema strelici na aparatu i patroni; — spojiti priključke aparata sa patronom tako da se dobije potpuna hermetičnost između aparata i patrone. Regenerativna patrona za trajnu upotrebu uz menjanje odgovarajuće hemikalije, prikazana je na si. 55. Telo (1) patrone ima oblik cilindra sa poprečnim pojačanjem radi krutosti, čija je zapremina različita, što zavisi od tipa aparata.
SI. 53. Šematski izgled alkali patrone »Drager« Gornji i donji poklopac patrone su zalemljeni za cilindar, a na gornjem poklopcu nalazi se prirubnica (2) sa unutrašnjim navojem u koju se uvrće kućište izdisnog ventila. Na donjem poklopcu su dve prirubnice sa spoljašnim navojem, od kojih jedna bočna (3) služi za priključivanje sakupljača vlage za patronu (kod aparata Rkk-2m), a druga (4) služi za promenu punjenja patrone hemikalijom. Ova prirubnica je stalno zatvorena čepom (5) sa podmetačem (6).
SI. 54. Alkali patrona Drager 9 x 18 x 24
U unutrašnjosti patrone, sa strane prirubnice (4), nalaze se dve sferne mreže — spoljna (7), od perforiranog lima, sa prečnikom otvora 5 mm i unutrašnja (8), žičana mreža, sa otvorima 2x2 mm. Obe ove mreže zalemljene su na donjom poklopcu patrone. U gornjem delu, sa strane prirubnice (2), u unutrašnjosti patrone, nalaze se dve pljosnate mreže — kruta (9) i žičana mreža (10). Otvori ovih mreža isti su kao i kod donjih mreža, s tim što su ove mreže pokretne. Na spoljnjoj mreži (9) nalazi se okov (11), koji istovremeno prihvata i poslednji zavojak opruga (12) koje su povezane međusobno. Opruga (12) je pričvršćena za gornji poklopac patrone držačem (13). Punjenje patrone vrši se aktivnom materijom (HPI) koja sadrži 96% kalcij umhidroksida CA (OH)2 i 3 — 4% natrijuma (Na). Kada izdahnuti vazduh pređe kroz patronu, ugljendioksid se veže sa kalcijum-hidroksidom po sledećoj hemijskoj reakciji: Ca (OH)2 + CO2 = Ca CO3 + H2O + Q. Pri ovoj hemijskoj reakciji nastaje određena količina toplote koja zagrejava vazduh. Umesto kalcijumhidroksida upotrebljava se natrijumhidroksid. Kemikalija (HFI) se nabavlja u buradima od 50, 100 i više kg. Garantni rok hemikalije je 12 meseci. Burad sa hemikalijom moraju biti hermetički zatvorena i zaštićena od korozije i mehaničkih oštećenja. Punjenje patrone hemikalijom (HPI) vrši se na sledeći način: prvo se opruga u gornjem delu patrone odgovarajućom kukom podigne na gore, a zatim se kroz otvor sipa prosejana hemikalija. Kada se patrona napuni odgovarajućom količinom hemikalije, oslobađa se kuka i zategnuta mreža ravnomerno sabija hemikaliju. Nakon toga, otvor patrone se poklopcem hermetički zatvara. Hemikalija se proseje kroz sito otvora 3 mm, a u patronu se sipaju samo zrnca koja ostanu na situ. Sitne granulacije i prašina ne smeju se sipati u patronu. Puna patrona ne srne da sadrži više od 2 grama prašine. Količina hemikalije kojom se pune patrone iznosi 2—2,5 kg, što zavisi od tipa aparata, odnosno njegovog zaštitnog dejstva. Otpor napunjene patrone ne sme da prelazi 15 mm vodenog stuba. Napunjene patrone sa hemikalijom mogu se čuvati najviše 6 meseci u odgovarajućim sanducima ili ormarima, postavljene vertikalno i okrenute otvorom za, punjenje na dole. Regenerativna patrona je steznim pojasom spojena za kutiju ranca. b) Boca za kiseonik Boca za kiseonik služi kao rezervoar kiseonika u izolacionom aparatu. To su, u stvari, sudovi pod pritiskom. Izrađene su od specijalnog visoko-kvalitetnog čelika, obojene plavom bojom i snabdevene internacionalnim znakom (simbolom) za kiseonik. Zapremina boce zavisi od tipa aparata za koji je napravljena i kreće se od 0,7 do 2,5 1. »Dragerovi« i ruski izolacioni aparati imaju bocu zapremine 2 1. - Boce za kiseonik se sastoje od: tela boce, ventila i zaštitne kape. Puštanje kiseonika iz boce u sistem za raspodelu kiseonika aparata, vrši se okretanjem regulacionog točkica obrnuto od smera kretanja kazaljke na satu. Priključuje se na ventil za raspodelu kiseonika i povezuje u
ležište
aparata
pomoću
steznih
traka.
Punjenje boce vrši se medicinskim kiseonikom koji treba da bude suv i sa preko 98% čistoće. Boce se pune pod pritiskom od 150 — 200 at pomoću odgovarajućih pumpi. Kod prijema boce za kiseonik mora se prekontrolisati pritisak u boci, telo i ventili boce i utvrditi da nisu mehančki oštećeni. One se moraju čuvati u suvoj i sigurnoj prostoriji, u kojoj se ne srne pušiti ni ulaziti sa otvorenim plamenom. Boce moraju biti čiste (ne smeju doći u dodir sa uljem i mastima i izložene povećanoj toploti). Kontrola boce vrši se prema važećim propisima za sudove pod pritiskom. 4. Izolacioni aparat »RKK—2M« Izolacioni aparat »RKK—2M«, ruske proizvodnje, spada u grupu plućnih aparata sa kombinovanim načinom dodavanja kiseonika (šematski prikaz aparata prikazan je na si. 56—57). Osnovni delovi (sklopovi) aparata smešteni su u kučištu-metalnoj kutiji (1), a to su: boca za kiseonik (2) sa ventilom za zatvaranje (3), ventil za ručno doziranje (4), reduktor (5) sa automatom (6), vrećica za disanje (7), regenerativne patrone (8), skupljač vlage (9), izdisni ventil
sa kućištem (10), udisni ventil sa kućištem (11), cevovod za kiseonik visokog pritiska (12, 13 i 14), ispušni izduvni ventil (15) i poluga plućnog automata (16). Svi ovi sklopovi ugrađeni su u kućište (1). Izvan kutije aparata nalaze se: udisno (17) i izdisno (18) rebrasto crevo sa kutijom usnika (19), ručica za ručno doziranje (20), dugme ventila za ručno doziranje (21), okov (22), konzolice (23 i 24) za pričvršćivanje kaiševa (25 i 26), (27, 28 i 29), crevo spiralne kapilarne cevi (30) sa manometrom (31), štipaljke za nos (32), garnitura kaiševa za glavu (33) i gumeni čep za usnik (34). Sematski izgled ovog aparata sa zadnje strane dat je na si. 58.
SI. 56. Skica vrećice za disanje kod aparata RKK—2M
Sve osnovne sklopove aparata prema nameni možemo podeliti u 4 sistema: — sistem za raspoređivanje vazduha; — sistem za raspoređivanje kiseonika; — regeneracija vazduha; — pomoćni delovi. U sistem za raspoređivanje vazduha spadaju: usna kutija, creva za disanje, kućišta ventila za disanje, skupljač vlage, vrećica za disanje i ispušni ventil. Kutija usnika šuplja je i ima aerodinamičnu liniju. Snalbdevena je priključcima za creva (2, 3 i 4), koja se nalaze sa gornje strane. Na priključak (2) učvršćuje se usnik (5). Kutija usnika podeljena je horizontalnom perforiranom pregradom (6) na dva dela. Gornji deo služi za prolaz vazduha, a donji deo (7) za sakupljanje pljuvačke. U donjem delu kutije postoji otvor sa čepom
(8), koji je snabdeven kožnim ili gumenim podmetačem (9), kroz koji se uvlači tampon od hidroskopske vate (5 — 8). Na zadnjem zidu kutije usnika nalaze se dva gumena amortizera (10) za oslanjanje brade. Na bočnim stranama kutije usnika nalaze se kaiševi za glavu (11 i 12). Creva za disanje su, u stvari, gumena rebrasta creva, prečnika 24 mm. Sa spoljne strane pokrivena su pamučnom oblogom; sa jedne strane spajaju se sa kutijom usnika, a sa druge imaju priključke za spajanje sa kućištima ventila za disanje. Kućište udisnog ventila povezano je s druge strane sa vrećicom za disanje, a izdisno sa regenerativnom patronom. Sakupljač vlage predstavlja šuplju kutiju aerodinamičnog oblika i služi za prikupljanje vlage koja uglavnom dolazi iz vrećice za disanje.
SI. 59. Šematski izgled kutije usnika Ova kutija spojena je sa čeone strane patronom, a sa gornje plućnom vrećicom. Sakupljač vlage podeljen je na dva dela (perforiranom pregradom). Gornji deo služi za prolaz vazduha iz patrone u vrećicu, a donji za sakupljanje vlage. U donji deo stavlja se tampon od vate (12 — 15 gr) koja upija vlagu. Vrećica za disanje ima ulogu rezervoara za kiseonik koji dolazi iz hoće i za izdahnuti vazduh koji dolazi iz regenerativne patrone. Pored toga vrećica vrši i niz drugih dopunskih funkcija: — aktivira plućni automat kada je konstantno doziranje kiseonika nedovoljno za disanje kod napornog fizičkog rada;
— u periodu lakog fizičkog rada (ili odmora) aktivira ispušni ventil kada je plućna vrećica prepunjena sa kiseonikom; — omogućava brzo i lako mešanje izdahnutog vazduha sa kiseonikom i na taj način vrši hlađenje vazduha; — obezbeđuje izvesno prečišćavanje vazduha od lebdećih čestica i vlage koja se kondenzuje i taloži na zidove vrećice. Vrećica za disanje izrađena je od elastične gume (njen sematski izgled prikazan je na sl. 60). Zapremina vrećice pri zatvorenom poklopcu aparata iznosi 3,7 1, a korisna zapremina pri zatvorenom poklopcu i promeni pritiska od 20 — 25 mm vodenog stuba iznosi oko 3,4 1. Na taj način, koeficijenat korišćenja zapremine je 0,92. U gornjem delu vrećice nalazi se priključak (1) za povezivanje sa kućištem izdisnog ventila i priključak (2 i 3) za povezivanje sa reduktorom aparata. Sa donje strane vrećica je povezana sa skupljačem vlage pomoću gumene prirubnice (4) sa uzengijom (5). Sa desne strane vrećice nalazi se cev (6) sa priključnom navrtkom (7) i kožnim podmetačem (8) za povezivanje vrećice sa ventilom za ručno doziranje. Ova cev (6) završava se u vrećici sa lisnatim ventilom (9) koji sprečava dospevanje vlage iz vrećice u ventil za ručno doziranje. Spoljni zid vrećice je povezan sa metalnom pločom (10), na kojoj su, na donjoj strani, montirane ušice (12) za osovinicu poluge automata. Na gornjem delu metalne ploče ugrađeno je gnezdo (13) ventila za ispuštanje suvišnog vazduha. U unutrašnjosti vrećice nalazi se traka (14) od elastične gume za obezbeđivanje normalnog rada vrećice. Pri depresiji u vrećici ova traka ograničava kretanje zida vrećice na gore, omogućavajući da se ukrućeni zid, na kome se nalazi poluga plućnog automata, kreće na dole. Zbog toga se plućni automat otvara pri određenoj depresiji. Plućna vrećica postavlja se u aparat pomoću određenih priključaka. Ispušni ventil služi za ispuštanje suvišnog vazduha iz vrećice, u slučaju da dovod kiseonika premašuje potrebe korisnika aparata. On se podešava da stupi u dejstvo kada kompresija u vrećici dostigne pritisak od 20 — 30 mm vodenog stuba. U sistem za raspoređivanje kiseonika spada: boca za kiseonik, ventil za ručno doziranje, reduktor sa plućnim automatom i sistem za dovod kiseonika. Boca za kiseonik je standardna, zapremine 2 1 i sa radnim pritiskom od 200 at, napunjena medicinskim kiseonikom. Ventil za ručno doziranje služi za dovod kiseonika u vrećicu za disanje direktno iz boce mimo reduktora. On se pokreće rukom samo u slučaju kada je potrebno »izduvati« vrećicu od azota, ili kada u vrećicu dolazi nedovoljna količina kiseonika, ili kada u nju ne dospeva kiseonik usled neispravnosti reduktora i plućnog automata. U takvim slučajevima ventil se može koristiti samo u povlačenju iz ugroženog dela jame na svež vazduh. Ručnim doziranjem u vrećicu se šalje 40 — 200 l/minuti kiseonika, što zavisi od pritiska kiseonika u boci. Aktiviranje ventila za ručno doziranje vrši se preko poluge sa spoljne strane aparata. Neposredno pored poluge ventila za ručno doziranje, nalazi se ventil za zatvaranje dotoka kiseonika do manometra, koji mora da bude otvoren. Ventil se zatvara samo u slučaju ako dođe do kvara na ventilu za ručno doziranje ili u cevovodu za manometar. Kod aparata »RKK—2M«, reduktor i plućni automat spojeni su u jedan konstruktivni sklop, koji po nameni i principu rada može da se nazove mehanizam za konstantno i automatsko doziranje kiseonika. Reduktor služi za snimanje pritiska — sa visoko promenljivog na konstantni (2,5 — 3 at) i za dovođenje kiseonika kroz otvor za konstantno doziranje. Konstantno doziranje kiseonika je 1,2 + 0,1 l/min. Pri otvaranju ventila boce za kiseonik, kiseonik dospeva u reduktor, koji je preko cevi visokog pritiska spojen sa razvodnikom. Dizna za konstantno doziranje ima otvor prečnika 0,12 — 0,15 mm, ispred koje se nalazi mreža (N° 200) koja sprečava dospevanje prljavštine na otvor dizne.
Plućni automat služi za automatska dodavanje dopunske količine kiseonika iz reduktora u plućnu vrećicu, samo u slučaju ako količina kiseonika, koja se dovodi u vrećicu kroz otvor za konstantno doziranje, ne može da zadovolji potrebe korisnika aparata. Pri stvaranju depresije u sistemu aparata, zidovi vrećice se sabijaju, a gornja strana vrećice povlači za sobom donji kraj poluge plućnog aparata, koja povezuje vrećicu i plućni automat. Na taj način se otvara ventil plućnog automata i propušta određena količina kiseonika u vrećici. Kada se vrećica napuni dovoljnom količinom kiseonika, dolazi do obrnutog kretanja poluge, usled čega se zatvara ventil plućog automata. Aktiviranje plućnog ventila vrši se pri depresiji 15 — 25 mm vodenog stuba, a kiseonik se dozira u količini od 50 — 60 1/min. Za dovođenje kiseonika iz boce do radnih sklopova služe četiri spoj ne cevi visokog pritiska: — spojna cev ventila za ručno doziranje, prečnika 4 mm; — spojna cev za reduktor, prečnika 3 mm; — spojna cev kapilara, prečnika 3 mm; i — kapilarna spiralna cev manometra, prečnika 1 mm. Sve ove cevi visokog pritiska izrađene su od mesinga. Za aparate »RKK—2M« upotrebljava se patrona punjena sa 2 kg aktivne materije HPI (vidi si. 60). Pomoćni delovi su: kutija aparata sa poklopcem i kaiševi za nošenje aparata.
SI. 60. Izolacioni aparat »RKK—2M Izolacioni aparat »Lugansk-2« Izolacioni aparat — »Luganska-2« je regenerativni kiseonički aparat ruske proizvodnje. Spada u klasu savremenih izolacionih aparata, jer obezbeđuje zaštitno dejstvo više od 4 časa (sematski izgled aparata prikazan je na si. 61). Sastoji se iz tri različita, po funkciji, sistema: za raspodelu vazduha, dodavanje kiseonika i izduvnog sistema. Svi delovi ovih sistema smešteni su u limeni ranac, na koji su pričvršćeni kaiševi za nošenje aparata. Sistem za raspodelu vazduha sastoji se od: kutije usnika (1), izdisnog (2) i udisnog (3) rebrastog creva, prelazne cevi (4), izdisnog ventila (5), regenerativne patrone (6), plućne vrećice i(7), izduvnog ventila (8) na plućnoj vrećici, hladnjaka (9) i udisnog ventila (10). Sistem za dodaavnje (dovođenje) kiseonika sastoji se od: boce za kiseonik (11), ventila na boci (12), monobloka za kiseonik (13), plućnog automata (14) sa sigurnosnim ventilom, plućnom polugom i ventilom za manometar, cevi za dovođenje kiseonika niskog pritiska (15), cevi za dovođenje kiseonika visokog pritiska (16) i spiralne cevi (17) za manometar (18). Izduvni sistem sastoji se od: produvne pumpe (19 — pumpe za odstranjivanje azota), sifona (meha 20) produvne pumpe, indikatora (21) i zaštitne košuljice (22). Oklop aparata
izrađen je od duraluminijuma, sa ojačanim ispupčenjima u vidu limenog ranca. Sastoji se iz dva dela — od kutije i poklopca sa otvorima sa strane radi hlađenja. Unutar kutije smešten je celokupni mehanizam aparata, kao i dva stezna pojasa za učvršćenje boce za kiseonik i regenerativne patrone. Plućna vrećica spojena je za kutiju pomoću dugmeta i zavrtnja. Ostali delovi aparata spojeni su za kutiju odgovarajućim zavrtnjevima. Plućna vrećica izrađena je od gume u obliku meha, čiji su spojevi vulkanizirani. Korisna zapremina plućne vrećice je 3,8 litara. Gornji deo vrećice spojen je za udisni ventil, a u donjem delu spojena je sa košuljicom pumpe za odstranjivanje azota. Na dnu plućne vrećice nalazi se hladnjak u kome se sipa 700 gr natrijumfosfata. Na plućnoj vrećici ugrađen je spoj za aktiviranje plućnog automata i ventil nadpritiska, koji se aktivira kada pritisak u vrećici pređe 25 — 35 mm vodenog stuba. Pumpa za odstranjivanje azota smeštena je u gumenu košuljicu koja je štiti od zamrzavanja. Pumpa se sastoji od gumenog sifona i kućišta, u kome se nalazi usisni i potisni ventil. Iz pumpe vazduh odlazi u trokraki razvodnik koji ima ventil i dva priključka za spajanje pumpe sa atmosferom i indikatorom. Regenerativna patrona ima dva otvora. Gornji otvor patrone povezan je sa izdisnim ventilom, kroz koji ulazi vazduh iz izdisnog creva. Donji otvor patrone povezan je preko priključka za spoj sa košuljicom pumpe za odstranjivajne azota i preko nje sa plućnom vrećicom. Patrona se puni aktivnom materijom — HPI (sa 2,1 kg), čije vreme zaštitnog dejstva iznosi više od 6 časova. Patrona je steznim pojasom povezana sa limenom kutijom. Boca za kiseonik izrađena je od livenog čelika. Standardnog je oblika'(zapremine 2 1 i pritiska 200 at) sa ventilom za otvaranje i priključkom na razvod aparata. Sistem za raspodelu kiseonika (mono-blok) sastoji se od ventila za automatsko plućno doziranje sa polugom, vetnila za ručno dodavanje kiseonika i ventila za manometar. Usna kutija sastoji se iz dva dela: gornji deo služi za prolaz vazduha, a u donjem se nalazi pumpa za pljuvačku. Gornji deo ima otvor za usnik i dva bočna priključka za gumena rebrasta creva. Pumpa za pljuvačku sastoji se od sferne gumene dijafragme i dva ventila, od kojih jedan služi za otstranjivanje pljuvačke iz kružnog toka disanja, a drugi iz kutije za pljuvačku. Usna kutija ima kaiševe za pričvršćivanje na glavi. Aparat radi na sledećem principu: izdahnuti vazduh prolazi kroz usnu kutiju (1), izdašno gumeno crevo (2) i izdisni ventil (4) i odlazi u regenerativnu patronu (5). Izdahnuti vazduh u patroni se oslobađa ugljendioksida, prolazi kroz košuljicu pumpe za odstranjivanje azota (6) i ulazi u plućnu vrećicu (7), u kojoj se, u kontaktu sa hladnjakom (8), hladi. Iz plućne vrećice, preko udisnog ventila (10) i udisnog gumenog creva (11), vazduh odlazi u usnu kutiju (1). Na taj način uspostavlja se kružni tok kretanja vazduha kroz aparat, a potrebna količina kiseonika
za normalno disanje reguliše se preko plućnog automata i poluge (9), kao i automatskog ventila (12). Pored plućnog automata, dodavanje kiseonika može se vršiti i pomoću ventila za ručno doziranje (14). Otstranjivanje azota vrši se pomoću pumpe (16) i sifona (17) koji je mehanički vezan za polugu plućnog automata (9). Pri svakom udisanju i izdisanju, pumpa vrši jedno pumpanje azota iz aparata, pri čemu se odstrani 10 — 12% vazduha od količine kiseonika koji se dobij a iz boce. Pritiskom na dugme (22) spaja se indikator (18) sa pumpom (16). Na taj način se vrši kontrola ispravnosti rada pumpe. Pri pravilnom radu pumpe, pri svakom udisanju, mora se podići crni klip u indikatoru (18), a pri izdisanju on mora ostati na mestu. Hlađenje vazduha vrši se pomoću hladnjaka (8) napunjenog natrij umfosfatom, koji pri topljenju hladi okolinu (na si. 62. sematski je prikazan princip rada izolacionog aparata — »Lugansk-2«). Izolacioni aparat »Drager BG—160A« Izolacioni aparat »DRAGER model 160A«, je kiseonični zaštitni aparat, koji omogućuje dvočasovni rad u zatrovanoj atmosferi (sematski prikaz aparata BG-160A prikazan je na si. 63, a njegov izgled na si. 64). Limena kutija (1) izrađena je od dur-aluminijuma u kojoj su smešteni sklopovi aparata. Ova kutija ima priključke za kaiševe, pomoću kojih se aparat nosi na leđima. U limenoj kutiji
nalazi se: boca za kiseonik (2), udisni ventil (3), izdisni ventl (9), signalni uređaj (20), alkali patrona (10), plućna vrećica (21), ispušni ventil (11), poluga plućnog automata (12), reducir ventil (13), ventil za plućno automatsko doziranje (14), ventil za konstantno i ručno doziranje (15), ventil, odnosno cev visokog pritiska za manometar (16), cev visokog pritiska (17), priključak boce az kiseonik (18) i ventil za otvaranje boce za kiseonik (19). Na kutiji postoje priključci za udisno (5) i izdisno (7) rebrasto crevo. Spajaju se u kutiji za usnik — 6), a na udisnom crevu nalazi se kutija za pljuvačku (4). Na cevi visokog pritiska, koja je spojena ispod reducir-ventila, nalazi se manometar (8). Sistem za raspodelu kiseonika sastoji se od: — reducir-ventila, koji redukuje visoko promenljivi pritisak kiseonika u boci na radni pritisak od 2,5 at;
SI. 64. Izolacioni aparat BG — 160A — ventila za konstantno doziranje, koji preko dizne, bez obzira na potrošnju kiseonika, propušta 1,5 l/minuti kiseonika direktno u kućište udisnog ventila; — ventila za automatsko plućno doziranje koji se aktivira preko plućne poluge, spojene jednim krajem za plućnu vrećicu (ako u vrećici nema vazduha, vrećica se sakuplja i povlači sa sobom polugu koja otvara plućni automat); plućni automatski ventil propušta kiseonik (3,5 i više litara u minuti) direktno u kućište udisnog ventila); — ventila za ručno doziranje koji se aktivira preko dugmeta koje se nalazi na spoljnoj levoj strani kutije (aktiviranjem ventila za ručno doziranje može se propustiti i do 200 l/minuti kiseonika).
Boca za kiseonik ima zapreminu 2 1, a puni se pod pritiskom od 150 — 200 at. Priključuje se na sistem za raspodelu kiseonika, sa direktnim odvodom za manometar preko cevi visokog pritiska. Alkali patrona, ili upijač CO2, ima dimenzije 9 x 19 x 24 cm, težine oko 3,1 kg, koja je predviđena za jednokratnu upotrebu (vidi si. 54). Spaja se, sa jedne strane, sa izdisnim ventilom, a sa druge strane, sa plućnom vrećicom. Plućna vrećica je od gumenog platna čiji su krajevi vulkanizirani. Zapremina vrećice je 5 1. Vrećica se postavlja u kutiju aparata pomoću kopči. Na zadnjoj strani vrećice nalazi se ventil za nadpritisak, preko koga se odvodi višak vazduha napolje. Izdahnuti vazduh ide preko alkali patrone, u kojoj se vrši apsorbovanje ugljendioksida u plućnu vrećicu i hlađenje. Princip rada aparata svodi se na kružnu cirkulaciju vazduha uz dodavanje kiseonika: disajni organi — aparat — disajni organi. Pri tome, pored konstantnog doziranja, vrši se i plućno automatsko doziranje.
Izolacioni aparat BG — 172 i 172A Izolacioni aparat DRAGER, model 172, je kiseonični prenosni aparat, znatno savremeniji po konstrukciji u odnosu na aparate tipa BG — 160A. Zaštitno dejstvo ovog modela je 4 i više časova (sematski prikaz izolacionog aparata BG — 172 i 172A, prikazan je na si. 65, 66 i 67). Sastoji se od: 1. Limenog ranca (kutije) u kome su smešteni svi delovi aparata. Na kutiju su, sa spoljašne strane, učvršćene alke za kaiševe i jastuk za izolaciju korisnikovih leđa i kutije i ugrađeni određeni priključci i otvori za hlađenje aparata; 2. Plućne vrećice (4) — izrađene od gumiranog platna, koja je na spojevima vulkanizirana; zapremina vrećice je oko 5 1; leva strana je, pomoću matice i spoja spojena za ventilsku kutiju udisnog ventila (6), a desna za alkali patronu; na vrhu vrećice nalazi se ventil za nadpritisak (16), a sa strane je učvršćena poluga plućnog automata (9); vrećica je učvršćena za kutiju pomoću specijalnih držača; 3. Boce za kiseonik (12) — zapremine 2 1 i pritiska 200 atmosfera, na koju je ugrađen ventil za zatvaranje (11); 4. Sistema za raspodelu kiseonika — koji se sastoji od: reducir-ventila (13), koji reducira visoki promenljivi pritisak iz boce na radni pritisak od 2,5 atmosfere; prigušne dizne za
konstantno doziranje (koja propušta 1,5 l/minuti kiseonika) i metalne cevi (15) za dovod kiseonika u udisno gumeno crevo (7); ventila za automatsko plućno doziranje (8), koji se otvara pomoću plućne poluge (9) spojene sa plućnom vrećicom; ventila za ručno doziranje kiseonika (10) i ventila za manometar, koji služi za kontrolu potrošnje kiseonika. 5. Ventila za razvođenje vazduha, od kojih je udisni (6) smešten u ventilsku kutiju, a izdisni (2) u spoj ni deo (između gumenog rebrastog (1) i alkali patrone); u ventilsku kutiju smešten je i signalni uređaj (5); 6. Alkali patrone (3), dimenzija 9 x 18 x 28 cm, težine oko 3,4 kg, koja je predviđena samo za jednokratnu upotrebu; 7. Ostalih pomoćnih delova aparata, kao što su: obrazina ili usnik, naočare, kutija za pljuvačku (17) i dr.
SI. 67. Izolacioni aparat BG — 172A Princip rada aparata je kao i kod drugih DRAGER aparata: izdahnuti vazduh sa ugljendioksidom odlazi preko gumenog rebrastog creva i izdisnog ventila u alkali patronu, a iz nje, očišćen od OO2, u plućnu vrećicu, a zatim, preko signalnog uređaja i udisnog ventila, u udisno gumeno rebrasto crevo. Konstantna količina kiseonika od 1,5 l/minuti prolazi preko
reducir ventila i dizne u metalnu cev, direktno u kućište udisnog ventila. Ukoliko se iz pluća vrećice udahne veća količina vazduha, vrećica preko poluge aktivira automatski ventil, koji propušta 3,5 l/minuti kiseonika. U slučaju veće potrebe za kiseonikom, pritiskom na ventil za ručno doziranje propušta se potrebna količina kiseonika u aparat. Višak vazduha i azota automatski se ispušta preko ventila nad-pritiska, koji se otvara u momentu kada pritisak u plućnoj vrećici naraste na oko 25 mm vodenog stuba. Signalni uređaj aktivira se kada pritisak u boci padne ispod 60 at. Težina izolacionog aparata BG — 172 iznosi 17 kg. Izolacioni aparat »Drager BG — 174« Izolacioni aparat — BG — 174, je najnoviji model firme »DRAGER«. Radi na istom principu kao i aparat BG — 172. Vreme zaštitnog dejtsva je 4 časa (sematski prikaz izolacionog aparata BG — 174 dat je na sl. (68). Sastoji se iz sledećiih delova: regenerativne patrone (3), boce za kiseonik (10) sa ventilom (9), plućne vrećice (4), izdisnog creva (1) sa izdisnim ventilom (2), udisnog creva (7) sa udisnim ventilom (6) i ventilskim kućištem (5), priključka za usnik ili masku (8), razvodnika kiseonika (11), reduktora (12), voda kiseonika (13), dizne za doziranje (14), upravljačke membrane (15), sprežnjaka pod pritiskom sa zaptivnom pločom (16), ručice plućnog automata (17), plućnog ventila (18), vođa upravljanja (19), meha za upravljanje signalnog uređaja (20) klapne signalnog uređaja (21), uređaja za predispiranje (22), ventila za pređispiranje (23), voda za predispiranje (24), mesta upravljanja (25), ventila za ručno doziranje (26), voda visokog pritiska (27) manometra (28) i ventila manometra (29). Funkcija pojedinih delova (sklopova) aparata BG — 174, kao r ..... princip rada, isti je kao kod aparata BG — 172. Obrazina ili usnik sa gumenim rebrastim crevom Obrazina za izolacione aparate izrađena je od kože. Ima priključke za rebrasta creva i za pričvršćivanje na glavu i rame, kao i priključke za nošenje obrazine oko vrata. Ona ima i otvore za oči, koji su zaštićeni sigurnosnim staklom. U njih se umeće uložak koji sprečava zamaglivanja stakla. Da bi obrazina bolje prionula na lice, obod obrazine obložen je sunđerom. Obrazina se koristi na hladnijim radilištima i tamo gde se pri radu komunicira glasom. Usnik se izrađuje od gume, a oblikovan je tako da se lako i sigurno može nositi u ustima. Koristi se na toplim radilištima i tamo gde pri radu nije potreban govor. Kod upotrebe usnika, za zaštitu očiju koriste se zaštitne naočare, koje mogu potpuno izolovati oči od spoljne atmosfere. Nos se zatvara odgovarajućom štipaljkom. Usnik se stavlja u usta tako da se zubima pritisne čep usnika, a prirubnica mora da leži između usne i zuba. Podupirač brade treba da naleže na bradu, a mrežaste kape ili trake usnika, treba namestiti tako da se usnik ne može izvući iz usta. Ova mrežasta traka ne srne da izaziva neprijatan pritisak na glavu. Štipaljka za nos stavlja se odmah po otvaranju boce za kiseonik. Prilikom upotrebe usnika ne srne se govoriti, a sporazumevanje se vrši pomoću određenih znakova. Ukoliko se upotrebljava obrazina, trake moraju da budu zategnute tako da između lica i obrazine ne prolazi vazduh. Ukoliko obrazina ne nalegne dobro na lice, nosilac aparata je u opasnosti od otrovnih i zagušljivih gasova. Obrazina mora da odgovara obliku i veličini lica. Upotreba izolacionih aparata Pre i za vreme upotrebe aparata, lice koje ga koristi treba da se pridržava određenih pravila i uputstava za izolacione aparate. Samo na taj način rad sa aparatom može biti siguran i neće doći do trovanja gasovima. Nepridržavanje određenih pravila i uputstava za upotrebu aparata, pri
svakoj intervenciji povećava rizik u pogledu sigurnosti, a može doći i do katastrofalnih posledica. U ovom smislu biće obrađena osnovna pravila za rad sa izolacionim aparatima. Pre polaska na intervenciju, odnosno pre upotrebe aparata, mora se prekontrolisati ispravnost aparata, naročito u pogledu njegove hermetičnosti. Neophodno je potrebno prekontrolisati da li su svi delovi aparata međusobno dobro spojeni i na odgovarajućim mestima. Pre upotrebe aparat se mora snabdeti novom ispravnom alakali patronom. Treba preko manometra treba stalno kontrolisati pritisak kiseonika u boci. pomoću manometra. Boce kiseonika za intervencije moraju biti napunjene najmanje sa, 150 atmosfera pritiska. Za vreme upotrebe aparata, preko manometra treba stalno, kontrolisati pritisak kiseonika u boci. Ukoliko dođe do oštećenja voda visokog pritiska za manometar, dovod kiseonika za manometar treba odmah zatvoriti pomoću posebnog ventila koji se nalazi na zadnjoj strani aparata — spolja. Po zatvaarnju kiseonika ugrožena prostorija mora se odmah napustiti, jer u takvim okolnostima ne postoji nikakva kontrola potrošnje kiseonika. Svaki korisnik izolacionog aparata mora da vodi računa o količini kiseonika za povratak sa ugroženog mesta. U potrebnu količinu kiseonika za povratak obično se računa utrošena količina u dolasku uvećana za dva puta. Skoro svi izolacioni aparati imaju signalne uređaje, smeštene u kućište udisnog ventila. Ovi uređaji (trube) imaju zadatak da, u slučaju kada je nosilac aparata zaboravio da otvori ventil za kiseonik na boci za kiseonik, ili ako u boci nema više kiseonika, daju akustične signale i time upozore na grešku. Kada je ventil ispravno otvoren i kada ima kiseonika u boci, signalni uređaj ne daje nikakve signale. U svakom slučaju, čim se čuje signal nešto nije u redu i treba tražiti grešku. Svi izolacioni aparati konstruisani su tako, da količina kiseonika koja se dobija konstantnim doziranjem i preko ventila za plućno automatsko doziranje, u potpunosti zadovoljava potrebe nosioca aparata i pri najvećem fizičkom naprezanju. Ukoliko se desi da ta količina kiseonika nije dovoljna, treba primeniti ručno doziranje. Međutim, u takvom slučaju, korisnik aparata mora da zna da sa sistemom za raspodelu kiseonika nešto nije u redu i treba odmah da napusti ugroženu prostoriju. Ventil za ručno doziranje treba upotrebiti na »kratko« — kod aparata koji nemaju uređaj za odstranjivanje azota, radi ispuštanja vazduha iz vrećice, čime se otstranjuje suvišan azot. Izolacioni aparat treba postaviti na leđa, vodeći pri tom računa da se uprtači dobro stegnu uz telo, a da se nosilac aparata ugodno oseća u svezoj vazdušnoj struji. Usnik, ili obrazinu, treba dobro namestiti i zategnuti trake koje je drže (vidi si. 69, 70 i 71). Za vreme intervencije svaki korisnik apartaa mora da sačuva hladnokrvnost i prisebnost. U slučaju da se korisnik aparata slabo oseća, mora se odmah povući iz zagađene prostorije. Sve operacije koje se iz vode prilikom intervencija, moraju se izvoditi prema uputstvu vođe odelenja, odnosno ekipe. Kretanje ekipa pod aparatima mora se vršiti samo određenim putevima i grupno, nikako pojedinačno. Najstrožije je zabranjeno sledeće: — svako podmazivanje aparata uljem ili drugim sredstvima za podmazivanje; — držati aparate na suncu ili na drugom toplom mestu; — skidati fabričke plombe sa uređaja za raspodelu kiseonika i otvarati ostale delove u sklopu izolacionog aparata.
Svaki korisnik aparata je dužan da vođi ekipe i mehaničaru (oružaru čete) prenese sva svoja zapažanja o izolacionom aparatu, a naročito ona koja se odnose na sigurnost pri radu sa aparatom.
SI. 69. Dezinfekciona kabina Dezinfekcija izolacionih aparata Posle svake upotrebe izolacioni aparat se mora dovesti u takvo stanje da se može odmah ponovo upotrebiti. Međutim, nije poželjno ni preporučljivo da drugo lice koristi isti aparat bez dezinfekcije. Pre nego što se pristupi dezinfekciji aparata i njegovih delova, potrebno je uraditi sledeće: — otvoriti aparat, izvaditi kalijevu patronu i bocu sa kiseonikom; — skinuti gumena rebrasta creva, oprati ih mlakom vodom i obesiti da se iscede, ali nikako iznad i u blizini vatre; očistiti kutju za pljuvačku; — izvaditi vrećicu i oprati je mlakom vodom; — sve ostale delove očistiti suvom krpom, a zatim ponovo sklopiti aparat, pri čemu se mora voditi računa da svi delovi dođu na svoja mesta a zatim proveriti da li su svi delovi dobro spojeni i da li dobro zaptivaju; — na gumena rebrasta creva (umesto usnika) staviti poklopce; Po završenom čišćenju aparata — usnike, obrazine i rezervna creva, poredati u kabini; aparat staviti u naslon kabine i plućnu vrećicu spojiti sa uređajem za rasplinjavanje. Zatvoriti dezinfekcionu kabinu da kabina ne bi propuštala gas prilikom dezinfekcije. Dezinifekciona kabina služi za dezinfekciju pribora izolacionih i drugih kiseoničkih aparata (vidi si. 72 i 73). Princip rada dezinfekcije sastoji se u isparavanju amonijaka i formaldehida u kabini, uz istovremeno grejanje i rad ventilatora na »toplo« ili »hladno«. U zavisnosti od zapremine dezinfekcione kabine, određuje se količina amonijaka i form-aldehida za dezinfekciju u sledećim odnosima:
SI. 70. Unutrašnji izgled dezinfekcione kabine — ako je zapremina kabine od 0,25 — 0,5 m3, potrebna je jedna ampula amonijaka i jedna ampula form-aldehida; — ako je zapremina kabine do 1 ms, potrebne su po dve ampule amonijaka i formaldehida; — ako je zapremina kabine do 1,5 m3, potrebno je staviti po četiri ampule amonijaka i form-aldehida itd. Pre nego što se ampule stave u metalnu cev sa drvenim držačem, treba odlomiti vrh svakoj ampuli. Postupak dezinfekcije je sledeći: —: proveriti da li su vrata ormara dobro zatvorena, a zatim zatvoriti pločicu na okruglom otvoru bočne strane ormara i krilasti ventil ugrađen u produžetku kućišta elektro-motora i ventilatora; — prvo se stavlja ampula form-aldehida u metalnu cev sa drvenim držačem i pomoću prekidača uključuje grejanje (vodeći pri tome računa da grejanje ne traje više od tri minuta); kada se postigne potrebna temperatura, automatski se pali crvena sijalica iznad prekidača; — uključiti ventilator i posle 10 minuta isključiti grejanje; ventilator treba da radi 45 — 60 minuta, posle čega se isključuje; po isključenju ventilatora vadi se ampula iz držača sa formaldehidom; — na isti način staviti ampulu amonijaka u metalni držač; uključiti grejanje i ventilator (grejanje traje 10 minuta, a rad ventilatora 20 minuta, nakon čega se isključuju i grejanje i ventilator); — otvoriti krilasti ventil i pločicu i uključiti ponovo ventilator; ventilator treba da radi 30 minuta na hladno, a zatim ga isključiti, čime je dezinfekcija završena. Ukoliko je postupak dezinfekcije izveden pravilno, dezinfekcija je u potpunosti uspela. Nakon izvršene dezinfekcije izvaditi iz držača ampulu od amonijaka i otvoriti dezinfekcionu
kabinu. Posle svake dezinfekcije kabinu mekom krpom treba izbrisati i pregledati sve uređaje u njoj, naročito uređaje za rasplinjavanje form-aldehida i amonijaka, ventilator i zasune, kontrolnu sijalicu i dr. Punjenje boce za izolacione aparate kiseonikom Punjenje boce kiseonikom vrši se pomoću odgovarajućih pumpi i malih boca. Pumpe za pretakanje kiseonika mogu biti ručne (vidi si. 74) i motorne. Stanica za spašavanje koja ima 20 ili više izolacionih aparata za disanje, mora pored ručne imati i motornu pumpu za pretakanje kiseonika. U nas se najčešće upotrebljavaju motorne pumpe ruske proizvodnje (vidi si. 75) i DRAGER-ove pumpe, naročito model Y 200. DRAGER-ova pumpa — model 200, radi kao jednostepena pumpa sa dvostranim dejstvom i kompresionim pumpanjem. Ova pumpa nije namenjena za sabijanje vazduha (gasa) i povećanje atmosferskog pritiska u viši, već služi za punjenje boca kiseonikom iz većih boca, sa minimalnim pritiskom od 20 atmosfera. Pumpa — Y 200 namenjena je za pritisak punjenja do 220 atmosfera. Pumpa se sastoji od: — četiri manometra, koji pokazuju pritisak kiseonika u četiri boce iz kojih se vrši pretakanje kiseonika; krajnji pritisak ovih manometra je 250 atmosfera; — četiri ventila za otvaranje ili zatvaranje boca za pretakanje kiseonika; — manometra — desno-gore, za merenje pritiska pretakanja i levo — za merenje pritiska pumpe; ovi manometri imaju maksimalni pritisak od 315 atmosfera; — ventila — desno, za pretakanje kiseonika iz rezervne boce u male koje se pune direktno, bez upotrebe pumpe; — ventila za punjenje — u sredini i za zatvaranje nastavka punjenja; — ventila — levo, za regulaciju, odnosno za rad pumpe u kružnom toku. Na levoj strani komandnih i kontrolnih uređaja nalazi se odeljivač vode, na desnoj elektromotor za pogon pumpe, dok se spreda nalazi prekidač za puštanje i zaustavljanje motorne pumpe. Pumpa je snabdevena sigurnosnim ventilom koji reaguje pri pritisku većem od 220 atmosfera. Punjenjem iz četiri rezervne boce postiže se povoljniji stepen rada, a postupak je sledeći: — boce za punjenje postave se na postolje i spoje zavrtnjima, a zatim se otvore ventili za punjenje i ventili na flašama; — sa postavljenih velikih boca otvore se takođe ventili koji su pomoću odgovarajućih vodova spojeni sa priključcima na pumpi; kiseonik počinje da struji iz velikih boca u male, koje se usled dekompresije zagrejavaju; pretakanje kiseonika vrši se sve dotle dok se pritisak u velikim i , malim bocama ne izjednači, pri čemu manometar pokazuje zajednički pritisak; — posle izjednačavanja pritiska treba zatvoriti ventil za pretakanje i otvoriti ventil za punjenje; uključiti pumpu u rad i napuniti male boce do željenog pritiska; željeni pritisak (u malim bocama od 150 atmosfera) postiže se punjenjem na 165 atmosfera, odnosno, ako se želi pritisak od 200 atmosfera, boce se pune se na 220 atmosfera (ovo zbog toga što se pri kompresiji — sabijanju kiseonika, kiseonik zagreje, a kasnije pri hlađenju kiseonik opada za 10 — 20 atmosfera); — kada se boce napune do određenog pritiska, isključuje se pumpa i zatvaraju se ventili i na bocama koje su napunjene i na bocama iz kojih je vršeno punjenje. Kada pritisak u prvoj boci (iz koje se vrši pretakanje), padne ispod 118 atmosfera, uključuje se druga boca. Pri daljem punjenju pritisak će (u prvoj boci) pasti na 85 atmosfera, a u drugoj će biti 118 atmosfera. Tada treba uključiti treću bocu, sve dotle dok u prvoj boci pritisak ne padne na 20 atmosfera. Ona se zatim isključuje, a uključuje četvrta boca. Pri četvorostepenom punjenju se za jedan sat može napuniti 20 boca, zapremine 2 1, na pritisak od 220 atmosfera. Za vreme rada pumpa se mora podmazivati smešom od 4/5 vode i 1/5 glicerina. Mesta podmazivanja obeležena su crveno. Podmazivanje se vrši ručno, pomoću male kantice napunjene
smešom. Zabranjeno je podmazivanje delova pumpe uljem, kao i delova za pretakanje kiseonika ili ventila na bocama za kiseonik. Mogu se upotrebljavati samo one boce za kiseonik čija je čvrstoća ispitana prema važećim propisima o sudovima pod pritiskom. SAMOSPASIOCI Filtracioni samospasioci Samospasilac služi kao sigurno zaštitno sredstvo koje korisniku osigurava izlaz iz zatvorenih prostorija u svezu vazdušnu struju ili na površinu, kada u jamskom vazduhu iz bilo kojih razloga dođe do pojave ugljenmonoksida (CO). Filtracioni samospasioci omogućuju efikasno korišćenje pod sledećim uslovima: — vazduh koji se udiše kroz filter treba da sadrži najmanje 17% kiseonika; — vazduh koji se udiše kroz filter ne srne da sadrži više od 1% ugljenmonoksida; — ako vreme korišćenja samospasioca u zatvorenoj atmosferi nije duže od vremena za koje je samospasilac namenjen; — ako je samospasilac tehnički ispravan i pruža potpunu hermetičnost. Filtracioni samospasilac je isključivo namenjen za povlačenje ugroženih ljudi iz zatrovane i opasne atmosfere i služi samo za jednokratnu upotrebu. Ima ih više tipova i vrsta i svi, uglavnom, rade na istom principu. Pri upotrebi samospasioca, jamski vazduh koji sadrži ugljenmonoksid prolazi kroz filter, u kome se uz pomoć katalizatora (aktivnog sloja) odvija proces oksidacije i ugljenmonoksid pretvara u ugljendioksid (CO2). 2 CO + O2 katalizator = 2 CO2 + Q Pri oksidaciji ugljenmonoksida u ugljendioksid uz pomoć katalizatora, razvija se toplota koja zagrejava vazduh koji udiše korisnik samospasioca. Topao vazduh je znak da je izvršena oksidacija i time odstranjen opasni ugljenmonoksid iz vazduha. Kao katalizator se koriste razne materije, što zavisi od vrste samospasioca, a najviše se upotrebljava smeša čvrstih zrnaca manganovog peroksida i bakrenog oksida. Svi filtracioni samospasioci, kao što je rečeno, služe samo za povlačenje radnika iz ugroženih jamskih prostorija. U ugroženim jamskim prostorijama, korisnik samospasioca mora se kretati lagano, bez žurbe i trčanja, ne srne vaditi usnik iz usta i govoriti. Ako se usled dužeg kretanja pojavi zamor, treba se odmoriti. Disati normalno i duboko, da bi otpor kroz filter bio što manji. Ako se na filteru nakupi prašina treba je lagano, udarcem sa strane filtera otresti. a) Samospasilac »Drager M—750« Samospasilac »DRAGER — M—750« težak je 1 kg, a vreme njegovog zaštitnog dejstva iznosi 80 minuta (pri sadržaju ugljenmonoksida (CO) do 1% i najmanje 17% kiseonika u vazduhu koji udiše korisnik). Sastoji se iz sledećih delova: valjkaste zaštitne limene kutije (1) sa učvršćenim kaišem za nošenje (6), poklopca kutije (2), limenog zatvarača (steznog prstena (3), otvarača (4) sa žicom za otvaranje (5), filtera (7), filtera za prašinu (8), usnika (9), štipaljke za nos (10), oslonca za bradu (11), izdisnog ventila (12) i trake (13) za glavu (na si. 76 šematski je prikazan samospasilae »DRAGER — M—750«). Filter za grulbu prašinu je, u stvari, platnena kesica navučena na limenu kutiju, koja zadržava grubu prašinu. Filter za finu prašinu i vlagu smešten je u limenoj kutiji sa perforiranim dnom radi lakšeg prolaska vazduiha. Iza ovog filtera u kutiji se nalazi i filter — katalizator sa aktivnom materijom. Katalizator je srrieša čvrstih zrnaca manganovog peroksida i bakarnog
oksida koji se naziva »HOPCALIT«. Radi na principu oksidacije ugljenmonoksida sa kiseonikom iz vazduha u ugljen-dioksid. Vazduh ulazi kroz periforisano dno limene kutije, prolazi kroz filter za prašinu i katalizator, u kome se odstranjuje 00 i preko usnika korisnik samospasioca dobija vazduh sa blagim sadržajem ugljendioksida. Izdahnuti vazduh izlazi preko izdisnog ventila napolje. Kontrola ispravnosti samospasioca vrši se merenjem na vagi svakih šest meseci. Kritična granica upotrebe nastupa nakon dve godine. Normalan priraštaj u težini samospasioca treba da bude + 2 gr svake godine, odnosno, nakon 1 meseca + 0,2 gr, jedne godine + 2 gr, dve godine + 4 gr, tri godine + 6 gr, četiri godine + 8 gr, pet godina + 10 gr itd. Samospasilac SP—55 MPE je ruske prizvoodnje. Razlikuje se od DRAGER-ovih samospasilaca po tome što između usnika i filtera ima rebrasto gumeno crevo. Težina ovog samospasioca iznosi 1,35 kg, a vreme njegovog zaštitnog dejstva iznosi 60 minuta. Kod niskih temperatura jamskog vazduha, vreme zaštitnog dejstva ovog samospasioca se znatno smanjuje.
b) Samospasilac »SP—55 MPE«
Sastoji se iz limene kutije (na koju je pričvršćen kaiš za nošenje), rebrastog gumenog creva (5), koje je sa jedne strane pričvršćeno za filter, a sa druge, pomoću spojke (3), spojeno sa usnikom (1) i izdisnim ventilom (4). Filter koji je smešten u kutiju, u gornjem delu, ispod rebrastog creva, ima udisni ventil (6), zatim, filter od vate (7), katalizator (8), apsorbens vlage (9) i opruge (10). Na si. 73 i 74 sematski je prikazan samospasilac »SP—55—'MPE«. Filter sa ostalim priborom smešten je u hermetički zatvorenu limenu kutiju. Hermetičnost se postiže pomoću opružnog zatvarača, koji na kontakt kutije i poklopca pritiska gumeni zatvarač. Samospasilac radi na principu oksidacije ugljenmonoksida sa kiseonikom iz vazduha i njegovo pretvaranje u ugljendioksid uz pomoć katalizatora. Samospasilac SP—55 MPE se podvrgava obaveznoj kontroli u pogledu hermetičnosti jednom mesečno, na taj način što se zagnjuri u kadu sa vodom, čija je temperatura za 20 — 30 °C veća od temperature
okolnog vazduha (temperatura vode ne srne biti manja od 45 °C). Voda mora pokriti samospasilac u visini 3 — 5 cm. Samospasilac se smatra ispravnim (hermetički zatvorenim), ukoliko se u vremenu od 2 minuta ne primeti neprekidno izdvajanje mehurića vazduha iz vode, odnosno iz potopljenog samospasioca. Pored ove kontrole, vrši se i vizuelni pregled samospasioca u odnosu na oštećenja, pojavu korozije i dr.
c) Samospasilac »M—67« Samospasilac »M—67« je domaće proizvodnje (»Miloje Zakić« — Kruševac). Ovaj tip samospasioca predstavlja filtrirajuče zaštitno sredstvo namenjeno za zaštitu organa za disanje od ugljenmonoksida (na si. 75. prikazan je samospasilac »M—67«). Sastoji se od: limene kutije (1) u kojoj je smešten filter i svi ostali delovi, remena na nošenje (2), zatvarača (3), osigurača (4), filtera (5), usnika (7) sa naslonom za bradu (6), štipaljke za nos (8), poklopca kutije (9), zaštitne kapice ventila (10), pletene trake (11) i filtera za grubu prašinu (12). Ispod filtera, odnosno katalizatora, nalazi se i filter za grubu prašinu (navučena platnena kesica). Na telo usnika ugrađen je izdisni ventil, koji se na pouzdan način otvara i zatvara zaštitnom kapicom. Zaštitna kutija izrađena je od tvrde plastične mase valjkastog oblika. Težina samospasioca je 880 gr, a njegova zaštitna moć, pri protoku od 1800 l/h vazduha sa 1% OO, iznosi minimum 45 minuta. Princip rada je isti kao i kod ostalih samospasilaca. d) Samospasilac »MSA« Samospasilac — »MSA« je filtracioni aparat, čije vreme zaštitnog dejstva iznosi 30 — 60 minuta. Vrlo je lagan i prikladan za nadzorno-tehničko osoblje. Sastoji se od: otvarača (A), dugmeta za otvaranje unutrašnjeg poklopca (C), hermetički zatvorenog filtera u limenoj kutiji, sa obe strane zatvorenog limenim poklopcem (B i D) koji pomoću gumenih zatvarača hermetički zatvaraju patronu, ventila za disanje (E), gumenog kućišta kojim usnik stvara celinu, usnika, štipaljke za nos i kaiša za nošenje (sematski prikaz samospasioca MSA dat je na si. 74). Princip rada ovog samospasioca isti je kao i kod predhođnih. Pored ovih samospasilaca koriste se još: — samospasilac — »AUER-W-65«, čije je zaštitno dejstvo 1 h; — samospasilac — »DRAGER 800«, koji je sličan AUER-u-W- 65; — samospasilac — »P06—4«, poljske proizvodnje i dr.
Svi ovi filtracioni samospasioci rade na istom principu, a razlikuju se po konstrukciji. e) Upotreba samospasilaca Svi radnici koji koriste filtracione samospasioce treba da budu obučeni i upoznati sa načinom rukovanja i njihovom upotrebom. Obuka treba da bude izvedena teoretski i praktično.
Samospasilac se smatra neispravnim u sledećim slučajevima: — kada ne postoji alka na čeličnoj pantljici, ili se primećuju oštećenja na pantljici. odnosno kutiji samospasioca; — kada se prilikom potresa samospasioca primećuje šum u katalizatoru; — kada se na spoljnoj strani kutije i poklopca primete oštećenja i prohodi; — kada se utvrdi da samospasilac nije hermetički zatvoren. Upotreba samospasioca treba da se vrši prema uputstvu proizvođača, što zavisi od tipa samospasioca. Svako odstupanje kod upotrebe samospasioca od uputstva proizvođača, dovelo bi do teških posledica po njegovog korisnika. Samospasioci se moraju pažljivo čuvati; ne smeju se bacati ni ostavljati na mestima na kojima može doći do oštećenja i si. O korišćenju samospasioca i njegovom ispitivanju mora se voditi evidencija preko kontrolne knjige. Kiseonički samospasioci To su kiseonički izolacioni aparati, kojima se u potpunosti korisnik aparata izoluje od spoljnog vazduha. Zaštitno dejstvo kod kiseoničkih samospasilaca zavisi od vrste i tipa aparata, a mogu se upotrebiti: — kao pomoćni aparati spasilačkih ekipa u slučaju kvara višečasovnog aparata; — za intervencije u skučenom prostoru; — kao samospasioci, — za izvlačenje unesrećenih radnika iz zarušenih prostorija; — u slučajevima povlačenja radnika kroz zatrovane jamske prostorije; — za obilazak starih radova (za nadzorno tehničko osoblje) i dr. Princip rada kiseoničkih samospasilaca zasniva se na stalnoj cirkulaciji vazduha: aparat — disajni organ — aparat. Ovi samospasioci imaju i sposobnost regeneracije izdahnutog vazduha. Pored toga, njima se vrši i konstantno doziranje kiseonika, što u potpunosti omogućava potpunu izolaciju za vreme za koje je namenjen.
Kiseonički samospasioci su malih dimenzija (gabarita i težine), što omogućava lako i sigurno korišćenje i u najsloženijim jamskim situacijama. a) Samospasilac »Drager M-SR-221A« Samospasilac — »M-SR-221A« je kisoenični jednočasovni izolacioni aparat (sematski je prikazan na si. 77). Sastoji se iz sledećih osnovnih delova: limenog ranca, limenog držača, kućišta razdeljivača kiseonika, plućne vrećice, ventilske kutije, maske, boce za kiseonik i regenerativne patrone. Limeni ranac (kutija) ima svoj poklopac sa donje strane, koji je ravan tako da na njemu može stajati aparat. U limeni ranac smešteni su i svi sklopovi, odnosno sastavni delovi aparata. Sa spoljne strane pričvršćene su alke za kaiševe pomoću kojih se aparat nosi. Pomoću limenog držača sklopovi aparata spojeni su sa rancem. Držač je sa donje strane učvršćen, a sa gornje strane fiksiran na bocu za kiseonik.
Kućište razdeljivača kiseonika sa spojevima za vod visokog i niskog pritiska, ima reducir ventil i uređaj za predpunjenje. Reducir ventil reducira visoki pritisak na konstantan — od 3 atmosfere i omogućava konstantno doziranje od 2,7 l/minuti. Uređaj za predpunjenje ima zadatak da u momentu aktiviranja aparata napuni plućnu vrećicu dovoljnom količinom kiseonika (oko 6,5 1). Plućna vrećica izrađena je od gumiranog platna, zapremine 6,5 1. Sa jedne strane spojena je sa ventilskom kutijom a sa druge sa regenerativnom patronom. Na cevi se nalazi ventil za nadpritisak, koji se aktivira čim pritisak vazduha u plućnoj vrećici pređe 20 — 40 mm vodenog stuba. Ovaj ventil je osiguran gumenom predkomorom koja kad se ventil pokvari ne dozvoljava ulazak spoljnog vazduha. U ventilskoj kutiji nalazi se usisni (gumeni) i izdisni (liskunski) ventil, spoj za patronu i spoj za gumeno rebrasto crevo. Pored toga, ventilska kutija je spojena sa vodom kiseonika, koji se nalazi između izdisnog ventila i spoja za alkali patronu, kako bi kiseonik prolazio kroz patronu a ne direktno — u gumeno rebrasto crevo. Boca za kiseonik ima zapreminu 0,8 1, a puni se pod pritiskom od 200 atmosfera. Na boci je ugrađen ventil, koji se otvara posebnom polugom (pomoću učvršćenog tankog čeličnog užeta), spojenom sa poklopcem ranca. Na boci je postavljen manometar koji pokazuje pritisak kiseonika u boci. Regenerativna patrona je tako dimenzionisana da zadovoljava i obezbeđuje jednočasovni rad aparata.
Na ventilsku kutiju pričvršćeno je gumeno rebrasto crevo sa maskom za lice (obrazina). Izdahnuti vazduh struji kroz gumeno rebrasto crevo preko izdisnog ventila alkali patrone koja apsorfouje ugljendioksid. Iz alkali patrone vazduh struji u plućnu vrećicu i preko udisnog ventila ponovo se vraća u gumeno rebrasto crevo. Vazduh struji kroz aparat usled stvaranja podpritiska i nadpritiska prilikom disanja. b) Samospasilac »CK—4« Samospasilac »CK—4« je ruske proizvodnje. Koristi se u mnogim našim rudnicima. To je, u stvari, kiseonički izolacioni aparat, sa mogućnošću višekratnog korišćenja u trajanju od 1—2 časa, što zavisi od uslova i težine rada (na si. 82. šematski je prikazan samospasilac »CK-4«). Sastoji se: od limenog ranca, plućne vrećice, boce sa kiseonikom, sistema za raspodelu kiseonika i regenerativne patrone.
Limeni ranac izrađen je od dur-aluminijumskog lima. Sastoji se od kutije i poklopca sa perforiranim otvorima radi hlađenja. Poklopac je pomoću šarki spojen sa kutijom i zatvara se patentnim zatvaračem. Unutar kutije nalaze se stezni pojasevi za pričvršćivanje patrone i boce sa kiseonikom. Na gornjem delu kutije nalazi se priključak za manometar (3) i usnik. Plućna vrećica (5) izrađena je od gumiranog platna, zapremine 5 litara. U gornjem delu plućne vrećice nalazi se gumeno pojačanje, na koje je pričvršćen trouglasti razvodnik sa izdisnim ventilom (9), udisnim ventilom (8) i spojna cev za usnik ili masku (7). Ovaj razvodnik je sa donje strane plućne vrećice povezan sa regenerativnom patronom, odnosno sa srednjom cevi patrone. Plućna vrećica spojena je sa sistemom za raspodelu kiseonika u boku zida širokog gumenog creva. Na prednjoj strani plućne vrećice nalazi se ispušni ventil (6), koji se aktivira kada pritisak u plućnoj vrećici poraste 10—25 mm vodenog stulba. Boca za kiseonik (1) ima zapreminu od 0,7 1 i puni se pod pritiskom od 200 atmosfera. Sistem za raspodelu kiseonika (2) priključen je na ventil boce za kiseonik. On se sastoji: od ventila za zatvaranje boce, raducir ventila, spojnih cevi i manometra. Reducir ventil reducira visoki pritisak iz boce na radni pritisak od 3 atmosfere i omogućuje doziranje koje se može podešavati u granicama od 1,1 — 1,9 l/minuti. Regenerativna patrona (4) izrađena je od tankog lima, u obliku cilindrične kutije, sa otvorima na gornjoj i donjoj strani i sa priključnim cevima za spajanje sa plućnom vrećicom i za
punjenje hemikalije. Kroz centar prolazi oev čiji je kraj spojen sa gumenim rebrastim crevom. a drugi je slobodan u patroni. Puni se sa aktivnom materijom HPI (oko 850 grama). Izdahnuti vazduh iz pluća, preko maske ili usnika, izdisnog ventila i gumenog rebrastog creva, odlazi u regenerativnu patronu, a odavde, preko patrone, u plućnu vrećicu u kojoj se obogaćuje svežim kiseonikom. Iz plućne vrećice preko udisnog ventila ponovo odlazi u usnik ili masku. Suvišan vazduh u plućnoj vrećici automatski se ispušta preko ispušnog ventila. Samospasilac — »OXY SR-30« je kiseonički izolacioni aparat, čije zaštitno dejstvo traje 30 minuta. Samospasilac OXY SR-45 iste je konstrukcije kao i prethodni, a vreme zaštitnog dejstva iznosi 45 minuta. Ukupna težina samospasioca je 2,5 kg.
c) Samospasilac »Drager-OXU SR-30« Ovaj tip samospasioca ima konstantno doziranje (iznosi 1,5 l/min). Zapremina plućne vrećice, na koju je smešten i ventil za nadpritisak, iznosi 4,2 1. Boca za kiseonik ima zapreminu od 0,65 1, a puni se pod pritiskom od 300 at. Izdahnuti vazduh ide preko regenerativne patrone, napunjene sa 300 gr aktivne materije (na sl. 78 sematski je prikazan samospasilac »OXY SR30«). Sastoji se iz sledećih delova: boce sa kiseonikom (1) sa ventilom (2), cevi za disanje (3) sa usnikom i štipaljkom za nos, prostora za ventil (4), regenerativne patrone (5), prostora za sakupljanje (6), centralne usisne cevi (7), plućne vrećice (8), povratnog ventila (9), regulacionog ventila (10), regulacione poluge za plućni automat (11), ventila za konstantno doziranje (12), ventila za nadpritisak (13) i ventila za manometar (14). d) Samospasilac — »Fenzy-63« Samospasilac — »FENZY-63« je kiseonički izolacioni aparat, čije zaštitno dejstvo traje 25 minuta. Ukupna težina samospasioca je 1,8 kg. Ovaj tip samospasioca ima konstantno doziranje (iznosi 2,1 l/min). Boca sa kiseonikom ima zapreminu 0,250 1, a puni se pod pritiskom 200 at. Plućna vrećica ima zapreminu od 4 1, a regenerativna patrona napunjena je sa 300 grama aktivne materije za apsorpciju ugljendioksida (na si. 79 sematski je prikazan samospasilac FENZY-63). Sastoji se iz sledećih delova: štipaljke za nos (1), usnika (2), gumenog rebrastog creva (3), ventila za nadpritisak (4), regenerativne patrone (5), plućne vrećice (6), reducir ventila (7), ventila za bocu (8) i boce za kiseonik (9). Samospasilac »FENZY-66« je iste konstrukcije kao i predhodni, a razlikuje se po tome što mu zaštitno dejstvo traje 45 minuta. Ukupno je težak 2 kg. Boca za kiseonik ima zapreminu 0,4
1, a konstantno doziranje je 1,8 l/min. Zapremina plućne vrećice i težina punjenja u regenerativnoj patroni je kao i kod FENZY-63. e) Upotreba kiseoničkih aparata Kod prijema kiseoničkih aparata treba prekontrolisati ispravnost aparata, a naročito: pritisak u boci kiseonika, spoj boce sa aparatom, alkali patrone, zaptivenost spojeva gumenog rebrastog creva sa aparatom i maskom ili usnikom i njihovu ispravnost, plućnu vrećicu, ranac i dr. Ukoliko se ustanovi i najsitniji nedostatak, aparat se ne srne koristiti. Kiseonički samospasioci čuvaju se u četi za spašavanje ili na nekom drugom mestu, što se utvrđuje planom akcije spašavanja. Temperatura prostorije u kojoj se čuvaju kiseonički samospasioci treba da se kreće od +10 do +25aC, uz normalnu relativnu vlažnost vazduha. Za upotrebu kiseoničkih samospasilaca radnici moraju biti teoretski i praktično obučeni. Rukovanje i korišćenje ovih aparata mora da se vrši prema uputstvu proizvođača. Periodične preglede, kao i održavanje kiseoničkih samospasilaca mora da obavlja za to stručno lice mehaničar (oružar) čete.
ISPITIVANJE I KONTROLA IZOLACIONIH APARATA
Kontrola ispravnosti regenerativne patrone Regenerativna patrona za jednokratnu upotrebu (DRAGER) mora se prethodno prekontrolisati i ispitati. Vizuelna kontrola sastoji se od: — kontrole u pogledu datuma proizvodnje (ako je patrona starija od 4 godine ne sme se upotrebiti za intervencije); — kontroole u pogledu ispravnosti plombe (da nisu mehanički oštećene); — kontrole ispravnosti zrnaca kalijumhidroksida (prilikom potresan ja mora se čuti jasan zvuk). Pored vizuelne, alkali patrone ispituju se i u pogledu prirasta težine. Merenjem na vagi utvrđuje se težina patrone i upoređuje sa težinom datom od strane proizvođača. Sve DRAGEROVE alkali patrone, čiji prirast u težini nije veći od 50 gr mogu se upotrebljavati za intervencije. Alkali patrone čija se težina u odnosu na težinu naznačenu na omotaču povećala za 50—100 gr, mogu se upotrebljavati samo za vežbe. Ako je prirast u težini veći od 100 gr, patrone se ne mogu upotrebljavati ni za vežbu. Kontrola ispravnosti alkali patrone mora se vršiti najmanje jedanput u šest meseci. Vizuelna kontrola buradi sa hemikalijom — HPI sastoji se u spoljnom pregledu (da li su hermetički zatvorena i da nema mehaničkih oštećenja, kao i tragova korozije). Treba takođe prekontrolisati datum proizvodnje (garancija je 12 meseci, a u izuzetnim slučajevima nakon hemijskog ispitivanja u pogledu sadržaja vlage i ugljendioksida, garancija može se produžiti još za 12 meseci). Napunjene patrone hemikalijom HPI mogu se čuvati 6 meseci. Kod dobro napunjene alkali patrone pri potresanju se ne srne čuti šuštanje HPI zrnaca. Svaka tri meseca alkali patrone koje su napunjene hemikalijom HPI, moraju se kontrolisati u pogledu prirasta u težini na odgovarajućoj vagi. Alkali patrone koje su napunjene sa 1 kg HPI +
0,2 kg, mogu imati prirast težine do 10 gr, a gubitak u težini do 20 gr. Alkali patrone koje su napunjene sa 2 kg HPI + 0,2 kg, mogu imati prirast u težini do 20 gr, a gubitak u težini do 40 gr. Ukoliko se prirast ili gubitak težine poveća, hemikaliju HPI treba zameniti novom. O ispitivanju ovog tipa alkali patrone mora se voditi dnevnik u kome treba upisivati: broj alkali patrone, datum punjenja, težinu, broj buradi i datum proizvodnje hemikalije HPI. Slična evidencija vodi se i o ispitivanju ostalih »Dragerovih« alkali patrona.
Ispitivanje izolacionih aparata Kontrola ispravnosti izolacionih aparata je neophodna i obavezna pri svakoj stanici za spašavanje. Od ispravnosti izolacionih aparata ne zavisi samo život korisnika aparata, već i život ljudi koje treba spašavati i efikasnost same akcije spašavanja. Zbog toga svaka stanica za spašavanje mora da ima stručno lice koje će vršiti kontrolu ispravnosti izolacionih aparata i ostale opreme u stanici. Ispitivanje ispravnosti izolacionih aparata mora se vršiti pre i posle svake upotrebe, a najmanje jednom mesečno ako se aparati nisu upotrebljavali. Ispitivanje aparata mora se takođe vršiti posle svake opravke, ili zamene delova na aparatu. Kontrola ispravnosti aparata vrši se pomoću posebnih univerzalnih aparata, kojih ima više vrsta, a rade na istom principu. Pomoću ovih aparata mogu se izvršiti sva ispitivanja koja garantuju tehničku ispravnost izolacionih aparata.
Pored ispitivanja aparata odgovarajućim instrumentima, pre preuzimanja izolacionog aparata treba obavezno predvideti: pritisak kiseonika u boci, ispravnost disajnih ventila i creva, ispravnost ventila za zatvaranje magistrale za manometar, ispravnost plućnog automata, ispravnost ventila za nadpritisak, ispravnost ručnog doziranja i hermetičnost izolacionog aparata. Ova koontrola vrši se po skraćenom postupku, a može je izvršiti svaki član čete za spašavanje. Postupak se sastoji u sledećem: 1. Provera pritiska kiseonika u boci — otvoriti ventil boce za kiseonik i na manometru očitati pritisak (prtisak ne srne biti manji od 150 at). 2. Provera ispravnosti ventila magistrale manometra i magistrale sa manometrom — otvoriti ventil boce za kiseonik i zatvoriti ventil za zatvaranje magistrale manometra; zatvoriti ventil boce za kiseonik (pritisak na manometru ne srne da opada više od jednog podeoka u trajanju od jednog minuta). 3. Provera ispravnosti disajnih ventila — usnik staviti u usta, rukom čvrsto stisnuti izdisno crevo i pokušati izvršiti disanje (ukoliko se ne može izdahnuti, to je znak da su udisna creva i udisni ventil ispravni).. 4. Provera ispravnosti rada plućnog automata — otvoriti ventil boce za kiseonik i staviti usnik u usta; udisati vazduh iz aparata, a izdisati kroz nos i kada se u aparatu stvori podpritisak 15 — 40 mm V-S, mora se čuti oštar šum plućnog automata (otvaranje plućnog automata mora se vršiti bez većeg naprezanje pluća).. 5. Provera ispravnosti ventila za nadpritisak — usnik staviti u usta, udisati kroz nos a izdisati kroz aparat; kada u aparatu nestane nadpritisak 15 — 40 mm V-S, mora se čuti šum izlaska vazduha na ventil nadpritiška.. 6. Provera ispravnosti ventila za ručno doziranje — otvoriti ventil boce za kiseonik i pritisnuti ventil za ručno doziranje; ukoliko je ventil ispravan, mora se čuti oštar šum ulaska kiseonika u aparat. 7. Provera hermetičnosti aparata — usnik staviti u usta i vršiti isisavanje vazduha iz aparata; ako nakon nekoliko isisavanja ne možemo to dalje da činimo, to je znak da je aparat hermetički ispravan. Da bi se ispitivanje moglo normalno Obaviti, potrebno je izolacioni aparat pripremiti za ispitivanje. Aparat treba da bude pripremljen kao za intervencije. Aparat za kontrolu izolacionih aparata »RZ-22« »DRAGER-ov aparat Rz-22« služi za ispitivanje svih aparata za disanje, bez obzira na njihovu konstrukciju. Ovaj aparat sastoji se od meha, mernog mehanizma i pultne ploče. Svi ovi sklopovi aparata smešteni su u drvenu kutiju, dimenzija 27,5 x 27,5 x 30 cm (vidi si. 85). Aparat »Rz-22« i(sl. 80, 81 i 82) sastoji se od preklopnika (1), skale za očitavanje (2), dugmeta za postavljanje kazaljke na nulu (3), priključka za aparate (4), ispušnog ventila (5), membrane sigurnosnog uređaja (6), membrane (7), mernog uređaja (8), prolaznog ventila (9), kućišta višestruke slavine preklopnika (10), usisnog ventila (11), potisnog ventila (12), meha (13), ručke meha (14), cevnog priključka za ispitivanje doziranja (15), skupne cevi (16), usisne cevi (17), potisne cevi (18), razvodne komore (19) i kanala u slavini (20, 21 i 22), Meh sa ručicom nalazi se u donjem delu kutije, a služi za upumpavanje ili ispumpavanje vazduha u aparatu koji se ispituje. Zapremina meha je 0,5 1. Merni mehanizam sastoji se od membrane, izrađene od specijalnog lima, čija pomerenja merni Uređaj prenosi na kazaljku. Pokretanje membrane izaziva nadpritisak ili podpritisak, u zavisnosti od toga da li upumpavamo ili ispumpavamo vazduh. Da bi se sprečilo oštečenje mernog mehanizma (membrane) usled prevelikog pritiska, ugrađen je sigurnosni ventil koji dejstvuje na povećani nadpritisak.
Na pultnoj ploči, pored skale za očitavanje, nalazi se i dugme za uključivanje (preklopnik), koje ima četiri položaja. Pomoću ovih položaja uspostavljaju se potrebne veze za odgovarajuća merenja. Položaji preklopnika su: — I položaj — podpritisak — II položaj — zaptivanje — III položaj — nadpritisak — IV položaj — doziranje. Univerzalnim aparatom »Rz-22«, kod izolacionih aparata mogu se ispitivati sledeći elementi: — provera hermetičnosti aparata na nadpritisak i podpritisak — od 70 mm vodenog stuba; — provera konstantnog doziranja; — provera ispravnosti rada plućnog automata; — kontrola ispravnosti ventila za nadpritisak; Ispitivanje hermetičnosti izolacionih aparata pomoću nadpritiska vrši se na sledeći način: — priključiti izolacioni aparat za kontrolni pribor RZ-22 preko odgovarajućeg priključka; pomoću posebnog prstena blokirati ventil nadpritiska i zatvoriti poklopac od izolacionog aparata;
SI. 80 — Aparat »Hz—22« za kontrolu izolacionih aparata — dugine preklopnika staviti u položaj »UBERDRUCK« (nadpritisak) i ručicom meha stvoriti u aparatu nadpritisak dok kazaljka ne pokaže 80 mm vodenog stuba; nakon toga prebaciti preklopnik na položaj »DICHTIGKEIT« (zatvoreno, odnosno dihtovanje) i pomoću ispušnog ventila (crveno dugme) doterati kazaljku na 70 mm vodenog stuba; — posmatrati kazaljku u trajanju od jednog minuta; pritisak u tom vremenu ne srne pasti više od 10 mm vodenog stuba (u slučaju da pritisak padne više od 10 mm VS mora se pronaći mesto gde kiseonik propušta i kvar otkloniti). Ispitivanje hermetičnosti izolacionih aparata pomoću podpritiska vrši se na sledeći način:
— dugme preklopnika staviti u položaj »UNTERDRUCK« (podpritisak) i zatvoriti bocu sa kiseonikom na aparat i osloboditi plućnu vrećicu od plućnog automata; — ručicom meha stvoriti podpritisak u aparatu od preko 70 mm VS, zatim prebaciti preklopnik u položaj »DICHTIGKEIT« (zatvoreno) i pomoću ispušnog ventila doterati kazaljku na 70 mm VS; — posmatrati opadanje pritiska u vremenu od jednog minuta (ukoliko pritisak u vremenu od jednog minuta ne padne više od 10 mm VS aparat se smatra ispravnim). Kontrola konstantnog doziranja vrši se na sledeći način: — dugme preklopnika staviti u položaj »DOZIRUNG« (doziranje); otvoriti bocu za kiseonik i na manometru pročitati pritisak kiseonika u boci; pritisak kiseonika u boci ne srne biti manji od 100 at.;
— posmatrati kazaljku na skali crvene boje na kojoj piše doziranje; — kada se kazaljka umiri, očitati količinu konstantnog doziranja u l/min (kod ispravnih aparata doziranje se kreće u granicama koje daje proizvođač — 1,5 + 10% l/min); — ako doziranje nije u dozvoljenim granicama treba izmeniti reducir ventil, a neispravni poslati na baždarenje. Kontrola ispravnosti plućnog automata vrši se na sledeći način:
— preklopnik postaviti u položaj »UNTERDRUCK« (podpritisak) i otvoriti bocu sa kiseonikom; — ručicom meha stvarati u aparatu podpritisak sve dotle dok se ne čuje oštar šum otvaranja ventila plućnog automata; — osmatrati kazaljku na skali aparata RZ-22 i u momentu stvaranja oštrog šuma očitati milimetre vodenog stuba; ako je podpritisak u granicama od 15 — 40 mm VS smatra se da je ventil plućnog automata ispravan.
Kontrola ispravnosti ventila za nadpritisak vrši se na sledeći način: — preklopnik postaviti u položaj »UBERDRUCK« i pomoću ručice meha stvarati nadpritisak sve dok se plućna vrećica ne napuni; — usled nadpritiska u plućnoj vrećici ventil nadpritiska će se aktivirati i ispustiti kiseonik iz vrećice; — ukoliko je ventil nadpritiska ispravan aktiviraće se pri pritisku od 15 — 40 mm VS.
Ovim aparatom moguće je još vršiti: — proveru pritiska u boci za kiseonik; — proveru disajnih ventila i disajnih creva; — proveru ventila magistrale manometra; — proveru ručnog doziranja kiseonika i dr. Kontrolni pribor »UKP-4« — proizvodnje SSSR Univerzalni kontrolni pribor služi. za ispitivanje izolacionih aparata u sklopljenom stanju, kao i za ispitivanje posebnih delova aparata. Pomoću ovog pribora mogu se vršiti sledeća ispitivanja izolacionih aparata: a) u sklopljenom stanju: — hermetičnost izolacionih aparata pri pojačanom pritisku; — priliv kiseonika iz reduktora kroz otvor za doziranje; — pritisak u sistemu izolacionih aparata za vreme rada izduvnog ventila; — razređenost u sistemu izolacionih aparata za vreme rada plućnog automata; — hermetičnost sistema izolacionih aparata pri pražnjenju. b) pojedinačno — priliv kiseonika iz plućnog automata; — hermetičnost spojeva ventila udisne i izdisne komore; — hermetičnost regenerativne patrone; — otpor napunjene regenerativne patrone i dr. Kontrolni pribor »UKP-4« smešten je u drvenoj kutiji, dimenzija 386 x 144 x 143 mm. Težak je 5 kg {vidi si. 84 i 85). Na unutrašnjem delu poklopca (si. 85) nalazi se vodeni manometar — reometar (2) sa preklopnom slavinom (1) i tablicama (3). Ova tablica omogućuje da se prema skali manometra odrede količine utroška vazduha i pritiska, karakteristične za određene izolacione aparate, koje se, inače, određuju pomoću dijagrama. Kutija pribora podeljena je pregradom na dva dela. U prvom delu nalaze se pomoćni uređaji (7), a u drugom preklopnik (4) i reduktor (5). Sa spoljne strane kutije nalazi se priključak (8) za spajanje boce sa kiseonikom i manometar (6) za kontrolu pritiska u boci sa kiseonikom. Na pločama poklopca i sanduka nalazi se pet numerisanih priključaka za spajanje izolacionog aparata, ili njegovih delova, za pribor prilikom ispitivanja. Svi ovi priključci, kada se aparat ne koristi, zatvaraju se poklopcima sa navojem. Vodeni manometar (reometar) sastoji se od: osnovne glavne dizne, preklopne slavine, kolena sa bočicom i staklene cevi. Reometar ima dva priključka (1 i 2), a na vrhu se nalazi bočica koja sprečava izbacivanje vode pri povećanom nadpritisku. Ukoliko je preklopna slavina u horizontalnom položaju (u položaju zatvorene slavine) sistem radi kao manometar, a ukoliko je u vertikalnom položaju (u položaju otvorene slavine) sistem radi kao reometar sa glavnom diznom. Kao manometarska tečnost upotrebljava se destilirana voda obojena metal-oranž bojom. Reduktor smanjuje pritisak kiseonika koji dolazi iz boce — do veličine koja je potrebna za stvaranje određenog mlaza. Boca sa kiseonikom spaja se pomoću prelazne spiralne cevi sa ulaznom cevi reduktora. Iz reduktora kiseonik odlazi preko priključka oko 60 l/min), ili preko preklopnika (oko 15 l/min) u aparat, u zavisnosti od vrste ispitivanja. Preklopni uređaj (slavina) ima dva položaja koji su na kutiji označeni — »otvoreno« i »zatvoreno«, a spojen je sa reduktorom i sa dva priključka.
Pre nego što se pribor upotrebi za ispitivanje, potrebno je proveriti da li je aparat ispravan i da li ima sve pomoćne uređaje i zatvarače. Otvaraju se svi priključci i proverava tečnost u manometru sa nultim stanjem skale. Ukoliko se nivo tečnosti ne poklapa sa nulom, potrebno je dodati ili ispustiti tečnost preko priključka i gumene pumpice koja se nalazi u pomoćnom priboru. Zatim se proverava hermetičnost sistema visokog pritiska, pribora, manometra i preklopnika. Kada se boca sa kiseonikom priključi, regulacioni ventil se okreće u pravcu kazaljke na satu do kraja i preklopnik stavlja u položaj »zatvoreno«. Otvara se ventil booe sa kiseonikom (mora da ima najmanje 150 at) i čita pritisak na manometru, a zatim se zatvara ventil boce i kontroliše brzina opadanja pritiska, Sistem se smatra hermetičnim ako pritisak opadne najviše 50 at za jednu minutu.
Istovremeno se vrši i proveravanje hermetičnosti ventila reduktora, na taj način što se priključak (peti) nakvasi sa vodom tako da otvor zatvara film nastao od vode. Ukoliko je hermetičnost dobra, kiseonik neće izlaziti preko ovog priključka. Hermetičnost manometra (reometra) i preklopnog uređaja proverava se na sledeći način: priključci za aparate se zatvaraju zatvaračima, ručica preklopne slavine stavlja se u horizontalni položaj, a preklopnik u položaj »otvoreno«. Priključak 2 i 3 spajaju se gumenim crevom, a zatim se otvara ventil boce za kiseonik i okreće regulaciona glavica reduktora u pravcu suprotnom od kretanja kazaljke na satu, čime se dovodi nova tečnost do podele 80 na skali. Zatim se ručica prebacuje u položaj »zatvoreno« i regulaciona glavica reduktora okreće u pravcu kretanja kazaljke na satu, a sa priključka 5 skida se zatvarač. Sistem se smatra hermetičnim ako se u toku jednog minuta ne promeni nivo tečnosti. Kada se utvrdi ispravnost kontrolnog pribora, pristupa se ispitivanju izolacionih aparata na sledeći način: 1. Provera hermetičnosti izolacionih aparata na nadpritisak — na taj način što se pomoću odgovarajućeg priključka aparat spoji sa kontrolnim priborom i blokira ventil nadpritiska. Zatim se otvara boca sa kiseonikom i slavina stavlja u položaj »otvoreno«. Preko ručice reduktora aparat se puni kiseonikom i osmatra vodeni stub. Kada se vodeni stub podigne do 100 mm VS, preklopna slavina se vraća u položaj »zatvoreno«, a ručica reduktora u suptrotni položaj. Ukoliko je izolacioni aparat hermetički ispravan, vodeni stub ne srne da opadne više od 5 mm VS u trajanju od jednog minuta. 2. Kontrola konstantnog doziranja — na taj način što se preklopna slavina stavlja u vertikalan položaj — »otvoreno«, zatim otvori ventil boce sa kiseonikom i aparat puni kiseonikom, čime se omogućava da kiseonik nesmetano prolazi kroz diznu na poklopcu pribora, potiskujući na taj način vodeni stub na gore. Na osnovu visine vodenog stuba i pomoću tablice na aparatu, određuje se količina konstantnog doziranja. 3. Provera ispravnosti rada plućnog automata — na taj način što se otvara priključak br. 3 na priboru, zatim ventil boce za kiseonik pribora i izolacionog aparata, a preklopna slavina stavi u položaj »otvoreno«. Ručicom reduktora pribora omogućujemo da kiseonik iz boce pribora izlazi na otvor br. 3 i da se na taj način vrši isisavanje vazduha iz izolacionog aparata. Kada se na
taj način stvori u aparatu određen podpritisak, treba da proradi plućni automat. Plućni automat treba da proradi kada podpritisak bude u granicama 20 + 10 mm VS, ili 10 — 30 mm VS. 4. Kontrola hermetičnosti kod podpritiska — kada priključak br. 3 i boca za kiseonik pribora ostaju otvorene, a zatvara se boca za kiseonik u aparatu. Pomoću ručice reduktora pribora ispušta se kiseonik na priključku 3, vršeći na taj način isisavanje vazduha iz aparata. Kada vodeni stub dođe na 90 mm VS, preklopna slavina se vraća u položaj »zatvoreno«.
Ukoliko je aparat ispravan, vodeni stub ne sme da poraste više od 5 mm VS u trajanju od jednog minuta. 5. Kontrola rada pumpe za pljuvačku — kada ventil br. 3 i boca za kiseonik ostaju otvoreni, a prelomna slavina se stavlja u položaj »otvoreno«. Ručicom reduktora se ispušta kiseonik kroz ventil br. 3. Kada vodeni stub padne na 40 — 50 mm VS, preklopnu slavinu stavljamo u položaj »zatvoreno«. Pritiskom na dijafragmu pumpe, vodeni stub će i dalje opadati ako je pumpa za pljuvačku ispravna. 6. Kontrola ispravnosti ventila za nadpritisak — na taj način što priključak br. 3 treba zatvoriti, deblokirati ventil za nadpritisak i otvoriti bocu za kiseonik pribora. Ručicom reduktora puniti aparat kiseonikom i kada se aparat napuni kiseonikom do određenog nadpritiska, ventil za nadpritisak će se aktivirati, a vodeni stub prestaje da raste. Ventil za nadpritisak treba da se aktivira ako pritisak iznosi 20 + 10 mm VS ili 10 — 30 mm VS. 7. Ostale provere ili ispitivanja vrše se u zavisnosti od potrebe, a to su: provera pritiska u boci za kiseonik, provera ventila, provera magistralnih vodova, ručnog doziranja i dr. Evidencija o ispitivanju izolacionih aparata Ispitivanje i održavanje izolacionih aparata vrši lice koje odredi starešina čete za spašavanje. Mehaničar — oružar čete za spašavan j.e treba da bude dobro obučen i osposobljen za ispitivanje i održavanje opreme u četi za spašavanje. Za svako ispitivanje izolacionih aparata vodi se određena evidencija preko knjige o pregledu i ispitivanju izolacionih aparata i uređaja. Ova knjiga treba da sadrži sledeće: — naziv i tip izolacionog aparata koji se ispituje, broj aparata u stanici, fabrički broj i datum ispitivanja; — broj reducir ventila, boce za kiseonik i njen pritisak u at; — konstantno doziranje u l/min; — hermetičnost aparata pri nadpritisku +mm VS i podpritisku — mm VS;
— funkcionalnost ventila za nadpritisak + mm VS; — funkcionisanje plućnog automata pri podpritisku — mm VS i koliko dozira kiseonik u l/min; — ispravnnost signnalnne trube; — stanje ,ventila za disanje (udisnog i izdisnog); — ispravnost ventila za ručno doziranje; — ispravnost manometra, voda visokog pritiska i ventila voda (zaptivnost); — ispravnost svih zaptivača; — podatak o izvršenoj dezinfekciji aparata (izvršena dana...); — ispravnost i kapacitet produvne pumpe; — ispravnost pumpe za pljuvačku; —ocenu o ispravnosti izolacionih aparata (sa potpisom mehaničara čete za spašavanje). Pored ove, vodi se i knjiga inventara u koju se upisuju svi uređaji i oprema čete za spašavanje (sa ocenom njihovog stanja). Uputstvom starešine čete za spašavanje određuje se postupak i način vođenja evidencije o ispitivanju izolacionih aparata.
GLAVA X UKAZIVANJE PRVE POMOCl PULMOTOROM Značaj davanja veštačkog disanja Najčešća i najopasnija trovanja u rudnicima nastaju zbog udisanja jamskih gasova u opasnim koncentracijama. Simptomi trovanja dati su u poglavlju II — Jamski gasovi i vazduh. Uglavnom, sva trovanja, kao i gušenja usled nedostatka kiseonika, izazivaju otežano disanje, a u najgorem slučaju i prestanak disanja. Pored raznih trovanja i gušenja, otežano.disanje ili prestanak disanja može da nastupi usled mehaničkih povreda, udara električne struje, krvarenja i dr. Stepen opasnosti po život lica zavisi od vremena provedenog u zatrovanoj atmosferi, od koncentracije gasova i od drugih faktora. Brzom intervencijom i pravilno ukazanom prvom pomoći, unesrećeno lice se može spasti. Jedna od hitnih mera pružanja prve pomoći kod trovanja i drugih uzroka zbog kojih je nastupilo otežano disanje ili prestanak disanja, je davanje veštačkog disanja. Veštačko disanje izvodi se po
metodi uduvavanja vazduha u pluća nastradalom licu, kao i isisavanja vazduha iz pluća. U stvari, davanjem veštačkog disanja, vrši se spašavanje unesrećenog iz prividne smrti (oživljavanje) kada pored prestanka disanja, obično, prestaje i srce da radi. Zbog toga u slučajevima oživljavanja ne smemo da gubimo ni sekundu vremena, jer i jedan sekund može da bude koban. Pružanje prve pomoći veštačkim disanjem vrši se u svežoj vetrenoj struji, na čistom vazduhu, a nikako u prostoriji u kojoj ima gasova i si. Unesrećeno lice treba izneti iz prostorije koja je zatrovana ili u kojoj nema dovoljno kiseonika, a to treba činiti samo pomoću izolacionih aparata ili odgovarajućih gasmaski. Nastradalo lice se položi vodoravno na pod ili na tlo radilišta — licem na gore, pri čemu se prethodno, ispod njega, prostre ćebe, odelo ili stvari koje mogu da ih zamene. Okovratnik, pojas i drugi delovi odela nastradalog lica moraju se raskopčati. Ako je temperatura okolnog vazduha niska, nastradalog treba pokriti odelom ili ćebetom. Pripremanje nastradalog za veštačko disanje, mora se izvršiti što brže, jer od toga zavisi povoljan povratak nastradalog u život. Veštačko disanje može se davati na klasičan način, na primer — usta na usta i pomoću specijalnih aparata za disanje. Istovremeno sa davanjem veštačkog disanja, vrši se i masaža srca. Upotreba aparata za veštačko disanje služi za sledeće indikacije: — za utvrđivanje poremećaja disanje koje dovodi do nedovoljne ventilacije pluća, što izaziva njegovu učestalost i modrikastu obojenost kože i sluzokože; — prekida disanja uz slab rad srca; — odsutnost disanja, koju prati prekid rada srca, tj. klinička smrt. Aparat za veštačko disanje — »Pulmotor« Aparat za veštačko disanje (pulmotor) spada u grupu univerzalnih automatskih aparata za ukazivanje prve pomoći licima kod kojih je došlo do prestanka ili otežanog disanja. Uzroci prestanka ili otežanog disanja mogu biti: — mehaničke telesne povrede; — trovanje gasovima i gušenje; — udar električne struje; — davljenje i dr. Veštačko disanje pulmotorom ne srne se davati u sledećim slučajevima: — u slučaju trovanja azotnim oksidima (nitroznim gasovima); — u slučaju trovanja hlorom; — u slučaju trovanja parama nagrizaj ućih kiselina; — u slučaju trovanja drugim nagrizajućim materijama. Aparat za veštačko disanje (pulmotor) po svojoj konstrukciji i opremljenosti služi za obavljanje više operacija. Redosled njegove pri-mene je sledeći: 1. aspiracija — isisavanje tekućine iz gornjih delova disajnih organa; 2. davanje veštačkog disanja; 3. inhalacija. U zavisnosti od konstrukcije, pulmotora ima više vrsta i modela, ali svi oni rade na istom principu. Najviše se upotrebljavaju pulmotori »DRAGER«, model PK i PT, kao i pulmotor ruske proizvodnje »GS-SM«. Pulmotori — »Drager PT-1« Pulmotor »PT-1«, proizvodnje fabrike »DRAGER« (sematski je prikazan na si. 88) sastoji se iz sledećih sklopova: boce za kiseonik, manometra, reducir ventila, komore za raspodelu kiseonika, potisnog gumenog creva, prekretnog uređaja, uređaja za inhaliranje, uređaja za
aspiraciju i dodatnog pribora. Svi ovi sklopovi smešteni su u drvenom sanduku ili limenom rancu (vidi si. 87). Drvena kutija ili limeni ranac sastoji se od kutije i poklopca koji je, pomoću rastavne šarke na vrhu kutije i patentnog zatvarača na dnu kutije, spojen sa kutijom. U sredini, sa unutrašnje strane poklopca, nalaze se držači za učvršćivanje naglavnika (držača maske) i ležišta za masku. Boca za kiseonik (1) izrađena je od specijalnog čelika i obojena plavom bojom. Zapremina boce je 2,5 1, a puni se pod pritiskom od 200 at. Na samoj boci ugrađen je ventil (2) za zatvaranje boce, priključak za manometar (4) i reducir ventil (3). Manometar direktno pokazuje pritisak kiseonika u boci. Reducir vetil (3) reducira promenljivi pritisak kiseonika u boci na radni pritisak od 5 at. On je povezan sa komorom za raspodelu kiseonika, koja je u obliku cevi — sa četiri priključka. Na cevi (5) su postavljeni sledeći ventili: — prva dva ventila (7a) služe za prekretni uređaj; — treći ventil (7b) služi za inhalaciju; — četvrti ventil (7c) služi za aspiraciju.
Kod prvog ventila za prekretni uređaj nalazi se sigurnosni ventil (6). Potisno gumeno crevo (9) spaja komoru za raspodelu kiseonika sa kutijom prekretnog uređaja (11a). Prekretni uređaj ima za zadatak da ritmički ubacuje i izbacuje iz pluća povređenog radnika vazduh i kiseonik. Sastoji se: od komore injektora (10), kormila (12), dugmeta za prekretanje (13), opružnih ventila (Vi i V2), konusnih ventila (V3 i V4), membrane (m), poluge (Pi i i otvora za masku (14).
Uređaj za inhalaciju sastoji se: od creva za inhaliranje (15), maske za inhaliranje (16) na kojoj je izdisni ventil (18), udisnog ventila (20), ventila za dodavanje vazduha (19), spoja sa vrećicom (17) i remena za pričvršćivanje maske. Uređaj za aspiraciju sastoji se: od isisne cevi (21), isisnog gumenog creva (23), staklene cevčice za posmatranje (24) i isisnog katetera (25.) Dodatni pribor se sastoji od naprave za otvaranje usta (26), uloška za usta (27), učvršćivača jezika (28) i maske (29). Pulmotor radi na principu uduvavanja i isisavanja vazduha iz pluća lica kod kojeg je prestalo ili je otežano disanje. Pomoću prekret-nog uređaja pulmotor stvara nadpritisak od oko 150 mm VS i podpritisak od oko 100 mm VS u plućima radnika kome se daje veštačko disanje. U toku nadpritiska, u pluća se utiskuje vazduh sa svežim kiseonikom, a za vreme podpritiska vazduh sa ugljen dioksidom se isisava. Kiseonik iz boce (1) ide preko ventila (7), gumenog potisnog creva (9), injektora (9a) i dolazi u komoru (10). Tom prilikom injektor stvara podpritisak u komori, koji otvara ventil (Vi) i uvlači spoljni vazduh u komoru. Smeša kiseonika i vazduha preko ventila (Vs), kutije prekretnog uređaja (11), otvora za masku (14) i maske (29), odlazi u pluća povređenog radnika. Kada se pluća napune smešom vazduha i kiseonika, koja se sakuplja u donjem delu kutije (11), membrana (m) se podigne i preko poluge (Pi) povuče kormilo (12) prema dole. Tom prilikom kormilo zatvara ventil (Vs), otvara ventil (V4), a injektor isisava vazduh iz pluća koji preko ventila (V2) odlazi u atmosferu. Za vreme isisavanja vazduha iz pluća, u plućima nastaje podpritisak od 100 mm VS, zbog čega se spušta membrana (m) i preko poluge (P1) i kormila {12) zatvara ventile (Vs i Vi) i tako ponovo otvara put smeši vazduha i kiseonika u pluća povređenog lica. Ovakav ritmički rad pulmotora traje sve dok se ne uspostavi normalno disanje.
Kod odraslih osoba broj ritmičkih izmena kreće se od 12 — 16 puta u minutu, a kod dece i do 30 puta u minutu. Uređaj za inhalaciju radi na sledećem principu: kiseonik iz boce, preko ventila (7b), prolazi kroz gumeno crevo za inhalaciju (15) u vrećicu (17). Pri udisanju, usled stvaranja podpritiska, otvara se ventil (20) i u maski se stvara smeša vazduha i kiseonika, a pri izdisanju nastaje nadpritisak, usled čega se zatvaraju ventili (20 i 19), a otvara ventil (18), kroz koji izdahnuti vazduh odlazi u atmosferu. Proticanje kiseonika za inhalaciiu ie konstantno i kreće se oko 8,5 l/minut. Uređaj za aspiraciju, pomoću injektora (8) koji je svojom usisnom stranom spojen na gumeno crevo (21), a preko njega sa bocom, stvara vakuum. Usled vakuuma nas^alog pomoću injektora, prljavština iz usta isisava se preko katetera — sonde (25) i usisnog creva (23)). Prljavština se sakuplja u bod (22) koja je spojena sa sondom. Pulmotor »GS—8M« Aparat za veštačko disanje — pulmotor tipa »GS—8M«, ruske proizvodnje u našim rudnicima naišao je na široku primenu (prikazan je na si. 89). Ranac pulmotora izrađen je cd dur-aluminijuma. Sastoji se iz kutije i poklopca, koji je pomoću dve šarke pričvršćen za kutiju. U kutiji ji smeštena boca sa kisecnikom i mehanizam aparata sa poklopcem, na kome su izvedeni i organi za upravljanje. Priključivanje aparata vrši se pomoću priključaka koji su dati uz aparat, a to su: creva za disanje sa gumenom cevčicom, boca aspiratora sa crevom za aspiraciju (isisavanje), vrećica za disanje sa crevom i obrazinom za disanje, priključak sa izdisnim ventilom za inhalaciju, držač maske, cev visokog pritiska sa nastavkom za priključivanje boce kiseonika, uređaj za proveru sigurnosnih ventila i veličinu inhalacije, čep za otvaranje usta, držač jezika i klešta za držanje jezika. Na poklopac mehanizma aparata smešteni su uređaji za upravljanje i kontrolu rada pulmotora. Dugme reduktora služi za podešavanje kiseonika pri inhaliranju, kao i podešavanje podpritiska pri aspiraciji. Pored toga, na poklopcu se nalazi: litrometar, ručica za uključivanje veš-tačkog disanja i aspiraciju i ručica za priključivanje mehanizma za isisavanje vazduha pri veštačkom disanju i inhalaciji. Na pomenutoj tabli nalazi se i manometar koji pokazuje pritisak kiseonika u boci koja je pričvršćena za reduktor i manometar. Aparat za veštačko disanje — GS—8M, radi na principu uduva-vanja i isisavanja smeše kiseonika i vazduha u pluća, automatskim prebacivanjem udisanja na izdisanje i obrnuto (kada se dostignu granice nadpritiska od 11 +2 mm Hg i podpritiska od 5 + 2 mm Hg). Aparati se stavljaju u rad snagom sabijenog kiseonika koji se nalazi u boci — pomoću injektora. Injektor usisava vazduh iz atmosfere i uduvava dobivenu smešu vazduha i kiseonika iz boce u pluća povređenog lica. Injektor, nakon prebacivanja, takođe isisava gasnu smešu iz pluća u atmosferu. Za aspiraciju postoji poseban injektor koji stvara podpritisak i na taj način usisava prljavštinu iz usta nastradalog lica. Pulmotor ima dva sistema — za raspodelu kiseonika i raspodelu vazduha. Sistem za raspodelu kiseonika sačinjavaju: priključak za priključivanje osnovne boce (koja ima zapreminu 2 1 i puni se pod pritiskom od 200 at), priključak za priključivanje rezervne boce, povratni ventil koji omogućuje da se vrši zamena boce bez prekida u radu aparata, manometar, reduktor, litrometar i međuventil, koji je jednim bokom spojen sa ventilom za uključivanje aspiratora.
SI. 89. Pulmotor ruske proizvodnje — »GS—8M« (rudarski spasilac 8M) Kada je ventil booe za kiseonik otvoren, a ručica za uključivanje postavljena u položaj veštačkog disanja, kiseonik prolazi kroz reduktor i međuventil u injektor, koji usisava atmosferski vazduh kroz dozirajuće otvore filtera. Dobivena smeša vazduha i kiseonika, kroz komoru ventila i rebrastog creva za disanje, dolazi u masku ili inhalator, a posle toga ide u pluća nastradalog lica. Uporedo s tim kako se pluća pune vazduhom, pritisak u njima raste i širi se sve do dijafragme. Kada pritisak u plućima dostigne 12 mm Hg, vazduh pomera dijafragmu u levo, a ventil se, preko poluge za raspodelu, pomera u položaj izdisanja — isisavanja. Na taj način se, preko injektora, gasna smeša isisava iz pluća i odlazi u atmosferu. Isisavanjem gasne smeše u plućima nastaje podpritisak od 5 mm Hg, koji ponovo na isti način usisava vazduh u pluća. Ventilacija pluća podešava se u granicama 1 — 25 l/min, a kiseonik se dodaje smeši koja se uduvava u pluća, u granicama od 35 — 40%. Pri ventilaciji pluća od 20 l/min — aparat se može koristiti za veštačko disanje u trajanju od 50 minuta. Aspiracija se vrši prebacivanjem ručice u položaj »aspiracija«. Pri tome, kiseonik iz reduktora kroz otvoreni ventil ide u injektor, koji stvara jaku razređenost, odnosno podpritisak do 400 mm Hg. Veličina podpritiska reguliše se pomoću obrtanja glave reduktora. Za prebacivanje aparata na inhalaciju treba priključiti gumenu cev creva za disanje na cevni priključak vreće za diasnje. Zatim, treba prebaciti ručicu u položaj »inhalacija 100%, ili inhalacija 60%«. Kiseonik preko injektora, komore ventila, creva i vrećice za disanje i dalje, kroz masku, dolazi do nastradalog lica. Izdisanje se vrši preko otvorenog izdisnog ventila. Ako se prilikom inhalacije ručica nalazi u položaju »inhaliranja 60%«, smeša vazduha sadrži 60 + 5% kiseonika iz boce, a ostatak je vazduh iz atmosfere. Količinu kiseonika koja se dodaje prilikom inhalacije, možemo podešavati u granicama 8 — 15 l/min, a količina smeše kojom se vrši inhaliranje kreće se u granicama od 0 — 30 l/min. Ispitivanje pulmotora Ispitivanje pulmotora »Drager« vrši se skraćenom kontrolom, koja obuhvata: — ispitivanje pritiska kiseonika u boci (boca treba da bude napunjena pod pritiskom od 200 at);
— hermetičnosti sistema visokog pritiska (sistema za raspodelu kiseonika i potisna gumena creva); — ispitivanje ispravnosti prekretnog mehanizma za veštačko disanje; — uređaja i pribora za inhalaciju; — uređaja za aspiraciju. Skraćena kontrola pulmotora vrši se pre i posle svakog izlaska na mesto udesa i upotrebe aparata. Ispravnost rada prekretnog mehanizma kod DRAGERA kontroliše se pomoću posebne ispitne vrećice koja se umesto maske učvršćuje na pokretni mehanizam. Ispravan pulmotor mora najmanje 10 puta u minuti da napuni i isprazni ispitnu vrećicu. Potpuna kontrola, odnosno ispitivanje pulmotora, vrši se posle svake upotrebe, a najmanje jednom u mesec dana. Ova kontrola obuhvata kompletno ispitivanje pulmotora pomoću posebnih aparata za njihovo ispitivanje. Ovim aparatima se ispituje: — količina protoka kiseonika kod davanja veštačkog disanja i inhalacije; — hermetičnost spojnih delova aparata; — ispravnost reducir ventila i sigurnosnog ventila; — ispitivanje podpritiska i nadpritiska pri kojima se otvaraju, odnosno zatvaraju ventili u prekretnom sistemu; — merenje vakuuma u sistemu aspiracije i dr. Sva ova ispitivanja moraju dati ocenu o tehničkoj ispravnosti aparata za veštačko disanje. Boca za kiseonik ispituje se kao što se ispituju sudovi pod pritiskom. Ispitivanje pulmotora »GS—8M« Za ispitivanje pulmotora »GS—8M« postoje kontrolni instrumenti: kontrolni uređaj KP— 3M (model pluća sa vodom), živin manometar sa skalom do 600 mm Hg i štoperica. Postoje tri vrste kontrole propisane od strane proizvođača i to: — skraćena kontrola, koja predstavlja brzo proveravanje isprav-nosti aparata bez upotrebe kontrolnih uređaja, koje je slično kao i kod pulmotora »DRAGER«. — nepotpuna kontrola, koja se vrši pomoću kontrolnih uređaja; — potpuna kontrola, koja se vrši pomoću kontrolnih uređaja sa skinutom komandnom tablom. Prilikom nepotpune kontrole aparata, utvrđuje se: pritisak kiseonika u boci, hermetičnost sistema visokog pritiska, parametri rada aparata prilikom veštačkog disanja, parametri funkcionisanja osiguravajućih ventila, količina dotoka kiseonika pri inhalaciji i veličina podpritiska (vakuuma) koji stvara aparat prilikom aspiracije. Za kontrolu dotoka kiseonika pomoću uređaja »KP—3M« u aparatu postoji poseiban priključak na koji se priključuje kontrolni uređaj, kada služi kao reometar — za merenje strujanja vazduha. Kontrola rada aparata prilikom veštačkog disanja vrši se pomoću kontrolnog uređaja KP— 3M. Pulmotor se priključuje pomoću spojnog pribora, otvora ventila boce za kiseonik. Ventilacija pluća utvrđuje se ovim redom: 10, 15, 20 i 25 l/min. Prebacivanjem mehanizma aparata na udisanje, odnosno izdisanje, nadpritisak za sve vrednosti ventilacije ne srne da ostupa od nominalne vrednosti (+ 11 i — 5 mm Hg) više od + 2 mm Hg. U protivnom, treba izvršiti regulaciju mehanizma za prebacivanje. Regulacija mehanizma za prebacivanje vrši se prema uputstvu proizvođača. Kod svake vrednosti ventilacije, vrši se brojanje ritma disanja pomoću štoperice. Nakon toga. određuje se stvarna ventilacija pluća, koja je proizvod disajne zapremine (zapremina jednog udisanja) u odnosu na broj udisaja u minutu. Disajna zapremina je proizvod zbira pritiska i podpritiska (u mm živinog stuba) sa specifičnom zapreminom kontrolnog uređaja »KP—3M«
(0,1 mm živinog stuba (Hg). Zatim se utvrđuje da li stvarna veličina ventilacije odgovara veličini ventilacije date na skali. Maksimalno dopuštena veličina odstupanja iznosi + 10%. Primer: Pritisak pri kraju udisanja iznosio je + 12,3 mm Hg, a podpritisak pri kraju izdisanja — 5,2 mm Hg. Izračunati veličinu ventilacije? Postupak je sledeći: — zapremina jednog udisanja iznosi: (12,3 + 5,2) x 0,1 = 1,75 1. — ako ritam disanja iznosi 12 u minuti, stvarna ventilacija će iznositi: 1,75 x 12 = 21 l/min. — veličina ventilacije iznosi prema skali 20 l/min. U tom slučaju otstupanje će biti: 21 — 20 ------------------x 100 = 5%, odstupanja što odgovara maksimalnoj veličini. 21 Pored toga, kontroliše se i odnos trajanja radnji između udisanja i izdisanja pri ventilaciji od 10 i 25 l/min. Pomoću štoperice utvrđuje se vreme za koje se nivo vode u posudi uređaja premesti iz krajnjeg položaja u krajnji donji položaj i obrnuto. Odnos trajanja faze udisanja i izdisanja mora da bude u granicama od 0,5 do 1,0. Kontrola osiguravajućih ventila sastoji se u merenju veličine nad-pritiska i podpritiska pri kojima se ventil aktivira. Sigurnosni ventil mora da se aktivira pri nadpritisku od 18 — 20 mrri Hg, a osiguravajući ventil aktivira se pri podpritisku od 6—8 mm Hg. Prilikom proveravanja parametara veštačkog disanja, mora se obratiti pažnja na preciznost prebacivanja mehanizma od udisanja na izdi-sanje i obrnuto. Kontrola količine dotoka kiseonika ili smeše kiseonika i vazduha prilikom inhalacije, vrši se pomoću kontrolnog uređaja »PK—3M«. Razlika između stvarnog dotoka kiseonika i veličine utvrđene na skali ne sme da prelazi + 10% od stvarne vrednosti. Kontrola veličine podpritiska pri aspiraciji vrši se pomoću živinog manometra sa skalom od 600 mm Hg. Pri ovom ispitivanju maksi-mlana razređenost ne sme da bude manja od 400 mm Hg. Pri vršenju potpune kontrole, sa aparata se skida tabla mehanizma i kontroliše sve ono što se kontroliše i prilikom nepotpune kontrole. Pored toga, određuje se i hermetičnost sistema za raspodelu biseonika sa reduciranim pritiskom i sistema raspodele vazduha. Upotreba aparata za disanje — pulmotora Pre nego što se pristupi davanju veštačkog disanja, pulmotor mora da bude u potpunosti pripremljen i tehnički ispravan. Veštačko disanje mogu davati samo za to obučena lica — članovi čete za spašavanje i medicinsko osoblje. Prilikom pružanja pomoći na pulmotoru rade dva člana ekipe, a ako se jednim pulmotorom ukazuje pomoć dvojici, onda njima rukuje četvoro članova čete za spašavanje. Ukazivanje prve pomoći veštačkim disanjem — pulmotorom, vrši se na čistom vazduhu — u svezoj vetrenoj struji, a unesrećeni se postavlja odnosno priprema na način koji je opisan u početku ovog poglavlja. Pulmotor se postavlja pored nastradalog lica s desne ili leve strane, što zavisi od prostorije. Glavu unesrećenog treba okrenuti na stranu prema aparatu. Nakon izvršene pripreme pulmotora, pristupa se aspiraciji — čišćenju gornjih disajnih organa od stranih materija i sluzi. Strane materije (prljavština) i sluzi stvaraju mehaničke prepreke za prolaz vazduha u gornje disajne organe, a njihovo proterivanje u pluća može izazvati teške posledice. Usta nastradalog otvaraju se pomoću otvarača usta, a jezik se izvlači pomoću učvršćivača jezika. Zatim se usna šupljina očisti od stranog materijala, a pomoću aspiratora i katetera (sonde) — sluz i tečnosti. Posle izvršene aspiracije jezik se učvršćuje tako da donji deo usne šupljine ne
može da zatvori, čime se obezbeđuje slobodan prolaz vazduha. U usta, između gornjih i donjih zuba, postavlja se uložak za prolaz vazduha, koji je oblikovan tako da povezuje donji deo usne šupljine sa maskom. Nakon izvršene aspiracije postavlja se maska, koja mora da odgovara obliku lica i da u potpunosti zatvori usta i nos. Maska se učvršćuje na glavu pomoću držača i kaiševa. Kod »DRAGER« aparata — na masku se postavlja prekretni mehanizam i otvara boca sa kiseonikom, a kod ruskih — rebrastim crevom povezuje se za sistem ubacivanja vazduha i kiseonika (vidi si. 89 i 90).
SI. 91. Ukazivanje prve pomoći pulmotorom Ako se posle uključenja pulmotora u rad vrši brzo prebacivanje sa udisanja na izdisarije, to je znak da je dušnik zatvoren. U takvim slučajevima mora se odmah isključiti veštačko disanje i ponovo izvršiti aspiracija (isisavanje). Ako prebacivanje ne funkciondše — to znači da sistem »plućaaparat« nije hermetičbi zatvoren, te se mora prekontrolisati kako je postavljena maska. Za vreme veštačkog disanja treba stalno kontrolisati puls i boju lica unesrećenog (boja mora biti rumena). Ukoliko se ne oseća puls, treba preduzeti i masažu srca.
Veštačko disanje primenjuje se sve dotle dok se ne pojača rad srca i ne uspostavi samostalno normalno disanje, ili obrnuto, sve dotle dok rad srca potpuno ne prestane, ili dođe do znakova da je nastupila smrt (mrtvačke pege i dr.). Kod nastradalih lica inhalacija se vrši u slučajevima kada disanje ne obezbeđuje normalnu ventilaciju pluća ili posle veštačkog disanja. Izvodi se pomoću uređaja za inhalaciju. To je operacija pri kojoj se vazduh iz atmosfere obogaćuje čistim medicinskim kiseonikom i dovodi do dasajndih organa nastradalog lica preko maske. Praćenje disanja nastradalog lica vrši se pomoću vrećice koja se postavlja za inhalaciju. Inhaliranje treba davati sve dotle dok se nastradalo lice potpuno ne oporavi. Nakon oživljavnja, unesrećeno lice treba što pre prebaciti do zdravstvene ustanove na dalje lečenje i oporavak. Posle pružanja pomoći nastradalom, pulmotor treba očistiti i dezinfikovati na način propisan uputstvom proizvođača.
