Исследование сопротивляемости запылению фильтрующих полумасок, применяемых работниками угольных шахт

Одним из наиболее распространенных вредных производственных факторов при ведении подземных горных работ по добыче угля является образующаяся тонкодисперсная производственная пыль, вдыхание которой является основной причиной возникновения у подземного персонала профессиональных заболеваний легких и бронхов. Рассмотрен вопрос корректного определения необходимого количества фильтрующих полумасок, которое нужно выдать работнику на смену для определенных условий. На сегодняшний день, к сожалению, на предприятиях горной промышленности закупку и выдачу работникам средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) осуществляют, опираясь либо на минимальную стоимость конкретной модели, либо на справочную информацию по ее классу защиты из расчета одна полумаска на одну смену. Однако при выборе респиратора и определении требуемого количества полагаться только на указанный класс его защиты (FFP1, FFP2 или FFP3), введенный ГОСТ 12.4.294-2015 (EN 149:2001+А1:2009), не следует. Это связано с тем, что фактический дисперсный и вещественный состав взвешенной в воздухе пыли на различных рабочих местах заметно отличается от свойств доломитовой пыли, на которой производятся испытания фильтрующих полумасок. Дано описание проведенных лабораторных исследований эффективности и сопротивляемости запылению пяти наиболее доступных и распространенных на российских горных предприятиях моделей респираторов различных классов защиты «Respic RS2202», «У-2К», «Spirotek vs1200», «Алина-210», «WALL AIR 95HK». Предложена методика определения наиболее подходящей модели респиратора с наибольшим временем наступления «дыхательного дискомфорта».

Кольвах К. А., Корнев А. В., Туманов М. В., Любимова А. Л., Родионов В. А. Исследование сопротивляемости запылению фильтрующих полумасок, применяемых работниками угольных шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 9-1. – С. 164–179. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_91_0_164.

Кольвах Константин Андреевич¹ — канд. техн. наук, ассистент, e-mail: kaaspmin@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0003-0145-9465,
Корнев Антон Владимирович¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: Kornev_AV@pers.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0001-6371-9969,
Туманов Максим Валентинович¹ — канд. мед. наук, доцент, e-mail: maxfog@mail.ru, ORCID ID: 0000-0003-3795-1005,
Любимова Анастасия Леонидовна¹ — студент, e-mail: anastasua1@mail.ru, ORCID ID: 0009-0007-7394-3500,
Родионов Владимир Алексеевич¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: Rodionov_VA@pers.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0003-2398-5829,
¹ Санкт-Петербургский горный университет.

Корнев А.В., e-mail: Kornev_AV@pers.spmi.ru.

1. Gridina E. B., Kovshov S. V., Borovikov D. O. Hazard mapping as a fundamental element of OSH management systems currently used in the mining sector // Науковий вiсник Нацiонального гiрничого унiверситету. — 2022. — № 1. — C. 107—115. DOI: 10.33271/ nvngu/2022-1/107.

2. Hoebbel C. L., Haas E. J., Ryan M. E. Exploring worker experience as a predictor of routine and non-routine safety performance outcomes in the mining industry // Mining Metallurgy and Exploration. 2022, vol. 39, no. 2, pp. 485—494. DOI: 10.1007/s42461-021-00536-2.

3. Глебова Е. В., Волохина А. Т., Вихров А. Е. Оценка эффективности управления культурой производственной безопасности в компаниях ТЭК // Записки Горного института. — 2023. — Т. 259. — C. 68—78. DOI: 10.31897/PMI.2023.12.

4. Gendler S., Prokhorova E. Risk-based methodology for determining priority directions for improving occupational safety in the mining industry of the Arctic Zone // Resources. 2021, vol. 10, no. 20, pp. 1—14. DOI: 10.3390/resources10030020.

5. Мохначук И. И., Пиктушанская Т. Е., Брылева М. С., Бетц К. В. Смертность на рабочем месте на предприятиях угольной промышленности России // Медицина труда и промышленная экология. — 2023. — № 63(2). — С. 88—93. DOI: 10.31089/1026-94282023-63-2-88-93.

6. Тихонова Г. И., Пиктушанская Т. Е., Горчакова Т. Ю., Серебряков П. В. Продолжительность жизни шахтеров-угольщиков с установленным диагнозом профзаболевания // Медицина труда и промышленная экология. — 2022. — № 63(6). — С. 419—426. DOI: 10.31089/1026-9428-2022-62-6-419-426.

7. Каледина Н. О., Малашкина В. А. Индикаторная оценка надежности функционирования шахтных вентиляционно-дегазационных систем // Записки Горного института. — 2021. — Т. 250. — С. 553—561. DOI: 10.31897/PMI.2021.4.8.

8. Balovtsev S. V. Higher rank aerological risks in coal mines // Mining Science and Technology. 2022, vol. 7, no. 4, pp. 310—319. DOI: 10.17073/2500-0632-2022-08-18.

9. Vasilenko T. A., Islamov A., Doroshkevich A. S., Ludzik K., Chudoba D., Кirillov А., Mita C. Permeability of a coal seam with respect to fractal features of pore space of fossil coals // Fuel. 2022, vol. 329, article 125113. DOI: 10.1016/j.fuel.2022.125113.

10. Eremeeva A. M., Kondrasheva N. K., Khasanov A. F., Oleynik I. L. Environmentally friendly diesel fuel obtained from vegetable raw materials and hydro-carbon crude // Energies. 2023, vol. 16, no. 5, article 2121, pp. 1—12. DOI: 10.3390/en16052121.

11. Казанин О. И., Ильинец А. А. Обеспечение устойчивости выемочных выработок при подготовке выемочных участков пологих угольных пластов тремя выработками // Записки Горного института. — 2022. — Т. 253. — С. 41—48. DOI: 10.31897/PMI.2022.1.

12. Хоменко А. О., Якшина Н. В., Мушников В. С., Ильин С. М., Самарская Н. А., Чекмарева М. А. Влияние виброакустических факторов на безопасность и здоровье работников промышленных предприятий // Экономика труда. — 2022. — Т. 9. — № 12. — С. 2175—2196. DOI: 10.18334/et.9.12.116410.

13. Мартынова Н. А., Кислицына В. В. Профессиональная заболеваемость шахтеров (обзор литературы) // Здоровье. Медицинская экология. Наука. — 2017. — № 5. — С. 46—52. DOI: 10.5281/zenodo.1115460.

14. Горбанев С. А., Сюрин С. А., Фролова Н. М. Условия труда и профессиональная патология горняков угольных шахт в Арктике // Медицина труда и промышленная экология. — 2019. — № 8. — С. 452—457. DOI: 10.31089/1026-9428-2019-59-8-452-457.

15. Фомин А. И. Анализ условий и охраны труда на предприятиях угольной отрасли Кузбасса // Вестник Научного центра ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности. — 2020. — № 3. — С. 57—61. DOI: 10.25558/VOSTNII.2020.53.88.007.

16. Макаров В. Н., Макаров Н. В., Угольников А. В., Свердлов И. В. Энергоэффективная технология локализации техногенных аварий в шахтах на базе математической модели гидровихревой коагуляции // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2019. — № 2. — С. 118—127. DOI: 10.21440/0536-1028-2019-2-118-127.

17. Забурдяев В. С. Прогноз и предотвращение рисков формирования взрывоопасных смесей в угольных шахтах // Безопасность труда в промышленности. — 2019. — № 6. — С. 65—69. DOI: 10.24000/0409-2961-2019-6-65-69.

18. Luo Y., Wang D., Cheng J. Effects of rock dusting in preventing and reducing intensity of coal mine explosions // International Journal of Coal Science and Technology. 2017, vol. 4, no. 2, pp. 102—109. DOI: 10.1007/s40789-017-0168-z.

19. Ворошилов Я. С., Фомин А. И. Влияние угольной пыли на профессиональную заболеваемость работников угольной отрасли // Уголь. — 2019. — № 4. — С. 20—25. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-4-20-24.

20. Габов В. В., Нгуен Ван Суан, Задков Д. А., Чан Дык Тхою Увеличение содержания крупных фракций в добываемой массе угля комбайном с использованием парных срезов // Записки Горного института. — 2022. — Т. 257. — С. 764—770. DOI: 10.31897/ PMI.2022.66.

21. Чеботарев А. Г. Риски развития профессиональных заболеваний пылевой этиологии у работников горнорудных предприятий // Горная промышленность. — 2018. — № 3. — С. 66—70. DOI: 10.30686/1609-9192-2018-3-139-66-70.

22. Коршунов Г. И., Каримов А. М., Магомедов Г. С., Тюлькин С. А. Снижение аэротехногенного воздействия респирабельной фракции пыли на персонал карьера при проведении массовых взрывов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2023. — № 7. — С. 132—144. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_7_0_132.

23. Корнева М. В. Разработка и обоснование мероприятий по снижению концентрации тонкодисперсных фракций в пылевом аэрозоле угольных шахт: Автореф. дис… канд. техн. наук. — СПб.: СПбГУ, 2020. — 20 с.

24. Иванов А. В., Смирнов Ю. Д., Чупин С. А. Разработка концепции инновационной лабораторной установки для исследования пылящих поверхностей // Записки Горного института. — 2021. — Т. 251. — С. 757—766. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.15.

25. Бухтияров И. В., Чеботарев А. Г. Гигиенические проблемы улучшения условий труда на горнодобывающих предприятиях // Горная промышленность. — 2018. — № 5. — С. 33—36. DOI: 10.30686/1609-9192-2018-5-141-33-35.

26. Colinet J. F. The impact of black lung and a methodology for controlling respirable dust // Mining, Metallurgy & Exploration. 2020, vol. 37, no. 49, pp. 1847—1856. DOI: 10.1007/ s42461-020-00278-7.

27. Корнев А. В., Спицын А. А., Коршунов Г. И., Баженова В. А. Обеспечение пылевзрывобезопасности подземных горных выработок в угольных шахтах: методы и современные тенденции // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2023. — № 3. — С. 133—149. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_3_0_133.

28. Курносов И. Ю. Оценка влияния параметров орошения на скорость пылеосаждения в горных выработках // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2023. — № 3. — С. 150—162. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_3_0_150.

29. Borowski G., Smirnov Y. D., Ivanov A. V., Danilov A. S. Effectiveness of carboxymethyl cellulose solutions for dust suppression in the mining industry // International Journal of Coal Preparation and Utilization. 2020, vol. 1, no. 1, pp. 1—13. DOI: 10.1080/19392699.2020.1841177.

30. Wang H., Cheng S., Wang H., He J., Fan L., Danilov A. S. Synthesis and properties of coal dust suppressant based on microalgae oil extraction // Fuel. 2023, vol. 338, article 127273. DOI: 10.1016/j.fuel.2022.127273.

31. Xiaoxue Liao, Bo Wang, Liang Wang, Jintuo Zhu, Peng Chu, Zibin Zhu, Siwen Zheng Experimental study on the wettability of coal with different metamorphism treated by surfactants for coal dust control // ACS Omega. 2021, vol. 6, no. 34, pp. 21925—21938. DOI: 10.1021/ acsomega.1c02205.

32. Скопинцева О. В., Вертинский А. С., Иляхин С. В., Савельев Д. И., Прокопович А. Ю. Обоснование рациональных параметров обеспыливающей обработки угольного массива в шахтах // Горный журнал. — 2014. — № 5. — С. 17—20.

33. Smirnyakov V. V., Smirnyakova V. V., Pekarchuk D. S., Orlov F. A. Analysis of methane and dust explosions in modern coal mines in Russia // International Journal of Civil Engineering and Technology. 2019, vol. 10, no. 2, pp. 1917—1929.

34. Никулин А. Н., Федорова А. В., Булдакова Е. Г., Епифанцев К. В., Кудинов В. В. Повышение эффективности защитных свойств фильтрующих респираторов за счет их обработки пропитывающими растворами // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 6-1. — С. 174—186. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_61_0_174.

35. Сараев И. В., Бубнов А. Г. Разработка методики выбора средств индивидуальной защиты органов дыхания и зрения пожарных на основе показателя относительной общей пользы // Технологии гражданской безопасности. — 2017. — Т. 14. — № 1 (51). — С. 76—79.