Состав и свойства рудничного воздуха (часть 2)

Важнейшей составной частью рудничного воздуха является кислород (О2). Это газ без цвета, вкуса и запаха. Его относительная плотность по сравнению с плотностью воздуха при 0°С и давлении 1013,257 гПа составляет 1,11. Плотность кислорода при нормальных условиях равна 1,428 кг/м3.
В атмосферном воздухе кислорода содержится (по объему) 20,95%. В соответствии с Правилами безопасности в СССР на подземных горных работах в рудничном воздухе его должно содержаться не менее 20%.
Насыщение крови кислородом зависит от величины его парциального давления. В глубоких шахтах парциальное давление кислорода в рудничном воздухе выше его значения, соответствующего нормальному атмосферному давлению. Такие условия наиболее благоприятны для усвоения кислорода кровью людей. Наоборот, в высокогорных условиях парциальное давление кислорода уменьшается и усвоение его кровью ухудшается.
При снижении содержания кислорода до 17% наступает сильная одышка и сердцебиение, при содержании его, равном 12%, появляется обморочное состояние, при 9% наступает смерть вследствие кислородного голодания.
Углекислый газ (СО2) — бесцветный газ, без запаха, со слабокислым вкусом. Относительная плотность — 1,52. Относительная молекулярная масса — 44, плотность его при нормальных условиях 1,96 кг/м3. Растворимость в воде при 0°С составляет 179,7% по объему.
Вследствие высокой относительной плотности углекислый газ скапливается при плохом проветривании у почвы выработок и особенно в нисходящих выработках. В небольших количествах (0,1—0,2%) он стимулирует дыхание, но, являясь слабоядовитым, при содержании в воздухе в количестве 5—10% раздражает слизистые оболочки глаз, рта и носа. При содержании 3% учащается дыхание и наступает одышка, при 6—8% появляется сердцебиение и потеря работоспособности, при 10% наступает обморочное состояние, при 15—20% человеку угрожает смерть. Предельная допустимая концентрация СО2 в воздухе горных выработок согласно требованиям правил безопасности должна быть не более 0,5% — у рабочих мест и в исходящей струе участка и не более 0,75% — в исходящей струе крыла, горизонта или всей шахты.
В атмосферу выработок СО2 поступает вследствие взрывных работ, выделений из горных пород, гниения органических веществ, работы двигателей внутреннего сгорания, а также выделения из шахтных вод.
Азот (N2) — газ без цвета, вкуса и запаха. Относительная платность его — 0,97, плотность при нормальных условиях 1,25 кг/м3. Азот химически инертен, однако при очень высоких температурах, возникающих, например, во время взрывных работ и электродуговой сварки, способен окисляться, образуя очень ядовитые газы NО и NО2.

---