Состав и свойства рудничного воздуха (часть 5)

Компрессорные газы (СО, СН4 и др.) образуются при разложении смазочных масел в компрессорах и попадают со сжатым воздухом в горные выработки. Могут явиться причиной взрывов и отравлений.
Радон — радиоактивный продукт распада в урановых разведочных шахтах (222 86Rn). Плотность его 9,905 кг/м3, относительная плотность — 7,526. Хорошо растворим в нефти, бензине и воде. Сам радон не стабилен, его период полураспада Т=3,825 сут. При распаде радона образуются, в свою очередь, радиоактивные продукты — изотопы полония RаА, свинца RаВ и висмута RаС. Процесс их образования и разложения сопровождается образованием α-частиц, β и γ-лучей.
Опасность ионизирующих облучений связана с поражением клеток живого организма, образованием в водных растворах организма перекиси водорода, разрушающей белковые молекулы и вызывающей инактивацию важных ферментов.
Санитарная норма содержания радона в воздухе горных выработок составляет 5,55∙10в4 Бк/м3.
Метан (СН4) — газ без цвета, запаха и вкуса. Относительная плотность — 0,554, плотность его при нормальных условиях 0,716 кг/м3. Слабо растворим в воде. В больших количествах встречается на угольных месторождениях, в меньших — на месторождениях калийных солей, в небольших — на месторождениях некоторых других полезных ископаемых. Метан выделяется в смеси с другими газами (N2, СО2), называемой рудничным газом. Метан горюч и при концентрации в воздухе 5—16% взрывается. Метановоздушная смесь взрывается при температуре источника воспламенения 635°С и более, причем взрыв происходит не сразу, а по истечении некоторой паузы — периода индукции. Длительность индукционного периода зависит как от температуры источника воспламенения, так и от концентрации метана. При увеличении концентрации метана длительность индукционного периода увеличивается, а при повышении температуры уменьшается. Для концентрации 6%, например, она составляет 1,08 с при температуре 775°С и 0,039 с при температуре 1075°С.
Наибольшей силы взрыв метана достигает при концентрации 9,1%.
Согласно ПБ, концентрация метана в исходящей струе из забоев должна быть не более 1%, в исходящей струе шахты или ее крыла — не более 0,75% а в поступающей струе — не более 0,5%.
Водород (Н2) — газ без цвета, вкуса и запаха, самый легкий из всех газов. Относительная плотность водорода — 0,0696, плотность его при нормальных условиях 0,09 кг/м3. В воде растворяется слабо. Горит и взрывается при содержании его в воздухе от 4 до 72%. Температура воспламенения и взрыва 577—590°С. Взрывается мгновенно без индукционного периода. Встречается на калийных и угольных месторождениях как примесь к метану и углеводородам, выделяется при зарядке аккумуляторов.
Предельно допустимая концентрация водорода в воздухе 0,5%.