浅析冶金工业气体中毒的防治方法论文

2021-04-27 论文

　　1井下有毒有害气体的监测与防治

　　需进入老采空区、废旧巷道前，应事先对CO以及O2、CO2进行监测。需进入已停用的斜井、老硐前，应事先对CO、H2S、SO2以及O2、CO2进行监测。井下使用柴油动力的无轨设备所排出的废气，是各种成分的混合物，其中主要成分以氮氧化物、一氧化碳、醛类和油烟等四类成分的含量较高、毒性较大，应对采场作业面和涉及周边区域的井巷进行CO、NO2、CH2O(甲醛)以及O2、CO2的监测。

　　1.1井下有毒有害气体的防治

　　空气中有这些气体及物质的存在，并超过安全卫生标准浓度；被吸入人体；对人体作用超过一定的时间。只有同时满足这三个条件时，它们才能对人体产生危害，若是缺少其中任何一个条件，都不会危害人体的健康及生命安全。因此只要采取有效的通风防尘措施和个人防护措施，破坏这三个条件的同时存在，就能达到对人体“无害”的目的。特别要注意的是，对有毒有害气体中毒者在作业现场实施抢救时，一方面要对事故地点加强有效的局部通风；另一方面救护人员应佩戴空气(氧气)呼吸器或防毒面具，方可进入现场进行科学的施救。贸然进入将会扩大或蔓延群死群伤的安全事故，后果十分严重。CO和H2S气体均为易燃易爆气体。防止矿井内爆炸性气体爆炸的措施，主要有加强矿井通风和在矿井内严格控制火源两种。

　　1.1.1一氧化碳(CO)与二氧化氮(NO2)的防治

　　从CO和NO2的特性可以看出，都是毒性很强的有害气体，并同时产生在爆破后和柴油机排出的废气中。由于二者对人体中毒部位不同，在对中毒者进行施救时应加以区别对待。当炸药爆炸时，除产生水蒸气和氮外，还产生二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等有毒有害气体，统称为炮烟。它会直接危害井下员工的身心健康和生命安全。在一般情况下，爆炸产生的有毒有害气体大部分为一氧化碳和氮氧化合物。如果将爆破后产生的二氧化氮，按1L二氧化氮折合为6.5L一氧化碳计算，则1kg炸药爆破后所产生的有毒有害气体(相当于一氧化碳量)为80～120L。当井下失火引起欀木燃烧时，由于井下氧气供应不充分，会产生大量的一氧化碳。如一架棚子(直径为0.18m、长2.1m的立柱两根、长2.4m的横梁1根，体积约为0.17m3)燃烧所产生的CO量约为97m3(97000L)，足以使断面为4～5m2的巷道，在2km长范围以内的空气中CO含量达到致命的数量，使人在短时间内死亡。在井下每1m3的'木材燃烧，可生成673kg(约570m3)的CO气体。

　　(1)因CO比空气轻，如井巷无贯穿风流或通风不良，能均匀的散布于空气中，易积聚在井巷顶部。由于CO是一种无色、无臭、无味的气体，不用特殊仪器检测，人不易察觉，往往容易发生CO中毒事故。因此，在进行长独头掘进、或向上掘进天井、上山等作业时，一定要采取局部通风措施、布置合理的通风方式、保障通风设备设施的完好和正常运行，同时应加强监测检查工作。由于CO是一种性质极毒的气体，在井下各种中毒事故中所占的比例最大，约占95%以上。当发生CO中毒事故时，千万不可贸然进入现场施救，以免再次发生中毒事故的扩大与蔓延。应将人员立即分为两组，一组人员要以最快的速度与坑外有关部门取得联系，尽快通知医院以及施救人员携带空气呼吸器、监测仪器等抢救设施赶赴现场；另一组人员无论如何首先要赶快采取局部通风措施，对作业现场进行有效的通风，并确保一定的通风时间后才可进入现场施救；否则应等携带空气呼吸器的施救人员到来时，再一起配合施救。CO中毒的特征是呼吸浅而急促、失去知觉时面颊及身上有红斑，嘴唇呈桃红色。对CO中毒者应尽快将其转移到新鲜风流中并进行人工呼吸，仍有希望得救。

　　(2)NO2常会伴随在看得见的炮烟或柴油设备的废气中，一般情况下人员会本能的自我加以预防。NO2中毒的特点是起初无感觉，往往要经过6～24h后才会出现中毒征兆，突出的特征是指尖、头发变黄。即使在危险浓度下起初也只会感觉呼吸道受刺激、咳嗽，但经过6～24h后，就会产生严重的支气管炎、呼吸困难、吐黄痰、呕吐、发生肺水肿等，以致很快死亡。NO2中毒不可采用人工呼吸，应避免对患者肺部的刺激，以免加剧肺部浮肿，使肺水肿进一步恶化。可用间断拉舌头以刺激神经引起呼吸的方法进行抢救，同时应立即送往医院在喉部气管内注射碱性溶液(5%NaHCO35mL)，以减轻肺水肿现象，此法对NO2中毒急救非常见效。由于NO2极易溶于水，并与水化合生成硝酸。因此，爆破时使用水炮泥，爆破后加强通风或喷雾洒水，对降低NO2浓度，效果良好。

　　1.1.2硫化氢(H2S)与二氧化硫(SO2)的防治

　　在矿石含硫量超过15%～20%的矿井里，CO和SO2含量会不断增加，这是矿石自燃火灾的主要征兆之一。凡是矿井中由于含硫矿物的自燃过程而发生湿气的蒸发时，巷道壁上会发生所谓的“出汗”形式的湿气凝结现象，这种湿气与很凉的巷道壁接触时，就会从空气中降下。因此，巷道壁“出汗”也就是由于含硫矿物自燃所引起的井下火灾即将开始的征兆之一。在开采含硫矿物的采场里，眼和鼻会有特殊的刺激感觉，这是因为硫化矿物被水分解后产生H2S，以及含硫矿物缓慢氧化、自燃和爆破等产生的SO2所引起的。硫化矿采场自燃着火时的灭火急救措施，可用石灰乳(熟石灰浆)、苏打液、黄泥水、食盐水、灌清水等喷洒工作面，籍以吸收NO2、CO2、SO2和一部分H2S。因为硫化矿自燃含有不稳定的酸性，用碱性强的石灰水效果较好。具体方法为:首先要调查起火原因和确定着火源点；理顺回风线路、加大回风量；佩戴空气呼吸器，对采场着火点反复进行大面积的浇水(或石灰水)，一定要浇湿浇透才起作用，因为水能够洗涮掉硫化矿初期氧化过程中产生的硫酸盐，而暴露出新鲜的矿石表面；对暂时不用的通道要立即进行密闭，以隔断火源和有毒有害气体的蔓延；对直接影响到的作业范围要加强监测与观察，随时做好撤离的准备；已经大量做了以上工作还不能灭火时，最后只能是将所有连接着火源点的通道全部密闭严实、做到不透气，使之经过较长时间内慢慢的自然熄灭；但这样硫化矿采场也就随之报废不能再进行开采了。因H2S、SO2比重大，并可以过饱和地溶解于水中，均能与水发生可逆反应，很容易积聚在废旧巷道底部、下山、或老硐的水塘中。而H2S气体溶解度较小，若经搅动后会大量挥发到空气中。

　　(1)H2S水溶液具有还原性，1个体积的水能溶解2.5个体积的H2S，溶于水后生成氢硫酸。H2S和氧气加热反应生成硫、二氧化硫、水，在常温下与氧气长时间缓慢氧化反应也能生成硫。硫化氢中毒发病迅速，易造成脑或呼吸系统损害，导致死亡。H2S中毒急救措施可参照CO的急救方法；另外在H2S中毒现场较为有效的一种急救措施为，用手帕浸湿自己的或别人的尿液捂住口鼻来解毒。如到地面或医院时，可用浸有氯水的棉花或毛巾放在中毒者的口鼻旁，或者直接给中毒者喝稀氯水溶液，氯是H2S中毒的良好解毒物。

　　(2)在井下即使用专门的监测仪器一般也很难监测到SO2，有时在着火的硫化矿采场附近也很难捕捉得到SO2。二氧化硫与硫化氢通过氧化还原反应可生成硫和水；吸入二氧化硫后很快会出现流泪、畏光、视物不清，鼻、咽、喉部烧灼感及疼痛，咳嗽等眼结膜和上呼吸道刺激等症状。SO2中毒可能会引起肺水肿，应避免用人工呼吸，以免加剧肺部浮肿。SO2中毒急救措施可参照NO2的急救方法。当人体外部器官受H2S、SO2刺激时，眼睛可用1%的硼酸水或明矾溶液冲洗，喉咙可用苏打溶液、硼酸水及盐水漱口。

　　2井下有毒有害气体易发危险源点

　　因CO气体比空气轻，在井下矿山常聚积在向上掘进的上山、天井、盲中段、以及随矿开掘的井巷顶部。而H2S、SO2、NO2气体均比空气重，常聚积在向下掘进的下山、溜井、盲中段、以及随矿开掘的井巷底部，其中NO2中毒更容易发生在已看得见炮烟的井巷中；当O2减少，CO2也容易积聚在向下掘进的井巷中。这些作业地点均是矿井通风的难点、盲点和危险源点，是最容易发生有毒有害气体中毒的高频、高危作业点。因此，我们在进入这些易发危险源点的井巷时，一定要加强作业地点的局部通风，同时必须佩带相应的检测仪器进行监测，以保护自己和他人的生命安全。一旦在这些地方发现有毒有害气体中毒者时，千千万万不要盲目施救，一定要先采取有效的通风措施后，才能进行科学的救援。否则，最容易再发生次生中毒事故和群死群伤的中毒事故。进入井下矿山，要切记老前辈们经过血的经验教训总结出来的“老硐莫乱进；下山莫乱下；上山莫乱爬；天井莫乱上；坑水莫乱搅”这五句顺口溜。这是我们有效预防井下有毒有害气体中毒的警示良言。

　　3结语

　　爆破工作是井下矿山生产的主要作业过程之一，这就不可避免地会发生有毒有害气体中毒的伤亡事故。如果在现场抢救不及时或盲目的进行施救，反而会造成群死群伤的次生安全事故，使本来很简单的一起炮烟中毒事故进一步扩大或蔓延，影响的后果十分严重。为尽量避免井下有毒有害气体中毒事故的发生，矿山各级领导和井下员工应引起高度重视，对井下有毒有害气体中毒的防治应有更深的了解和认识，以增强自我防护以及救护他人的技能。在发生井下有毒有害气体中毒事故时，能有一个较为准确的判别和自救逃生以及科学救援的方法，使井下有毒有害气体中毒事故做到防患于未然。

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