Ядовитые газы, образующиеся при взрыве
При взрывании независимо от кислородного баланса ВВ образуются ядовитые газы, способные вызвать отравление людей, окислы азота NО, NO2, NO3, окись углерода СО, метан СН4, сероводород K2S, сернистый газ БО2, хлористый водород HCI и хлор CI2.
Хотя углекислый газ СО2 не является ядовитым, однако при большом его содержании в рудничной атмосфере у людей затрудняется дыхание, появляются головные боли и шум в ушах и может наступить удушье.Оксиды азота, главным образом, бесцветная окись азота NO (плот-
-э
ность 1,037 г/см ), не имеющая запаха, которая при повышенной температуре легко реагирует с кислородом, переходя в двуокись NO2 - газ желтобурого цвета с характерным резким запахом. Двуокись тяжелее воздуха
-э
(плотность 1,58 г/см ), легко адсорбируется горной породой и, медленно выделяясь из нее во время уборки взорванной породы, может привести к отравлению людей. При соприкосновении с влагой воздуха двуокись образует азотную кислоту. То же самое происходит и в легких при попадании этого газа. Окислы коварны тем, что имеют скрытый период действия (4 - 6ч), после которого наступает отек легких, часто со смертельным исходом. Для предохранения дыхательных путей необходимо надевать противогаз или (в крайнем случае) влажную марлевую повязку (как кратковременную меру защиты).
Полного окисления NO в NO2 обычно не происходят по ряду причин. Поэтому в горных выработках могут присутствовать оба этих газа. Некоторые исследования показывают, что окись азота по своей токсичности в четыре раза превышает двуокись. Окислы азота токсичнее окиси углерода в 6,5 раза. Санитарная предельно допустимая концентрация окислов азота NO2 в рудничной атмосфере установлена 0,0002% (по объему) или 0,005 мг/л в пересчете на N2O5 (Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах.
М., "Недра" 1976 г.). Первая помощь при отравлении окислами азота - свежий воздух, полный покой.Окись углерода - бесцветный газ со слабым запахом, легче воздуха
Л
(плотность 0,967 г/см ), плохо растворим в воде (0,025% при 150 °С). Способен адсорбироваться горной породой. При непродолжительном вдыхании окиси углерода появляются головная боль, тошнота, сонливость; при длительном вдыхании может наступить потеря сознания и удушье. Предельно допустимая концентрация окиси углерода в рудничной атмосфере 0,0016% (по объему). Предельно допустимая концентрация окиси углерода в закрытом помещении 0,03 мг/л. Она может быть повышена до 0,05 мг/л при продолжительности работ не более 1 часа до 0,1 мг/л при работе не более 30 минут и до 0,2 мг/л при работе 15-20 минут. Первая помощь при отравлении - свежий воздух, искусственное дыхание.
Сероводород - бесцветный газ с запахом тухлых яиц тяжелее возду-
-э
ха (плотность 1,19 г/см ), хорошо растворим в воде. При вдыхании вызывает раздражение дыхательных путей и оттек легких. Предельно допустимая концентрация 0,00066% или 0,015 мг/л.
Сернистый ангидрид - бесцветный тяжелый газ (плотность
-э
2,21 г/см ), легко растворяется в воде с образованием серной кислоты. При вдыхании вызывает сильное раздражение дыхательных путей, в больших концентрациях приводит к отеку легких. Предельно допустимая концентрация при длительном вдыхании 0,02 мг/л или 0,00035%, а при кратковременном - 0,604 мг/л или 0,007%. Первая помощь при отравлении - свежий воздух, искусственное дыхание.
Токсичность обоих этих сернистых газов в 2,5 раза выше токсичности СО. Суммарное количество рассмотренных ядовитых газов определяют в расчете на условную окись углерода:
X = аСО + 6,5bNO2 + 2,5с фО2 + H2S),
где a, b и с - найденные количества газов в л/кг или процентах.
При взрывании перхлоратных ВВ помимо рассмотренных газов образуются хлористый водород и хлор.
Хлористый водород в газообразном состоянии вызывает сильное раздражение дыхательных путей, легко соединяется с влагой, образуя сильно агрессивную соляную кислоту.
Хлор - желто-зеленый газ в 2,5 раза тяжелее воздуха. Имеет резкий специфический запах, сильно действует на слизистую оболочку дыхательных путей, вызывая раздражение. Предельно допустимая концентрация в воздухе 0,001 мг/л.
Причины образования ядовитых газов и меры борьбы с ними.
Одной из главных причин образования ядовитых газов является незавершенность химических реакций взрывчатого превращения, которые должны заканчиваться полным окислением горючих элементов. Она может быть вызвана неполной сбалансированностью взрывчатой смеси по кислородному балансу, недостаточно качественным ее изготовлением или ухудшением детонационной способности при хранении, а также неблагоприятными условиями применения.
При положительном кислородном балансе ВВ неизбежно образуются окислы азота, а при отрицательном - окись углерода. Чем больше отклонения от нулевого баланса, тем больше образуется этих газов. Поэтому на подземные работы ВВ с нулевым или близким к нулевому кислородным балансом (в пределах 5%). Рецептуры предохранительных ВВ предпочтительно составлять с небольшим отрицательным кислородом балансом, так как это благоприятно сказывается на их предохранительных свойствах.
Независимо от кислородного баланса окись углерода и окислы азота могут образовываться при ухудшении детонационной способности зарядов ВВ вследствие их увлажнения или переуплотнения, нарушения однородности смеси во время заряжания, вследствие крупнодисперсного состояния или отсутствия достаточного количества сенсибилизатора в его составе.
К неблагоприятным условиям взрывания можно отнести недостаточное инициирование, применение зарядов, близких к критическому, отсутствие забойки, наличие воздушных промежутков между патронами в заряде, возможность химического взаимодействия продуктов взрыва со взрываемой породой.
36