采礦是一種特殊的作業(yè),生產(chǎn)過程、勞動(dòng)過程、生產(chǎn)環(huán)境中都存在特有的職業(yè)衛(wèi)生問題。如采礦中產(chǎn)生的含有各種成分的粉塵、炮煙、毒氣;直接作用于人體的噪聲、振動(dòng)、骯臟環(huán)境、繁重的體力勞動(dòng);作業(yè)環(huán)境中種種不安全因素;不良的微小氣候和污染的空氣。由于采礦種類的不同,職業(yè)衛(wèi)生問題也有不同的特點(diǎn)。比如煤礦,除粉塵外,高溫、甲烷和煤塵爆炸的危險(xiǎn)是比較特殊的;而在金屬和非金屬礦開采的礦石中常有有毒物質(zhì)(鉛、汞、砷、錳、鈹、鈾、石棉),而且有些礦物(金、鎢、螢石等)和石英共生,致使粉塵中游離二氧化硅含量很高,其對(duì)肺的危害特別嚴(yán)重。
從生產(chǎn)過程來看,煤礦的職業(yè)衛(wèi)生問題比較復(fù)雜。下面以煤礦為例,對(duì)采礦中的職業(yè)衛(wèi)生問題進(jìn)行闡述。
一、井下采煤的作業(yè)過程和工種
1.掘進(jìn)作業(yè)
在巖層或煤層中,開鑿巷道的過程稱為掘進(jìn)。掘進(jìn)是采煤的準(zhǔn)備工作,挖掘通往煤層的巷道、運(yùn)輸巷道、通風(fēng)巷道、采煤準(zhǔn)備巷道。其主要工序是:鑿巖、爆破、裝巖、運(yùn)輸和支護(hù)。除采煤準(zhǔn)備巷道是在煤層或半煤巖中作業(yè)外,大部分在堅(jiān)硬的巖石中作業(yè),炮眼打好以后,裝上炸藥,將巖石爆碎,爆落的巖石裝入礦車運(yùn)出。架上支架之后即成巷道,支架的作用是為防止巷道圍巖變形和塌落,以保證運(yùn)輸、通風(fēng)和行人的安全。木材、鋼材、混凝土等都可作為支護(hù)材料。
2.采煤作業(yè)
采煤是在煤層中的采煤作業(yè)面,由采煤工擔(dān)任的作業(yè)過程。工序分為落煤、裝煤、運(yùn)煤、支架和頂板管理。由于機(jī)械化程度不同,采煤的勞動(dòng)條件差別很大。
手工采煤:用手鎬、鍬、錘等工具,這種方式在個(gè)別的小煤窯中尚可見到。
機(jī)械采煤:在機(jī)械化采煤中有炮采、采煤機(jī)采煤和綜合機(jī)械化采煤機(jī)組3種方式。炮采需先在煤壁上用電鉆鉆眼,然后放炮落煤,用人工或截煤機(jī)裝煤,再用鏈板運(yùn)輸機(jī)或溜槽將煤運(yùn)到運(yùn)輸巷道。采場(chǎng)要用木材或金屬支柱搭支架,以保證安全。采煤機(jī)采煤是使用自動(dòng)割煤、碎煤、裝煤的機(jī)器采煤,然后用運(yùn)輸機(jī)送到運(yùn)輸巷道,這種采煤法也需要搭支架。用綜合機(jī)組采煤,不僅能自動(dòng)割煤、裝煤、運(yùn)煤,而且能用自移式液壓支柱進(jìn)行采場(chǎng)支架,提高了采煤工作的機(jī)械化、自動(dòng)化水平。
水力采煤:有的煤礦使用水力采煤,即用噴射的高壓水將煤炭沖擊下來。這是一種高效率采煤方式,同時(shí)可以避免粉塵對(duì)采煤工的危害。
3.運(yùn)輸作業(yè)
采掘的煤炭和巖石等由運(yùn)輸巷道運(yùn)到車場(chǎng),再由提升機(jī)、紋車或皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)送到地面。
4.支護(hù)充填作業(yè)
挖掘出來的巷道,需用木材、金屬、混凝土材料加以支護(hù),以防止巷道變形、崩塌(過去稱支柱工)。也可將水泥漿用高壓泵噴涂頂幫,以加固巷壁,形成永久巷道,作為運(yùn)礦、人行、通風(fēng)之用。
充填是利用砂石等材料代替采出的煤層,填滿采空區(qū)。水砂充填是利用水力把砂石等充填材料從管道中輸送到采空區(qū)進(jìn)行充填。
5.輔助作業(yè)
包括通風(fēng)、機(jī)電、排水、木工等工種的作業(yè)。
主要職業(yè)性危害因素
在采煤工業(yè)中,主要職業(yè)性有害因素有:不良?xì)庀髼l件、生產(chǎn)性粉塵、有害氣體、生產(chǎn)性噪聲和振動(dòng)等,勞動(dòng)強(qiáng)度較大、作業(yè)姿勢(shì)不良和容易發(fā)生外傷等也是井下作業(yè)的危害因素。
1.不良?xì)庀髼l件
煤礦井下氣象條件的基本特點(diǎn)是氣溫高、濕度大、不同地點(diǎn)氣流大小不等和溫差大。氣溫的高低與巷道的深度有關(guān),巷道每深入地下10Om,流入的空氣因壓縮熱而升高1℃;巖層的溫度也有很大的作用,平均每加深30~35m,巖層溫度也增高1℃;機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的熱也能增高巷道內(nèi)的局部氣溫;人員密集的狹小工作面,人體散熱也是使氣溫升高的因素之一。在通風(fēng)不良、1000m以上的深礦井內(nèi),氣溫可達(dá)35~40%以上。地面與井下作業(yè)面氣溫相差較大,在冬季溫度可達(dá)30~40%。礦井內(nèi)的氣溫也受地區(qū)氣候和季節(jié)的影響,在巷道內(nèi)同一地點(diǎn),夏季的平均氣溫一般比冬季高。
氣濕取決于巷道中的水量、流人空氣的濕度以及巖層的濕度,由于地下水不斷滲出和大量蒸發(fā),相對(duì)濕度一般在80%~90%以上,?蛇_(dá)95%以上,有的甚至可達(dá)100%。在深礦井中(800~1000m),由于滲出水量顯著減少,氣溫升高,相對(duì)濕度一般較低。
礦井中的氣流,由于人工通風(fēng),在豎井或斜井中的風(fēng)速有時(shí)可達(dá)3~5m/s以上,越往巷道深處,氣流越小。有的采煤掌子面風(fēng)速很小。
煤礦工人上呼吸道感染及風(fēng)濕性疾病的發(fā)病率一般比其他工廠企業(yè)高,礦井內(nèi)的不良?xì)庀髼l件是煤礦工人發(fā)生感冒、上呼吸道炎癥及風(fēng)濕性疾病的促發(fā)因素。在通風(fēng)不良的深礦井中,夏季可能發(fā)生中暑。
2.生產(chǎn)性粉塵
生產(chǎn)性粉塵是煤礦中的主要危害因素。礦井內(nèi)許多生產(chǎn)過程和工序,如鉆眼、放炮、采煤、運(yùn)輸?shù)榷紩?huì)產(chǎn)生大量的粉塵。由于開采的方式、使用的生產(chǎn)工具、巖石和煤的理化性狀以及防塵措施不同,產(chǎn)生的粉塵量有很大的差異。巖石掘進(jìn)的干式鉆孔產(chǎn)生粉塵量最大,粉塵濃度可高達(dá)800~1400m9/m3;使用電鉆鑿巖、手工鑿巖、放炮后裝車時(shí)次之。采用濕式鑿巖或巖層濕潤(rùn)時(shí),空氣中的粉塵濃度廁豆著下度下降至3-30ra9/m3,濕式鑿巖再加上綜合防塵措施時(shí),粉塵濃度可降至2ra9/m3。采煤時(shí),硬煤比軟煤產(chǎn)塵量大,煤層越干,傾斜度越大,產(chǎn)塵量越大。粉塵中游離二氧化硅含量取決于巖石和煤的化學(xué)組成。一般巖石中游離二氧化硅含量多在10%~30%之間。在煤塵中,常含有一定量的游離二氧化硅,但一般不超過10%。煤礦工人由于長(zhǎng)期吸入含有較高游離二氧化硅的巖塵、煤塵和混合性粉塵,可發(fā)生矽肺、煤肺和煤矽肺(統(tǒng)稱煤工塵肺)。由于各礦井中勞動(dòng)條件、粉塵中游離二氧化硅含量、粉塵濃度和工種、工齡組成不同,煤礦工人塵肺的發(fā)病率變動(dòng)很大,掘進(jìn)工的矽肺和煤矽肺的發(fā)病率遠(yuǎn)比采煤工的煤肺發(fā)病率高。但在某些煤礦,掘進(jìn)作業(yè)已經(jīng)采用濕式鑿巖,而發(fā)塵量很大的機(jī)械采煤由于缺少防塵措施,使煤肺的發(fā)病率迅速上升,有的高于掘進(jìn)工的塵肺發(fā)病率。
3.有毒氣體
在礦井空氣中,可存在沼氣、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物以及硫化氫等。
1)沼氣(俗稱瓦斯):為無(wú)色無(wú)臭的可燃性氣體,其主要成分為甲烷。沼氣主要存在于煤層中,在煤塊崩落時(shí)沼氣排放出來。一般每采一噸煤能發(fā)生30m3沼氣,而在深礦井中,可達(dá)60m3。由于比重小,沼氣一般多蓄積于巷道的頂部。沼氣達(dá)到57%時(shí),有威脅生命的危險(xiǎn)。沼氣與空氣中的氧混合而具有爆炸性,當(dāng)濃度為5%~16%時(shí),遇到明火(650~700。C)即可發(fā)生爆炸,并連帶引起煤塵爆炸,造成煤礦重大災(zāi)害。
2)二氧化碳:主要存在于煤層和煤塊內(nèi),在采煤過程中與沼氣一道排出。此外,巷道內(nèi)木材腐爛、人群呼吸以及放炮等也可產(chǎn)生二氧化碳。由于二氧化碳比重大,一般多積聚于巷道低處及通風(fēng)不良的廢巷中。二氧化碳在空氣中的含量增高,就會(huì)引起人缺氧。當(dāng)空氣中的濃度達(dá)到5%時(shí),即能引起缺氧現(xiàn)象;如達(dá)10%,可使人窒息而死。
3)一氧化碳和氮氧化物:一氧化碳和氮氧化物的主要來源是放炮。使用硝化甘油炸藥可產(chǎn)生大量一氧化碳,而使用硝按炸藥則常產(chǎn)生大量的氮氧化物。
4)硫化氫:硫化氫在煤礦中少見。一般存在于煤層一定區(qū)域的雞窩煤內(nèi),在落煤時(shí)逸出,因而可使靠近落煤地點(diǎn)的采煤工發(fā)生硫化氫中毒。此外,由于木材腐爛以及酸性礦井水與硫鐵礦作用也可產(chǎn)生硫化氫。在封閉的廢巷道內(nèi),亦可能有硫化氫積存。
4.生產(chǎn)性噪聲和振動(dòng)
礦井中的噪聲和振動(dòng)主要來源于機(jī)械工具,噪聲和振動(dòng)的程度取決于生產(chǎn)過程、開采方法和使用的工具。一般說,風(fēng)動(dòng)工具(風(fēng)鉆、風(fēng)鎬等)比電動(dòng)工具(電鉆)、振動(dòng)式運(yùn)輸機(jī)比皮帶運(yùn)輸機(jī)發(fā)生的噪聲和振動(dòng)更為嚴(yán)重。風(fēng)動(dòng)工具的噪聲一般在90~92dB;聯(lián)合采煤機(jī)的噪聲在100-104dB。風(fēng)動(dòng)工具的振動(dòng)頻率一般為16Hz,振幅為3.6mm;聯(lián)合采煤機(jī)的振動(dòng)頻率為32~38Hz,振幅為0.6mm。長(zhǎng)期在強(qiáng)烈的噪聲條件下工作,常表現(xiàn)為聽覺敏感性降低,甚至可以發(fā)生噪聲性耳聾。長(zhǎng)期受局部振動(dòng)作用可能引起振動(dòng)病。
5.勞動(dòng)強(qiáng)度大和作業(yè)姿勢(shì)不良
煤礦工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大,如掘進(jìn)工巖石裝車操作,屬重勞動(dòng),現(xiàn)在大部分裝巖工作為裝巖機(jī)所代替;鑿巖和推車屬中等體力勞動(dòng)。在薄煤層作業(yè)時(shí),整個(gè)工作日內(nèi)工人不得不采取彎腰、蹲位和跪臥位操作。
6.生產(chǎn)性外傷和多發(fā)病
生產(chǎn)性外傷是煤礦工人的主要多發(fā)病。在安全條件不良的煤礦,因外傷的休工日可占因病傷總休工數(shù)的30%。生產(chǎn)性外傷的主要原因是:巖層或煤層的倒塌,石塊或煤塊的墜落(片幫和冒頂)、礦井內(nèi)運(yùn)輸事故,機(jī)械或工具設(shè)備不良,工作面或巷道阻塞,人行道失修,炸藥爆炸、觸電等。此外,如發(fā)生瓦斯或煤塵爆炸、火災(zāi)等,則能發(fā)生嚴(yán)重的傷亡事故。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料,煤礦工人生產(chǎn)性外傷的原因中,片幫、冒頂事故居首位,約占40%;其次為運(yùn)輸事故,約占25%;因機(jī)械或工具引起的外傷約占20%。
在煤礦工人的多發(fā)病中,有上呼吸道感染、風(fēng)濕性疾病、急慢性胃腸炎和化膿性皮膚病等。在衛(wèi)生管理不良的煤礦中,還可能有鉤蟲病發(fā)生。
三、預(yù)防措施
改善煤礦井下作業(yè)工人的勞動(dòng)條件,控制煤礦井下作業(yè)中的職業(yè)性危害因素,保護(hù)煤礦丁人健康的根本出路,是對(duì)煤礦生產(chǎn)過程、設(shè)備的技術(shù)改造,逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化。通過國(guó)內(nèi)外各行業(yè)比較而言,煤礦的生產(chǎn),可能是不安全因素較多、勞動(dòng)條件較差、職業(yè)危害較嚴(yán)重的行業(yè)。為此,必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家現(xiàn)行法規(guī),嚴(yán)格禁止不具備安全生產(chǎn)條件的煤礦投產(chǎn);并不斷對(duì)煤礦進(jìn)行技術(shù)改造,逐步實(shí)現(xiàn)采礦自動(dòng)化的戰(zhàn)略,以便逐步從根本上改善煤礦工人的勞動(dòng)條件。
1.礦井通風(fēng)
礦井通風(fēng)是煤礦生產(chǎn)不可缺少的條件。其目的是:①供給井下各工作面足夠的新鮮空氣,滿足井下工作人員正常呼吸的生理需要;②稀釋并排除在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的沼氣等有害氣體;③稀釋和排除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵,調(diào)節(jié)工作面的溫度和濕度。
目前應(yīng)用較廣泛的全面抽出式機(jī)械通風(fēng),一般是主井為人風(fēng)井,副井為出風(fēng)井。礦井通風(fēng)的衛(wèi)生要求是保證必要的風(fēng)量、風(fēng)速和入井空氣的清潔。根據(jù)《煤礦安全生產(chǎn)試行規(guī)程》規(guī)定,人井空氣中粉塵濃度不得超過0.5m∥m3,每人通風(fēng)量不應(yīng)少于每分鐘4m3;在10~20℃時(shí),風(fēng)速不得超過1m/s,但掘進(jìn)工作面風(fēng)速不得小于0.25m/s,回采工作面不得小于0.5m/s。在巖石、半煤巖和煤巷掘進(jìn)的獨(dú)頭作業(yè)面,為了保證工作面的風(fēng)量和排除煙塵,還要采用局部通風(fēng)。一般都是用送人式的,將風(fēng)筒送至掘進(jìn)工作面5~8m處,進(jìn)行通風(fēng)。在斷面長(zhǎng)距離的獨(dú)頭巷道,可采用送入和抽出混合式局部通風(fēng)。
2.防塵措施
我國(guó)礦山實(shí)行以濕式作業(yè)、加強(qiáng)通風(fēng)為主要內(nèi)容的綜合性防塵措施,幾十年的實(shí)踐證明是有效的。其主要措施有濕式鑿巖、爆破后噴霧、裝巖前灑水、沖洗巖幫、加強(qiáng)通風(fēng)等5項(xiàng)。認(rèn)真地實(shí)行、加強(qiáng)管理,就可以使掘進(jìn)作業(yè)場(chǎng)所的粉塵濃度達(dá)到和接近國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。采煤作業(yè)的作業(yè)環(huán)境和作業(yè)條件與掘進(jìn)作業(yè)不同,但關(guān)鍵的防塵措施仍是濕式作業(yè)。炮采中使用水封爆破、煤層注水等防塵措施,對(duì)降低采煤作業(yè)中的煤塵濃度有很大作用。綜合采煤機(jī)組工作時(shí),發(fā)塵量特別大,機(jī)組如無(wú)噴水裝置則無(wú)法生產(chǎn)。因此,沒有噴水裝置的采煤機(jī)組,就屬于不合格設(shè)備,不能開動(dòng);開動(dòng)設(shè)備就必須堅(jiān)持濕式作業(yè),否則由于粉塵濃度特別嚴(yán)重,短期內(nèi)即可引起煤肺發(fā)病率上升。
3.噪聲和振動(dòng)的預(yù)防
為了降低風(fēng)動(dòng)裝置和風(fēng)動(dòng)工具的噪聲,可用消音器降低風(fēng)動(dòng)活塞裝置排氣時(shí)的噪聲。對(duì)于風(fēng)鎬產(chǎn)生噪聲的有效預(yù)防方法,是將帶有耐磨的穿有許多小孔的套筒,套在風(fēng)鎬上進(jìn)以緩沖振動(dòng)的傷害和避免手部受涼。
4.潮濕的預(yù)防
在煤礦井下,應(yīng)有良好的排水系統(tǒng),在巷道頂?shù)嗡帒?yīng)設(shè)施頂蓋和防水擋板。工人應(yīng)有防水工作服和靴鞋。
5.個(gè)人防護(hù)
個(gè)人防護(hù)用品在預(yù)防生產(chǎn)性外傷、潮濕、化膿性皮膚病等方面均有重要意義。工人應(yīng)有安全帽,以防外傷或觸電;工作服,可用防水布制作;工作靴應(yīng)采用橡膠靴;在薄煤層經(jīng)常以跪臥式工作的礦工應(yīng)使用護(hù)膝和護(hù)肘,以防止發(fā)生滑囊炎;操縱風(fēng)動(dòng)工具者應(yīng)使用防振手套和防止噪聲的耳塞,在產(chǎn)生粉塵地點(diǎn)工作的礦工應(yīng)配戴防塵口罩。個(gè)體防護(hù)用品的維護(hù)和檢修很重要,工作服應(yīng)經(jīng)常洗滌、除塵和干燥;防塵口罩應(yīng)定期更換濾料,保證防塵效果。
6.地面生活衛(wèi)生室、井下飲食飲水供應(yīng)和井下衛(wèi)生問題
在礦井出入口附近設(shè)置必要的生活衛(wèi)生室,對(duì)預(yù)防職工多發(fā)病等有重要意義。生活衛(wèi)生室包括更衣室、浴室、廁所、盥洗室、衣服干燥室、洗衣室等,最好能與辦公室、礦燈室、井口保健室等設(shè)在一個(gè)建筑物內(nèi)。各室的配置應(yīng)充分地考慮礦工上下班路徑和活動(dòng)順序以及各室間的聯(lián)系。更衣室和浴室應(yīng)按通過式衛(wèi)生處理室的型式建造。在靠近浴室處設(shè)太陽(yáng)燈室,以便礦工在浴后進(jìn)行紫外線照射。
合理的飲水和飲食供應(yīng)是預(yù)防礦工消化道疾病和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要措施。各個(gè)礦井均應(yīng)設(shè)有飲水供應(yīng)站,負(fù)責(zé)供應(yīng)合格的飲用水。飲水桶下井后,最多不得超過24h即須另?yè)Q新水。飲水桶至少每周消毒一次。最好使用送水、送飯兩用保溫車。勿飲礦井水。在礦井內(nèi),應(yīng)設(shè)足夠數(shù)量的廁所,并應(yīng)注意進(jìn)行清掃和消毒。
7.衛(wèi)生保健措施
1)定期監(jiān)測(cè)井下粉塵濃度和有害氣體濃度,以便及時(shí)采取有效的預(yù)防措施,降低粉塵濃度和防止中毒、爆炸、火災(zāi)等事故的發(fā)生。
2)做好礦工職業(yè)病和多發(fā)病的登記統(tǒng)計(jì)工作,對(duì)發(fā)病原因進(jìn)行分析,提供開展防治工作的科學(xué)依據(jù)。
3)有計(jì)劃地開展職業(yè)病和多發(fā)病的防治工作,做好就業(yè)前健康檢查和定期健康檢查,對(duì)在就業(yè)前健康檢查中發(fā)現(xiàn)有矽塵作業(yè)禁忌癥者應(yīng)禁止從事井下接觸粉塵的作業(yè),對(duì)在定期健康檢查中發(fā)現(xiàn)的職業(yè)病和多發(fā)病患者,應(yīng)及時(shí)給予治療。
4)井下設(shè)保健站,設(shè)立固定急救藥箱,組織礦工自救互救。井下保健站除進(jìn)行醫(yī)療急救工作外,還應(yīng)與有關(guān)部門配合搞好井下防塵、防毒和飲水飲食供應(yīng)等安全衛(wèi)生工作。