淺析冶金工業(yè)氣體中毒的防治方法
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1井下有毒有害氣體的監(jiān)測(cè)與防治
需進(jìn)入老采空區(qū)、廢舊巷道前，應(yīng)事先對(duì)CO以及O2、CO2進(jìn)行監(jiān)測(cè)。需進(jìn)入已停用的斜井、老硐前，應(yīng)事先對(duì)CO、H2S、SO2以及O2、CO2進(jìn)行監(jiān)測(cè)。井下使用柴油動(dòng)力的無(wú)軌設(shè)備所排出的廢氣，是各種成分的混合物，其中主要成分以氮氧化物、一氧化碳、醛類(lèi)和油煙等四類(lèi)成分的含量較高、毒性較大，應(yīng)對(duì)采場(chǎng)作業(yè)面和涉及周邊區(qū)域的井巷進(jìn)行CO、NO2、CH2O(甲醛)以及O2、CO2的監(jiān)測(cè)。
1.1井下有毒有害氣體的防治
空氣中有這些氣體及物質(zhì)的存在，并超過(guò)安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)濃度;被吸入人體;對(duì)人體作用超過(guò)一定的時(shí)間。只有同時(shí)滿足這三個(gè)條件時(shí)，它們才能對(duì)人體產(chǎn)生危害，若是缺少其中任何一個(gè)條件，都不會(huì)危害人體的健康及生命安全。因此只要采取有效的通風(fēng)防塵措施和個(gè)人防護(hù)措施，破壞這三個(gè)條件的同時(shí)存在，就能達(dá)到對(duì)人體“無(wú)害”的目的。特別要注意的是，對(duì)有毒有害氣體中毒者在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施搶救時(shí)，一方面要對(duì)事故地點(diǎn)加強(qiáng)有效的局部通風(fēng);另一方面救護(hù)人員應(yīng)佩戴空氣(氧氣)呼吸器或防毒面具，方可進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行科學(xué)的施救。貿(mào)然進(jìn)入將會(huì)擴(kuò)大或蔓延群死群傷的安全事故，后果十分嚴(yán)重。CO和H2S氣體均為易燃易爆氣體。防止礦井內(nèi)爆炸性氣體爆炸的措施，主要有加強(qiáng)礦井通風(fēng)和在礦井內(nèi)嚴(yán)格控制火源兩種。
1.1.1一氧化碳(CO)與二氧化氮(NO2)的防治
從CO和NO2的特性可以看出，都是毒性很強(qiáng)的有害氣體，并同時(shí)產(chǎn)生在爆破后和柴油機(jī)排出的廢氣中。由于二者對(duì)人體中毒部位不同，在對(duì)中毒者進(jìn)行施救時(shí)應(yīng)加以區(qū)別對(duì)待。當(dāng)炸藥爆炸時(shí)，除產(chǎn)生水蒸氣和氮外，還產(chǎn)生二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等有毒有害氣體，統(tǒng)稱(chēng)為炮煙。它會(huì)直接危害井下員工的身心健康和生命安全。在一般情況下，爆炸產(chǎn)生的有毒有害氣體大部分為一氧化碳和氮氧化合物。如果將爆破后產(chǎn)生的二氧化氮，按1L二氧化氮折合為6.5L一氧化碳計(jì)算，則1kg炸藥爆破后所產(chǎn)生的有毒有害氣體(相當(dāng)于一氧化碳量)為80～120L。當(dāng)井下失火引起欀木燃燒時(shí)，由于井下氧氣供應(yīng)不充分，會(huì)產(chǎn)生大量的一氧化碳。如一架棚子(直徑為0.18m、長(zhǎng)2.1m的立柱兩根、長(zhǎng)2.4m的橫梁1根，體積約為0.17m3)燃燒所產(chǎn)生的CO量約為97m3(97000L)，足以使斷面為4～5m2的巷道，在2km長(zhǎng)范圍以內(nèi)的空氣中CO含量達(dá)到致命的數(shù)量，使人在短時(shí)間內(nèi)死亡。在井下每1m3的木材燃燒，可生成673kg(約570m3)的CO氣體。
(1)因CO比空氣輕，如井巷無(wú)貫穿風(fēng)流或通風(fēng)不良，能均勻的散布于空氣中，易積聚在井巷頂部。由于CO是一種無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味的氣體，不用特殊儀器檢測(cè)，人不易察覺(jué)，往往容易發(fā)生CO中毒事故。因此，在進(jìn)行長(zhǎng)獨(dú)頭掘進(jìn)、或向上掘進(jìn)天井、上山等作業(yè)時(shí)，一定要采取局部通風(fēng)措施、布置合理的通風(fēng)方式、保障通風(fēng)設(shè)備設(shè)施的完好和正常運(yùn)行，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)檢查工作。由于CO是一種性質(zhì)極毒的氣體，在井下各種中毒事故中所占的比例最大，約占95%以上。當(dāng)發(fā)生CO中毒事故時(shí)，千萬(wàn)不可貿(mào)然進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)施救，以免再次發(fā)生中毒事故的擴(kuò)大與蔓延。應(yīng)將人員立即分為兩組，一組人員要以最快的速度與坑外有關(guān)部門(mén)取得聯(lián)系，盡快通知醫(yī)院以及施救人員攜帶空氣呼吸器、監(jiān)測(cè)儀器等搶救設(shè)施趕赴現(xiàn)場(chǎng);另一組人員無(wú)論如何首先要趕快采取局部通風(fēng)措施，對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行有效的通風(fēng)，并確保一定的通風(fēng)時(shí)間后才可進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)施救;否則應(yīng)等攜帶空氣呼吸器的施救人員到來(lái)時(shí)，再一起配合施救。CO中毒的特征是呼吸淺而急促、失去知覺(jué)時(shí)面頰及身上有紅斑，嘴唇呈桃紅色。對(duì)CO中毒者應(yīng)盡快將其轉(zhuǎn)移到新鮮風(fēng)流中并進(jìn)行人工呼吸，仍有希望得救。
(2)NO2常會(huì)伴隨在看得見(jiàn)的炮煙或柴油設(shè)備的廢氣中，一般情況下人員會(huì)本能的自我加以預(yù)防。NO2中毒的特點(diǎn)是起初無(wú)感覺(jué)，往往要經(jīng)過(guò)6～24h后才會(huì)出現(xiàn)中毒征兆，突出的特征是指尖、頭發(fā)變黃。即使在危險(xiǎn)濃度下起初也只會(huì)感覺(jué)呼吸道受刺激、咳嗽，但經(jīng)過(guò)6～24h后，就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的支氣管炎、呼吸困難、吐黃痰、嘔吐、發(fā)生肺水腫等，以致很快死亡。NO2中毒不可采用人工呼吸，應(yīng)避免對(duì)患者肺部的刺激，以免加劇肺部浮腫，使肺水腫進(jìn)一步惡化。可用間斷拉舌頭以刺激神經(jīng)引起呼吸的方法進(jìn)行搶救，同時(shí)應(yīng)立即送往醫(yī)院在喉部氣管內(nèi)注射堿性溶液(5%NaHCO35mL)，以減輕肺水腫現(xiàn)象，此法對(duì)NO2中毒急救非常見(jiàn)效。由于NO2極易溶于水，并與水化合生成硝酸。因此，爆破時(shí)使用水炮泥，爆破后加強(qiáng)通風(fēng)或噴霧灑水，對(duì)降低NO2濃度，效果良好。
1.1.2硫化氫(H2S)與二氧化硫(SO2)的防治
在礦石含硫量超過(guò)15%～20%的礦井里，CO和SO2含量會(huì)不斷增加，這是礦石自燃火災(zāi)的主要征兆之一。凡是礦井中由于含硫礦物的自燃過(guò)程而發(fā)生濕氣的蒸發(fā)時(shí)，巷道壁上會(huì)發(fā)生所謂的“出汗”形式的濕氣凝結(jié)現(xiàn)象，這種濕氣與很涼的巷道壁接觸時(shí)，就會(huì)從空氣中降下。因此，巷道壁“出汗”也就是由于含硫礦物自燃所引起的井下火災(zāi)即將開(kāi)始的征兆之一。在開(kāi)采含硫礦物的采場(chǎng)里，眼和鼻會(huì)有特殊的刺激感覺(jué)，這是因?yàn)榱蚧V物被水分解后產(chǎn)生H2S，以及含硫礦物緩慢氧化、自燃和爆破等產(chǎn)生的SO2所引起的。硫化礦采場(chǎng)自燃著火時(shí)的滅火急救措施，可用石灰乳(熟石灰漿)、蘇打液、黃泥水、食鹽水、灌清水等噴灑工作面，籍以吸收NO2、CO2、SO2和一部分H2S。因?yàn)榱蚧V自燃含有不穩(wěn)定的酸性，用堿性強(qiáng)的石灰水效果較好。具體方法為:首先要調(diào)查起火原因和確定著火源點(diǎn);理順回風(fēng)線路、加大回風(fēng)量;佩戴空氣呼吸器，對(duì)采場(chǎng)著火點(diǎn)反復(fù)進(jìn)行大面積的澆水(或石灰水)，一定要澆濕澆透才起作用，因?yàn)樗軌蛳翠痰袅蚧V初期氧化過(guò)程中產(chǎn)生的硫酸鹽，而暴露出新鮮的礦石表面;對(duì)暫時(shí)不用的通道要立即進(jìn)行密閉，以隔斷火源和有毒有害氣體的蔓延;對(duì)直接影響到的作業(yè)范圍要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)與觀察，隨時(shí)做好撤離的準(zhǔn)備;已經(jīng)大量做了以上工作還不能滅火時(shí)，最后只能是將所有連接著火源點(diǎn)的通道全部密閉嚴(yán)實(shí)、做到不透氣，使之經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)慢慢的自然熄滅;但這樣硫化礦采場(chǎng)也就隨之報(bào)廢不能再進(jìn)行開(kāi)采了。因H2S、SO2比重大，并可以過(guò)飽和地溶解于水中，均能與水發(fā)生可逆反應(yīng)，很容易積聚在廢舊巷道底部、下山、或老硐的水塘中。而H2S氣體溶解度較小，若經(jīng)攪動(dòng)后會(huì)大量揮發(fā)到空氣中。
(1)H2S水溶液具有還原性，1個(gè)體積的水能溶解2.5個(gè)體積的H2S，溶于水后生成氫硫酸。H2S和氧氣加熱反應(yīng)生成硫、二氧化硫、水，在常溫下與氧氣長(zhǎng)時(shí)間緩慢氧化反應(yīng)也能生成硫。硫化氫中毒發(fā)病迅速，易造成腦或呼吸系統(tǒng)損害，導(dǎo)致死亡。H2S中毒急救措施可參照CO的急救方法;另外在H2S中毒現(xiàn)場(chǎng)較為有效的一種急救措施為，用手帕浸濕自己的或別人的尿液捂住口鼻來(lái)解毒。如到地面或醫(yī)院時(shí)，可用浸有氯水的棉花或毛巾放在中毒者的口鼻旁，或者直接給中毒者喝稀氯水溶液，氯是H2S中毒的良好解毒物。
(2)在井下即使用專(zhuān)門(mén)的監(jiān)測(cè)儀器一般也很難監(jiān)測(cè)到SO2，有時(shí)在著火的硫化礦采場(chǎng)附近也很難捕捉得到SO2。二氧化硫與硫化氫通過(guò)氧化還原反應(yīng)可生成硫和水;吸入二氧化硫后很快會(huì)出現(xiàn)流淚、畏光、視物不清，鼻、咽、喉部燒灼感及疼痛，咳嗽等眼結(jié)膜和上呼吸道刺激等癥狀。SO2中毒可能會(huì)引起肺水腫，應(yīng)避免用人工呼吸，以免加劇肺部浮腫。SO2中毒急救措施可參照NO2的急救方法。當(dāng)人體外部器官受H2S、SO2刺激時(shí)，眼睛可用1%的硼酸水或明礬溶液沖洗，喉嚨可用蘇打溶液、硼酸水及鹽水漱口。
2井下有毒有害氣體易發(fā)危險(xiǎn)源點(diǎn)
因CO氣體比空氣輕，在井下礦山常聚積在向上掘進(jìn)的上山、天井、盲中段、以及隨礦開(kāi)掘的井巷頂部。而H2S、SO2、NO2氣體均比空氣重，常聚積在向下掘進(jìn)的下山、溜井、盲中段、以及隨礦開(kāi)掘的井巷底部，其中NO2中毒更容易發(fā)生在已看得見(jiàn)炮煙的井巷中;當(dāng)O2減少，CO2也容易積聚在向下掘進(jìn)的井巷中。這些作業(yè)地點(diǎn)均是礦井通風(fēng)的難點(diǎn)、盲點(diǎn)和危險(xiǎn)源點(diǎn)，是最容易發(fā)生有毒有害氣體中毒的高頻、高危作業(yè)點(diǎn)。因此，我們?cè)谶M(jìn)入這些易發(fā)危險(xiǎn)源點(diǎn)的井巷時(shí)，一定要加強(qiáng)作業(yè)地點(diǎn)的局部通風(fēng)，同時(shí)必須佩帶相應(yīng)的檢測(cè)儀器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以保護(hù)自己和他人的生命安全。一旦在這些地方發(fā)現(xiàn)有毒有害氣體中毒者時(shí)，千千萬(wàn)萬(wàn)不要盲目施救，一定要先采取有效的通風(fēng)措施后，才能進(jìn)行科學(xué)的救援。否則，最容易再發(fā)生次生中毒事故和群死群傷的中毒事故。進(jìn)入井下礦山，要切記老前輩們經(jīng)過(guò)血的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié)出來(lái)的“老硐莫亂進(jìn);下山莫亂下;上山莫亂爬;天井莫亂上;坑水莫亂攪”這五句順口溜。這是我們有效預(yù)防井下有毒有害氣體中毒的警示良言。
3結(jié)語(yǔ)
爆破工作是井下礦山生產(chǎn)的主要作業(yè)過(guò)程之一，這就不可避免地會(huì)發(fā)生有毒有害氣體中毒的傷亡事故。如果在現(xiàn)場(chǎng)搶救不及時(shí)或盲目的進(jìn)行施救，反而會(huì)造成群死群傷的次生安全事故，使本來(lái)很簡(jiǎn)單的一起炮煙中毒事故進(jìn)一步擴(kuò)大或蔓延，影響的后果十分嚴(yán)重。為盡量避免井下有毒有害氣體中毒事故的發(fā)生，礦山各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和井下員工應(yīng)引起高度重視，對(duì)井下有毒有害氣體中毒的防治應(yīng)有更深的了解和認(rèn)識(shí)，以增強(qiáng)自我防護(hù)以及救護(hù)他人的技能。在發(fā)生井下有毒有害氣體中毒事故時(shí)，能有一個(gè)較為準(zhǔn)確的判別和自救逃生以及科學(xué)救援的方法，使井下有毒有害氣體中毒事故做到防患于未然。
作者：余慶華 單位：云南錫業(yè)股份有限公司