Особенности микроклимата на горнодобывающих предприятиях

Температура и скорость движения воздуха, влажность, барометрическое давление, температура окружающих поверхностей - факторы окружающей среды, сопутствующие человеку как на производстве, так и в быту.

Эти факторы зависят от климатического пояса, сезона года, характера и условий деятельности человека и некоторых других, менее характерных моментов.

Остановимся более подробно на причинах появления неблагоприятных климатических факторов в производственной среде горных предприятий.

Микроклимат горных предприятий имеет свою специфику. Особенно это относится к подземным горным предприятиям. Температура и влажность воздуха в глубоких шахтах и на поверхности существенно различаются. Нагревание воздуха может происходить в результате:

- теплообмена с окружающим массивом горных пород (особенно на больших глубинах);

- адиабатического сжатия в процессе движения по горным выработкам;

- изменения содержания влаги в воздухе; выделения тепла в процессе окисления полезного ископаемого (угля, сульфидных руд и т.п.);

- выделения тепла работающими механизмами, а также в результате действия некоторых второстепенных факторов.

В главных входящих выработках шахты параметры микроклимата находятся под сильным влиянием климата на поверхности, которое ослабевает по мере удаления от поверхности. В глубоких шахтах физическое состояние воздуха практически не зависит от климата на поверхности. В них формируется собстсобственный микроклимат, который существенно зависит от тепловлагообменных процессов, происходящих по пути движения шахтного воздуха.

Остановимся на некоторых особенностях микроклимата карьеров. Микроклимат карьеров в значительной степени определяет условие накопления в них и выноса вредных примесей. Основными характеристиками, определяющими микроклимат карьеров, накопление и вынос вредностей, являются скорость воздуха в карьерах, его температурный режим и влажность атмосферы.

Скорость воздуха в карьерах определяется скоростью ветра на поверхности и температурным режимом карьеров. При скорости ветра на поверхности более 2 м/с она определяется энергией ветрового потока. При меньшей скорости ветра скоростное поле в карьере определяется термическим фактором. Скорость ветра у земли в среднем возрастает к полудню, затем уменьшается, достигая минимального значения в ночное время. Существует также годовой ход скорости ветра на поверхности. Скорость воздуха в карьере меньше, чем на поверхности.

Термические силы, вызываемые прогревом или охлаждением воздуха, могут существенно изменять скорость воздуха в карьере. При относительно высокой скорости ветра на поверхности они могут образовывать местные потоки в карьере, горизонтальные скорости в которых достигают 2-3 м/с. Интенсивное прогревание карьеров вызывает и мощные восходящие потоки, скорость которых достигает иногда 5 м/с.

Температура воздуха в карьерах определяется тепловыделяющими и теплопоглощающими процессами в карьере и состоянием его атмосферы. Обычно температура воздуха в карьере выше, чем на поверхности, вследствие естественного сжатия, облучения солнцем (инсоляции), а также наличия дополнительных источников тепла. Она выше у северных бортов и ниже у южных.

Высокая влажность воздуха в карьерах способствует образованию в них тумана и мглы, уменьшающих видимость, затрудняющих ведение работ и ослабляющих инсоляцию бортов, что в свою очередь снижает конвективный воздухообмен в карьере. Увеличению влажности способствуют некоторые мероприятия и технологические процессы, например использование воды для орошения взорванной массы, отвалов, дорог, для тушения пожаров, применения гидромеханизации и др.