冶金矿山防治有毒有害气体中毒的措施.pdf

2 0 1 3年 6月 第 4 2卷第 3期 总第 2 4 0期 云南冶金 YUNNAN MET AL L URGY J u n．2 01 3 V o 1 ． 4 2 ．N o ． 3 S u m 2 4 0 冶金矿山防治有毒有害气体 中毒的措施 余庆华 云南锡业股份有限公司，云南个 旧6 6 1 0 0 0 摘要 通过对井下有毒有害气体理化特性 、毒理 、中毒症状 、接触机会 、监测 与防治的分析 ，以增 强井下 员工对有毒有害气体的进一步认知，提升自我防范自救与科学施救他人的能力。 关键词冶金矿山井下；有毒有害气体；监测与防治 中图分类号T D 7 1 1 文献标识码A 文章编号1 0 0 6 0 3 0 8 2 0 1 3 0 3 0 0 7 6 0 5 Th e Pr e v e n t i o n a n d Tr e a t me nt M e a s u r e me n t o f Po i s o no us a n d Ha r mf ul Ga s Po i s o n i n g i n M e t a l l ur g i c a l M i ne Y U Q i n g h u a Y u n n a n T i n C o mp a n y L i m i t e d ， G e j i u ， Y u n n a n 6 6 1 0 0 0 ， C h i n a ABS T RACTT h e p h y s i c o c h e mi c a l p r o p e rt y ， t o x i c o l o g y ，t o x i c s y mp t o m， c o n t a c t ，m o n i t o r i n g a n d c o u n t e r me a s u r e s o f u n d e r g r o u n d p o i s o n o u s a n d h a r mf u l g a s i s a n a l y z e d t o e n h a n c e u n d e r g r o u n d e mp l o y e e s ’ f u r t h e r p e r c e p t i o n o f p o i s o n o u s a n d h a r mf u l g a s ，t o p r o mo t e t h e c a p a c i t i e s o f s e l f - p r e v e n t i o n，s e l f h e l p a n d s c i e n t i f i c r e s c u e o f t h e o t h e r p e o p l e ． KEY W ORDSu n d e r g r o u n d me t a l l u r g i c a l mi n e ；p o i s o n o u s a n d h a r mf u l g a s ； mo n i t o r i n g a n d p r e v e n t i o n 1 引 言 在冶金矿山井下的生产过程中，会产生各种有 毒有害物质 ，使矿 内空气成分发生一系列的变化。 由于部分员工对井下各种有毒有害物质的危害与防 治认识不足 、自救与施救不力 ，会导致井下有毒有 害物质中毒伤亡事故的发生。为了保护井下员工的 生命安全和身心健康 ，就必须不断地改善和创造井 下安全生产条件 ，矿井通风与安全工作就是保护井 下员工安全健康 ，促进采矿工业高速发展的一项重 要工作。为使广大员工充分认识井下各种有毒有害 物质的危害与防治 ，现结合 自己多年来在矿山生产 通风技术方面的一些管理经验 ，将冶金矿 山井下常 见 的各种有毒有害物质的危害、监测与防治归纳总 结如下 。 2 井下有毒有害气体的监测与防治 冶金矿山井下常见的对安全生产威胁最大的有 毒有害气体主要有 一氧化碳 C O 、二氧化 氮 N O 、硫化氢 H S 、二 氧化硫 S O 等 气 体 J 。井下有毒有害气体产 生的主要来源是 爆 破时所产生的炮烟 、柴油机工作时所 产生 的废气 、 硫化矿物的氧化 、井下 自燃火灾等。为防止中毒事 故的发生 ，应加强井下矿山有毒有害气体的监测与 防治。 2 ． 1 井下有毒有害气体的监测 有毒有害气体监测的方法很多，因有毒有害气 体对人体 的危害甚大 ，应 以快速准确 的测定法为 宜_ 2 J 。作业现场采 用的测定方法为检定管快速测 定法 比长法 、比色法 、以及便携式气体检’ 贝 4 仪 测定法 可直接显示 浓度值 ，有 单种气 体检测 仪 、也有多种气体合 四为一检测仪 ，都可对井下有 毒有害气体进行监测 。目前矿山较多采用便携式气 体检测仪测定法。 ’ 1 井 巷掘 进作业 面，特别 是 向上 掘进 的天 } 收稿 日期 2 0 1 2 - 1 2 - 1 1 作者简介 余庆华 1 9 6 4 一 ，男，云南个旧人， 采矿高级工程师，主要从事井下矿山通风技术管理工作。 76 余庆华冶金矿山防治有毒有害气体中毒 的措施 井 、溜井 、斜井等 ，在爆破后经局部通风 4 0～ 6 0 m i n ，如未见炮 烟，应对作业面 的 C O浓度进行监 测 ；如还 明显看得见炮烟 ，则需对作业 面 的 C O、 N O 浓度分别进行监测。当 C O、N O 浓度均达到 矿山安全规程规定 的允许值时 ，作业人员方可进入 工作面。 2 开采硫化矿采场 ，如遇采场 自燃 、电耙道 以及巷道禳木着火时 ，应对采场作业面和涉及周边 区域 的井 巷 进 行 C O、N O 、H S 、S O 2以及 0 2 、 C O ，的监测。 3 需进入老采空区 、废 旧巷道前 ，应 事先对 C O以及 0 、C O 进行监测。 4 需进入已停用的斜井 、老硐前 ，应 事先对 C O、H S 、S O 以及 0 、C O 进行监测。 5 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H j ，应 对采场作业 面和涉 及周边 区 域的井巷进行 C O、N O 、C H 0 甲醛 以及 0 、 C O ，的监测 。 2 ． 2 井下有毒有害气体 的防治 有毒有害气体及 物质对人体造 成危害 中毒 事 故 的发生 ，必须 同时具备 三个必要 条件 ，即 ① 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 ；② 被吸人人体；③ 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。 C O和 H s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_ 4 j 。 2 ． 2 ． 1 一氧化碳 C O与 二氧化 氮 N O 的 防 治 从 C O和 N O 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 J 。如果 将爆破后产生的二氧化氮 ，按 1 L二氧化氮折合为 6 ． 5 L一氧化碳计算 ，则 1 k g 炸药爆破后所产生的 有毒有 害气体 相 当于一氧化碳 量 为 8 O一1 2 0 L_ 2 ] 。当井下失火引起榱木燃烧时 ，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 ． 1 8 m、长 2 ． 1 m 的立柱两根 、长 2 ． 4 m 的横梁 1根 ，体 积约为 0 ． 1 7 m 。 燃烧所 产生 的 C O量约为 9 7 m 9 7 0 0 0 L ，足以使断面为 4～5 m 的巷道 ，在 2 k m长范围以内的空气 中 C O含量 达到致命 的数量 _ 2 J ，使人在 短时间 内死 亡。在井 下每 1 m。 的木材燃烧 ，可生成 6 7 3 k g 约 5 7 0 m 的 C O气体 。 1 因 C O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 C O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 C O 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 C O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 9 5 ％ 以上。 当发生 C O 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。C O 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 C O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 N O 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 7 7 2 0 1 3年 6月 第 4 2卷第 3期 总第 2 4 0期 云南冶金 YUNNAN ME TAL L URGY J u n ． 2 01 3 V o 1 ． 4 2 ．N o ． 3 S u m 2 4 0 预 防。N O 中毒的特点是起初无感觉 ，往往要 经 过 6～ 2 4 h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 6～2 4 h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u J 。N O ，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_ 1 J 。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 ％ N a H C O 5 mL ，以减轻肺水 肿现象 ，此法 对 N O 中毒 急救 非 常见 效。 由于 N O ， 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 N O ， 浓度 ，效果 良好。 2 ． 2 ． 2 硫化氢 H ， S 与二氧化硫 S O ， 的防治 在矿石含硫量超过 1 5 ％ 一 2 0 ％ 的矿井里，C O 和 S O 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 H ， s ，以及含硫矿物缓慢氧化 、自燃和爆破等产生 的 s O ， 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 N O 、C O 、S O 和一部分 H S 。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①首先要调查起火原因和确定着火源 点； ②理顺回风线路、加大回风量； ③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 ； ④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；⑤ 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； ⑥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 ， 78 不能再进行开采了。 因 H S 、S O 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 H s 气体 溶解度较小，若经搅动后会大量挥发到空气中。 1 H ， S是一种神经毒剂 ，为窒息性和刺激性 气体 ，其毒性主要是对 中枢 神经系统和呼吸系统 有强烈的刺 激作 用。H ， S水 溶 液具 有还 原性 ，1 个体积的水能溶解 2 ． 5个体积 的 H， S _ 4 J ，溶于水 后生成氢硫酸。H ， S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 。H S中毒急救措施 可参照 C O的急救方法 ；另外在 H ， S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 H S中毒的良好解毒物 。 2 S O ， 与水蒸气接触立 即会生成亚硫酸，亚 硫酸与氧气通过一定 时间的氧化反应又生成硫酸。 在井下即使用专门的监测仪器 一般 也很难 监测到 S O ，有时在着火的硫化矿采场附近也很难捕捉得 到 S O ， 。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。S O 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 。S O 中毒急救措施可参照 N O 的急救方法 。当 人体外部器官受 H S 、S O 刺激时 ，眼睛可用 l ％ 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。 3 井下有毒有害气体易发危险源点 因 C O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 H S 、S O 、N O 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 N O 中毒更容易 发生在已看得见炮烟的井巷中；当 0 减少 ，C O 也容易积聚在 向下 掘进 的井巷 中 ，如 图 1所示。 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 余庆华冶金矿山防治有毒有 害气体 中毒 的措施 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 ， _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。 4 井下各种有毒有害气体的基本特性 井下各种有毒有害气体的基本特I生比较见表 1 。 二氧 硫化 氢、 氧化舞葡 } 气f ；4 蚓 毒易 发制殓 源点 冲二 携冲毒 发生茁菩 彳 烟怖 苣 沙时， 化碳 孥 易 拇镰孺 见 炮 酋 中 盲中段 溜井下 山 ’ 图 1 井下有毒有害气体易发危险源点 Fi g ．1 Pr o n e h a z a r d 8 o H r c e o f u n d e r g r o u n d p o i s o n o u s a n d h a r mf u l g a s 表 1 井下各种有毒有 害气体的基本特性 比较 T a b ． 1 T h e b a s i c f e a t u r e s c o mp a r i s o n o f e a c h u n d e r g r o u n d p o i s o n o u s a n d h a r mf u l g a s 7 9 2 0 1 3年 6月 第 4 2卷第 3期 总第 2 4 0期 云南冶金 YUNNAN ME TAL L URGY J u n．2 0l 3 V o 1 ． 4 2 ．N o ． 3 S u m 2 4 0 5 结语 爆破 工作是 井下矿 山生产 的主要作业过程之 一 J ，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 。 参考文献 [ 1 ]周洵远 ．金 属 矿 井 通 风 防尘[ M] ．北 京 冶 金 工业 出版 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