Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ảnh hưởng và các biện pháp giảm thiểu tác động của bụi đối với công nhân trong mỏ than hầm lò tỉnh Quảng Ninh

Chia sẻ: Phong Tỉ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:155

Thêm vào BST

Báo xấu

75
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích cơ bản của luận án này là đánh giá mức độ ảnh hưởng của bụi mỏ phát sinh trong quá trình khai thác đến tỷ lệ mắc bệnh bụi phổi của công nhân lao động tại các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh và đề xuất các phương pháp chống bụi hợp lý nhằm giảm nồng độ bụi xuống mức tối đa cho phép theo “Quy chuẩn Kỹ thuật quốc gia về an toàn trong khai thác than hầm lò QCVN 01:2011/BCT”

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ảnh hưởng và các biện pháp giảm thiểu tác động của bụi đối với công nhân trong mỏ than hầm lò tỉnh Quảng Ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT • • • LÊ VĂN MẠNH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG VÀ CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG CỦA BỤI ĐỐI VỚI CÔNG NHÂN TRONG MỎ THAN HẦM LÒ TỈNH QUẢNG NINH LUẬN ÁN TIÉN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT • • • LÊ VĂN MẠNH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG VÀ CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG CỦA BỤI ĐỐI VỚI CÔNG NHÂN TRONG MỎ THAN HẰM LÒ TỈNH QUẢNG NINH Ngành: Khai thác mỏ Mã số: 9520603 LUẬN ÁN TIÉN SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học PGS. TS Trần Xuân Hà Hà Nội - 2018
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu riêng của tôi. Các kết quả nghiên cứu trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác. Hà Nội, ngày 11 tháng 5 năm 2018 Tác giả luận án Lê Văn Mạnh
ii MỤC LỤC r r ¿V • TT Tên gọi Trang MỞ ĐẦU 01 Chương 1 Tổng quan về bụi và ảnh hưởng của bụi mỏ đến khả 07 năng mắc bệnh ở người lao động 1.1 Những hiểu biết chung về bụi mỏ 07 1.1.1 Khái niệm về bụi mỏ và cách phân loại 07 1.1.2 Nồng độ bụi và cách xác định 10 1.1.3 Các nguồn tạo bụi ở mỏ than hầm lò 14 1.1.4 Các thông số đặc trưng cho nguồn tạo bụi 16 1.2 Tổng quan về ảnh hưởng của bụi đối với sức khỏe người 16 lao động ở mỏ than hầm lò trên thế giới và ở Việt Nam 1.2.1 Trên thế giới 16 1.2.2 Ở Việt Nam 18 1.3 Kết luận Chương 1 19 Chương 2 Nghiên cứu ảnh hưởng của bụi đến sức khỏe người 21 lao động ở các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh 2.1 Đặc điểm chung về vùng than Quảng Ninh 21 2.1.1 Vị trí địa lý 21 2.1.2 Khí hậu 22 2.1.3 Kinh tế - xã hội 22 2.1.4 Tài nguyên than 23 2.2 Đặc điểm về khai thác than hầm lò 24 2.2.1 Tổng quan về khai thác than hầm lò vùng Quảng Ninh 24 2.2.2 Hiện trạng công nghệ khai thác than và đào lò vùng 27 Quảng Ninh 2.3 Tính chất của bụi than, bụi đá ở mỏ than hầm lò vùng 35 Quảng Ninh 2.3.1 Các tính chất vật lý của bụi than, bụi đá 35 2.3.2 Tính độc hại của bụi than, bụi đá 38
iii 2.4 Hiện trạng mức độ ô nhiễm bụi trong mỏ than hầm lò 38 2.4.1 Lựa chọn phương pháp đo bụi 39 2.4.2 Mức độ bụi trong không khí các lò chợ 41 2.4.3 Mức độ bụi ở các gương lò cụt 49 2.4.4 Chuyển đổi nồng độ bụi hô hấp sang bụi toàn phần theo 55 Quy chuẩn QCVN01:2011/BCT 2.4.5 Mức độ bụi trong đường lò vận tải và ở các khu vực khác 57 2.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của bụi đối với sức khỏe người 57 lao động trong mỏ than hầm lò 2.5.1 Ảnh hưởng của bụi mỏ đối với sức khỏe người lao động 57 ở mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh 2.5.2 Tình hình bụi phổi ở các mỏ than hầm lò vùng Quảng 61 Ninh 2.6 Kết luận Chương 2 78 Chương 3 Nghiên cứu đề xuất các phương pháp chống bụi hợp 80 lý áp dụng cho các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh 3.1 Các phương pháp chống bụi được áp dụng trong mỏ 80 than hầm lò trên thế giới và ở Việt Nam 3.1.1 Các phương pháp chống bụi trong mỏ than hầm lò trên 80 thế giới 3.1.2 Các phương pháp chống bụi được áp dụng ở các mỏ 93 than hầm lò Việt Nam 3.2 Nghiên cứu đề xuất phương pháp chống bụi hợp lý cho 97 các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh 3.2.1 Nguyên tắc lựa chọn các phương pháp chống bụi hợp lý 97 cho các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh 3.2.2 Lựa chọn phương pháp chống bụi 98 3.2.3 Xây dựng cơ sở thực tiễn và lý thuyết của chống bụi bằng 99 phương pháp phun sương mù tuần hoàn áp suất cao 3.3 Kết luận Chương 3 112
iv Chương 4. Áp dụng thử nghiệm phương pháp 114 chống bụi bằng phun sương mù tuần hoàn áp suất cao sử dụng vòi phun tia ngang trong các đường lò vận tải than tại Công ty than Mạo Khê Lập mô hình thử nghiệm các thông số làm việc của tổ 114 hợp Ejectơ (phun tuần hoàn) Sơ đồ nguyên lý của tổ hợp Ejectơ 114 Tổ hợp Ejectơ 115 Các thông số kỹ thuật 117 Lựa chọn vị trí, khoảng cách lắp đặt các tổ hợp Ejectơ 117 trong các đường lò vận tải Lựa chọn vị trí lắp đặt các tổ hợp Ejectơ trong các 117 đường lò vận tải Lựa chọn khoảng cách lắp đặt các tổ hợp Ejectơ trong 119 các đường lò vận tải Thiết kế thi công hệ thống chống bụi bằng phun sương 120 mù tuần hoàn áp suất cao sử dụng vòi phun tia ngang Thiết kế thi công hệ thống chống bụi 120 Công tác vận hành hệ thống 128 Hiệu quả chống bụi của hệ thống phun sương 128 Lựa chọn vị trí, máy đo và phương pháp đo nồng độ bụi 128 trước và sau khi áp dụng phương pháp chống bụi Kết quả thử nghiệm phương pháp chống bụi 130 Lập quan hệ giữa thực nghiệm và lý thuyết 131 Đánh giá hiệu quả chống bụi 132 Kết luận Chương 4 132 Kết luận và kiến nghị 134 Danh mục các công trình công bố của tác giả 137 Tài liệu tham khảo 138
v DANH MỤC CHỮ VIÉT TẮT TT Chữ viết tăt Giải nghĩa chữ viết tăt 1 BPS Bệnh bụi phổi silic 2 TCCP Tiêu chuân cho phép 3 TNHH-MTV Trách nhiệm hữu hạn một thành viên 4 PGS.TS Phó Giáo sư, Tiến sĩ 5 PQĐ Phó Quản đốc 6 QCVN Quy chuân Việt Nam 7 TCVN Tiêu chuân Việt Nam 8 TKV Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam 9 TCVSCP Tiêu chuân vệ sinh cho phép 10 GS Giám sát 11 KTKT Kinh tế, kỹ thuật 12 DVPT Lò dọc vỉa phân tầng 13 NN Ngang nghiêng 14 ZRY Giàn mềm loại ZRY 15 2ANSH Tổ hợp giàn chống loại 2ANSH 16 CGH Cơ giới hóa 17 GK,GX Giá khung, giá xích 18 GTL Giá thủy lực 19 TLĐ Thủy lực đơn 20 PHBĐ Phá hỏa ban đầu 21 CBSX Chuân bị sản xuất 22 XDCB Xây dựng cơ bản 23 TTg Thời gian 24 TCCP Tiêu chuân cho phép 25 CTCP Công ty cổ phần 26 TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn một thành viên 27 HL Hầm lò
vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU r r i /V 1 *? 1 • /V TT Tên bảng biêu Trang Bảng 1.1 Giới hạn nồng độ bụi cho phép 8 Bảng 1.2 Nồng độ bụi tối đa cho phép bụi hạt 9 Bảng 1.3 Nồng độ tối đa cho phép bụi trọng lượng 9 Bảng 2.1 Bảng tổng hợp trữ lượng than phân theo khu vực 24 Dự án đầu tư khai thác một số mỏ hầm lò lớn (trên 1 triệu Bảng 2.2 25 tấn) vào sản xuất Một số chỉ tiêu KTKT cơ bản của một số loại hình công Bảng 2.3 29 nghệ khai thác các vỉa dốc thoải đến nghiêng Một số chỉ tiêu KTKT cơ bản của một số loại hình công Bảng 2.4 30 nghệ khai thác các vỉa dốc nghiêng đến dốc đứng Sản lượng theo các loại hình công nghệ khai thác hầm lò Bảng 2.5 31 của Tập đoàn năm 2016, kế hoạch năm 2017 Khối lượng lò than và lò đá đã đào và phải đào từ năm 2010 Bảng 2.6 33 đến năm 2020 Hàm lượng SiO2 tự do trong thành phân thạch học theo địa Bảng 2.7 35 tầng vùng Quảng Ninh Bảng 2.8 Bảng chỉ tiêu cơ lý thạch học vách, trụ các vỉa than 36 Kết quả đo bụi hô hấp thực tế ca làm việc trong lò chợ khu Bảng 2.9 3, vỉa 10, mức -100/-70 (đo máy điện tử SIBATA LD1, 43 Nhật Bản) Nồng độ bụi hô hấp trong các công đoạn của ca sản xuất Bảng 2.10 lò chợ khu 3, vỉa 10, mức -100/-70 và thời gian của các 44 công đoạn đó Bảng 2.11 Kết quả đo bụi hô hấp thực tế ca làm việc trong lò chợ vỉa 8, 46
vii cánh Đông mức -150/-80 (đo máy điện tử SIBATA LD1, Nhật Bản) Nồng độ bụi hô hấp trong các công đoạn của ca sản xuất Bảng 2.12 lò chợ vỉa 8, cánh Đông mức -150/-80 và thời gian của các 47 công đoạn đó Kết quả đo bụi hô hấp thực tế ca làm việc trong lò chợ vỉa Bảng 2.13 9B, cánh Đông mức -150/-80 (đo máy điện tử SIBATA 48 LD1, Nhật Bản) Nồng độ bụi hô hấp trong các công đoạn của ca sản xuất Bảng 2.14 lò chợ vỉa 9B, cánh Đông mức -150/-80 và thời gian của 49 các công đoạn đó Kết quả đo bụi hô hấp thực tế ca đào lò xuyên vỉa đá từ Bảng 2.15 khu 3, vỉa 11 sang khu 3, vỉa 10 (đo máy điện tử hiện số 51 EPAM 5000 Mỹ) Nồng độ bụi hô hấp trong các công đoạn của ca đào lò Bảng 2.16 xuyên vỉa đá -150 từ khu 3, vỉa 11 sang khu 3, vỉa 10 và 53 thời gian của các công đoạn đó Kết quả đo bụi hô hấp thực tế ca đào lò dọc vỉa đá, mức Bảng 2.17 -150, vỉa 8, cánh Đông (đo máy điện tử hiện số EPAM 54 5000 Mỹ) Nồng độ bụi hô hấp trong các công đoạn của ca đào lò dọc Bảng 2.18 vỉa đá, mức -150, vỉa 8, cánh Đông và thời gian của các 55 công đoạn đó Bảng 2.19 Bệnh bụi phổi năm 2011 (tính đến hết ngày 31/12/2011) 62 Bảng 2.20 Bệnh bụi phổi năm 2012 (tính đến hết ngày 31/12/2012) 63 Bảng 2.21 Bệnh bụi phổi năm 2013 (tính đến hết ngày 31/12/2013) 65
viii Bảng tính kết quả đo nồng độ bụi trung bình ca sản xuất Bảng 2.22 71 theo các công đoạn làm việc trong lò chợ Bảng tính kết quả đo nồng độ bụi trung bình theo các công Bảng 2.23 72 đoạn của ca đào lò đá Bảng 4.1 Bảng tổng hợp vật tư các hệ thống chống bụi 125 Kết quả đo bụi tuyến băng tải giếng chính mức -25/+30 và Bảng 4.2 130 lò nghiêng băng tải -150/-34, Công ty than Mạo Khê
ix DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ TT Tên hình vẽ Trang Hình 1.1 Máy lây mâu bụi có phin lọc băng giây 11 Hình 1.2 Hình dáng chung của máy lây mâu bụi với màng lọc 11 Hình 1.3 Hình dáng chung của máy lây mâu bụi với màng lọc 11 Hình 1.4 Máy đo bụi Tidalometru của hãng Erust Leitz, Wetzlar 12 Hình 1.5 Máy đo bụi mịn trọng lượng 12 Hình 1.6 Nguyên lý làm việc của máy đêm bụi 13 Hình 1.7 Sơ đồ mặt cat đứng của máy đêm bụi VEB Carl Zeiss Jena 14 Hình 1.8 Máy đêm bụi VEB carl Zeiss Jena 14 Hình 2.1 Bản đồ vị trí địa lý tỉnh Quảng Ninh 21 Hình 2.2 Hình ảnh người công nhân làm việc ở lò chợ 59 Hình 2.3 Hình ảnh người công nhân làm việc ở lò chuân bị 60 Hình 2.4 Hình ảnh người công nhân làm ở mỏ than hầm lò khi ra lò 60 Hình 2.5 Bệnh bụi phổi Công ty than Mạo Khê năm 2011 61 Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ làm âm khối than khi khoan từ lò vận 80 chuyển lên lò thông gió Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ nén nước vào lỗ khoan đường kính lớn, 81 thẳng góc với lò chợ Hình 3.3 Phương pháp tạo màn sương, khi thông gió đây và thông 82 gió hỗn hợp Hình 3.4 Nạp bua cho lỗ mìn băng nước 83 Hình 3.5 Chống bụi nhờ phun sương tự động khi toa goòng chât tải 84 Hình 3.6 Chống bụi băng phun sương tự động khi băng chuyên chât tải 84 Hình 3.7 Chống bụi băng phun nước áp suât cao cho combai khâu than 85 Hình 3.8 Sơ đồ phun nước khi di chuyển mảng chống loại ngăn che 86 Hình 3.9 Chống bụi băng phun nước áp suât cao cho combai đào lò 86 Hình 3.10 Sơ đồ công nghệ hút bụi khi khoan của hãng Hemscheidt- 88
x Kốnigsborn (Đông Đức cũ) Hình 3.11 Sơ đồ công nghệ chống bụi băng thiết bị hút bụi di động 89 Hình 3.12 Sơ đồ công nghệ chống bụi sử dụng bọt khi đào lò 90 Hình 3.13 Tổ hợp Ejecto chống bụi 96 Hình 3.14 Tổ hợp Ejecto chống bụi 96 Hình 3.15 Các giai đoạn vận động trong quá trình kết dính 102 Hình 3.16 Đồ thị thay đổi hệ số khử bụi 106 Hình 3.17 Sơ đồ chuyên động của không khí và hạt nước trong khu 107 vực tiết diện đường lò Hình 3.18 Sơ đồ hoạt động trong tia phun 110 Hình 4.1 Sơ đồ của hệ thống tổ hợp Ejectơ 115 Hình 4.2 Hình dáng chung tổ hợp Ejecto 115 Hình 4.3 Khi tổ hợp Ejecto hoạt động 116 Hình 4.4 Tổ hợp Ejecto 116 Hình 4.5 Hệ thống chống bụi số 1 tuyến băng tải giếng chính mức - 121 25/+30 và lò nghiêng băng tải -150/-34 Hình 4.6 Hệ thống chống bụi số 2 tuyến băng tải giếng chính mức - 122 150/+17 và lò nghiêng băng tải Hình 4.7 Hệ thống chống bụi số 3 vỉa 1 CB mức -76 123 Hình 4.8 Hệ thống chống bụi số số 4 vỉa 10 Đông CB mức -25 124 Hình 4.9 Vị trí đặt tổ hợp Ejecto 127 Hình 4.10 Bê xử lý nước thải, cung cấp nước cho hệ thống tổ hợp 127 Ejecto Hình 4.11 Máy đo bụi điện tử Sibata LD-3 model LD-3B Nhật Bản 129 Bảng 4.12 Quan hệ giữa đường cong thực nghiệm và đường cong hồi 132 quy hiệu quả chống bụi khi các tổ hợp Ejectơ hoạt động
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Quy hoạch phát triển ngành than đến năm 2020, định hướng đến năm 2030 được chỉ rõ, việc phát triển ngành Than phải trên cơ sở khai thác, chế biến, sử dụng có hiệu quả và tiết kiệm nguồn tài nguyên than của đất nước theo hướng bền vững, hiệu quả, đồng bộ đáp ứng tối đa nhu cầu than phục vụ sự phát triển kinh tế - xã hội của đất nước. Phát triển ngành than gắn liền với bảo vệ, cải thiện môi trường sinh thái vùng than; đóng góp tích cực vào sự phát triển kinh tế - xã hội và củng cố an ninh, quốc phòng trên địa bàn, đặc biệt là vùng than Quảng Ninh; đảm bảo an toàn trong sản xuất. Theo Quy hoạch điều chỉnh phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm 2030 được Thủ tướng Chính phủ phê đuyệt tại Quyết định số 403/QĐ-TTg,ngày 14 tháng 03 năm 2016: Sản lượng than sản xuất toàn ngành trong các giai đoạn của quy hoạch, 41 - 44 triệu tấn vào năm 2016; 47 - 50 triệu tấn vào năm 2020; 51 - 54 triệu tấn vào năm 2025 và 55 - 57 triệu tấn vào năm 2030. Trong đó bể than sông Hồng giai đoạn 2021 - 2030 thực hiện dự án thử nghiệm, làm cơ sở cho việc đầu tư phát triển mỏ với quy mô công nghiệp; phấn đấu đạt sản lượng than thương phẩm (quy đổi) khoảng 0,5 - 1,0 triệu tấn vào năm 2030 [4]. Theo dự kiến đến năm 2017, khai thác lộ thiên vùng Hòn Gai sẽ kết thúc còn Cẩm Phả sản lượng sẽ giảm dần do việc khai thác lộ thiên không còn hiệu quả. Để đảm bảo sản lượng than thì khai thác than hầm lò phải cân đối bù đắp phần thiếu hụt do giảm sản lượng khai thác lộ thiên. Do vậy, sản lượng than hầm lò hiện nay chiếm khoảng 40% sẽ tăng lên đến 80% vào năm 2025. Việc tăng sản lượng than hầm lò dẫn đến mở rộng, xuống sâu các mỏ hiện có và mở thêm các mỏ mới kéo theo nhiều đường lò phải đào và nhiều lò chợ mới
2 sẽ được bổ sung trong đó có nhiều lò chợ cơ giới hóa đồng bộ. Với quy mô khai thác và đào lò như vậy sẽ phát sinh một lượng bụi mỏ lớn do quá trình khoan nổ mìn, xúc bốc vận tải, khấu than cơ giới hóa đồng bộ trong mỏ. Điều kiện làm việc trong mỏ hầm lò nặng nhọc, nóng ẩm, khí độc hại nhất là bụi mỏ sẽ làm tăng khả năng mắc bệnh nghề nghiệp, ảnh hưởng đến sức khỏe của công nhân làm việc trong mỏ. Hiện nay số người mắc bệnh bụi phổi trong khai thác than hầm lò hiện đang làm việc vùng Quảng Ninh là 1.228 người trong tương lai sẽ lên tới trên 1.400 người nếu không có phương pháp chống bụi hiệu quả. Bụi mỏ là nguyên nhân sinh ra các bệnh nghề nghiệp như: Bụi phổi, hen phế quản, mắt, tai mũi họng, ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động và chất lượng cuộc sống cộng đồng. Người lao động sau khi mắc bệnh nghề nghiệp được cải thiện môi trường chỉ mới đạt 30,47% còn đa số vẫn tiếp tục làm việc trong môi trường cũ. Các chi phí cho người lao động trong việc phát hiện và điều trị bệnh nghề nghiệp chủ yếu là các chi phí cho các chi phí y tế, còn hỗ trợ người bị bệnh nghề nghiệp không có, tuy nhiên số người bị giảm thu nhập chiếm 18% [8]. Để hạn chế ô nhiễm môi trường do bụi mỏ không còn con đường nào khác là phải áp dụng các biện pháp tổng hợp để chống bụi, đưa nồng độ bụi về tiêu chuẩn tối đa cho phép bảo vệ sức khỏe cho người lao động làm việc lâu dài trong mỏ tránh gánh nặng cho xã hội về hao hụt nguồn nhân lực có tay nghề cao và chăm sóc y tế khi không còn làm việc trong mỏ. Vì vậy Đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng và các biện pháp giảm thiểu tác động của bụi đối với công nhân trong mỏ than hầm lò tỉnh Quảng Ninh” mang cấp thiết, đáp ứng yêu cầu về phát triển bền vững khai thác than hầm lò vùng Quảng Ninh, hạn chế tối đa bệnh nghề nghiệp do bụi phổi, bảo đảm sức khỏe cho người lao động và chất lượng cuộc sống cộng đồng.
3 2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án Đánh giá mức độ ảnh hưởng của bụi mỏ phát sinh trong quá trình khai thác đến tỷ lệ mắc bệnh bụi phổi của công nhân lao động tại các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh và đề xuất các phương pháp chống bụi hợp lý nhằm giảm nồng độ bụi xuống mức tối đa cho phép theo “Quy chuẩn Kỹ thuật quốc gia về an toàn trong khai thác than hầm lò QCVN 01:2011/BCT” 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Ảnh hưởng của bụi mỏ đến sức khỏe công nhân lao động trong các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh và lựa chọn được các phương pháp chống bụi hợp lý. - Phạm vi nghiên cứu: Các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh. 4. Nội dung nghiên cứu - Tổng quan về bụi và ảnh hưởng của bụi đến sức khỏe người lao động. - Nghiên cứu ảnh hưởng của bụi đến sức khỏe công nhân các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh. - Nghiên cứu đề xuất các phương pháp chống bụi hợp lý áp dụng cho các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh. - Áp dụng thử nghiệm phương pháp phun sương áp suất cao sử dụng vòi phun tia ngang cho các đường lò vận tải than chính ở Công ty than Mạo Khê. 5. Phương pháp nghiên cứu Luận án sử dụng tổng hợp các phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp khảo sát, tổng hợp và kế thừa các tài liệu. - Phương pháp phân tích, thống kê và phương pháp đồ thị. - Phương pháp mô hình hóa. - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm. 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 6.1. Ý nghĩa khoa học
4 - Đánh giá được ảnh hưởng của bụi mỏ trong khai thác than hầm lò đến nguy cơ mắc bệnh bụi phổi của công nhân lao động vùng Quảng Ninh. - Xác định được thời gian làm việc tối đa của công nhân làm việc trong mỏ than hầm lò do ô nhiễm bụi mỏ. - Nghiên cứu cơ chế hoạt động của dòng tia phun ba pha: Rắn (bụi), lỏng (nước), không khí khi tổ hợp ejecto làm việc dưới áp suất 0,5 - 1Mpa để đảm bảo hiệu quả chống bụi của chùm tia phun ngang ra khỏi vòi phun. - Đề xuất được các phương pháp chống bụi hợp lý cho các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh và áp dụng phương pháp chống bụi bằng phun sương mù áp suất cao sử dụng vòi phun tia ngang ở các đường lò vận tải tập trung của Công ty than Mạo Khê đạt kết quả khả quan. 6.2.Ý nghĩa tực tiễn Lần đầu tiên áp dụng phương pháp chống bụi bằng phun sương mù tuần hoàn áp suất cao (Ejectơ) sử dụng vòi phun tia ngang ở các đường lò vận tải tại Công ty than Mạo Khê, góp phần cải thiện điều kiện làm việc của công nhân. Kết quả đạt được có khả năng áp dụng cho các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh. 7. Các luận điểm bảo vệ 1. Tỷ lệ công nhân mắc bệnh bụi phổi trong ngành than chiếm tỷ lệ cao trong tổng số mắc bệnh nghề nghiệp, trong đó công nhân ở mỏ hầm lò chiếm tới 70% trong số này. 2. Xác định được thời gian mắc bệnh nghề nghiệp do bụi phổi liên quan đến vị trí làm việc, thời gian lâu dài tiếp xúc với bụi mỏ của người lao động khi không được chống bụi triệt để như hiện nay. 3. Để giảm thiểu nồng độ bụi trong không khí tại các vị trí làm việc ở các mỏ than hầm lò đến giới hạn tối đa cho phép phải áp dụng tổng hợp các phương pháp chống bụi. Phương pháp chống bụi bằng phun sương mù tuần
5 hoàn áp suất cao sử dụng vòi phun tia ngang cho các đường lò vận tải là phương pháp hợp lý nhất. 4. Kết quả áp dụng phương pháp phun sương mù tuần hoàn áp suất cao ở một số hệ thống chống bụi cho các đường vận tải than, đá tập trung ở mỏ than Mạo Khê đã làm giảm nồng độ bụi xuống mức tối đa cho phép. 5. Điểm mới của luận án - Xác định được thời gian làm việc tối đa của công nhân khai thác lò chợ và đào lò đá tiếp xúc lâu dài với bụi mỏ trong điều kiện các mỏ than hầm lò. Vùng Quảng Ninh khi khai thác than lò chợ là 15 năm và khi đào lò đá là 8 năm. - Bổ sung cơ sở lý thuyết về cơ chế vận động dòng ba pha của các phần tử hạt bụi (rắn), nước (lỏng), không khí trong tổ hợp chống bụi bằng phun sương mù tuần hoàn áp suất cao sử dụng vòi phun tia ngang áp dụng để chống bụi cho các đường lò vận tải than. Xác định được khoảng cách chùm tia phun. Hoạt động hiệu quả sau khi ra khỏi vòi phun là 1,3 m và lưu lượng gió tuần hoàn trong vùng làm việc của ejectơ là 35,02 m3/phút. 9. Các công trình đã công bố Tác giả của luận án đã công bố 02 bài báo trên tạp chí chuyên ngành khai thác mỏ tại Hội thảo khoa học của Hội Khoa học và Công nghệ Mỏ Việt Nam, 01 bài báo công bố một phần kết quả của luận án tại hội thảo khoa học của Hội mỏ Việt Nam. 10. Khối lượng và kết cấu luận án Nội dung luận án được trình bày trong 143 trang đánh máy vi tính khổ A4 với 28 bảng biểu, 43 hình vẽ. Luận án kết cấu gồm: Phần mở đầu Chương 1. Tổng quan về bụi và ảnh hưởng của bụi mỏ đến khả năng mắc bệnh ở người lao động
6 Chương 2. Nghiên cứu ảnh hưởng của bụi đến sức khỏe công nhân các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh Chương 3. Nghiên cứu đề xuất các phương pháp chống bụi hợp lý áp dụng cho các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh Chương 4. Áp dụng thử nghiệm phương pháp chống bụi bằng phun sương mù tuần hoàn áp suất cao sử dụng vòi phun tia ngang trong các đường lò vận tải than tại Công ty than Mạo Khê Phần kết luận và kiến nghị 11. Lời cảm ơn Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tới các thầy, cô, Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo Sau Đại học, Khoa Mỏ, Bộ môn Khai thác hầm lò Trường Đại học Mỏ - Địa chất, đặc biệt là thầy PGS.TS Trần Xuân Hà đã hướng dẫn và gúp đỡ tận tình trong suốt quá trình nghiên cứu. Nghiên cứu sinh cám ơn sự quan tâm, tạo điều kiện và giúp đỡ của Cục Kiểm soát hoạt động khoáng sản miền Bắc, Bộ Tài nguyên Môi trường để Nghiên cứu sinh hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu của mình. Nghiên cứu sinh cám ơn các ý kiến đóng góp quý báu của các thầy công tác tại Hội Khoa học và Công nghệ Mỏ Việt Nam, các nhà khoa học về khai thác mỏ, Y học lao động, Môi trường của Bệnh viện Than TKV và tỉnh Quảng Ninh, các Công ty than: Hà Lầm, Mạo Khê, Vàng Danh, Quang Hanh, Dương Huy, Khe Chàm và Công ty 35, Công ty 86 Tổng công ty Đông Bắc. Nhân dịp này, cho phép nghiên cứu sinh gửi lời cảm ơn gia đình đã giúp đỡ trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án.
7 CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ BỤI VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA BỤI MỎ ĐẾN KHẢ NĂNG MẮC BỆNH Ở NGƯỜI LAO ĐỘNG 1.1. Những hiểu biết chung về bụi mỏ 1.1.1. Khái niệm về bụi mỏ và cách phân loại 1. Bụi mỏ Bụi trong môi trường lao động là bụi phát sinh từ quá trình sản xuất. Bụi là một tập hợp nhiều phần tử có kích thước nhỏ bé và tồn tại lâu trong không khí dưới dạng bụi bay lơ lửng, bụi lắng và các hệ khí dung như: Hơi, mù, khói được hình thành từ sự vỡ vụn của vật chất do lực tự nhiên hoặc do quá trình sản xuất gây ra. Bụi có kích thước > 10^m có thể trông thấy bằng mắt thường, rơi theo định luật Newton. Bụi có kích thước 0,1-10^m tồn tại ở dạng sương mù, nhìn thấy bằng kính hiển vi thường, rơi theo định luật Stock, đa số lơ lửng trong không khí. Bụi siêu hiển vi có kích thước d < 0,1 ^m ở dưới dạng khói, ở dạng lơ lửng chuyển động Brown nhìn thấy ở kính hiển vi phóng đại lớn. Khi bụi xâm nhập vào đường hô hấp: - Loại < 0,1^m vào phổi dễ dàng, ít bị giữ lại. - Loại 0,1 - 5^m vào phổi dễ dàng, bị giữ lại ở phổi nhiều nhất chiếm 90% tổng lượng bụi bị giữ lại ở phổi, nguy hiểm nhất là loại bụi có kích thước từ 2 - 3^m. - Loại 5 - 10^m vào phổi và bị giữ lại ở phế quản. - Loại 10 - 50 ^m bị giữ lại ở mũi, họng và đại phế quản. - Loại > 50 ^m thường bị giữ lại ở mũi, họng và bị đẩy ra ngoài. Trong các tiêu chuẩn về bụi các nhà khoa học đưa ra hai loại tiêu chuẩn về nồng độ bụi nhằm áp dụng các biện pháp khả thi để làm giảm nồng độ bụi xuống mức độ cho phép.
8 - Bụi hô hấp là bụi có kích thước từ 1 - 5^m dùng để đánh giá mức độ tác hại gây bệnh bụi phổi cho người lao động [24,27, 37]. -Bụi toàn phần là bụi có kích thước từ 0,1 - 50 ^m dùng để đánh giá tình hình ô nhiễm bụi (tổng lượng) trong môi trường lao động. Trong các ngành công nghiệp đặc biệt là khai khoáng với các dây truyền công nghệ phát sinh tổng lượng bụi lớn, nên thường áp dụng bụi toàn phần để kiểm soát công nghệ. Do đó, tiêu chuẩn bụi toàn phần được nhiều quốc gia xem là tiêu chuẩn cơ bản áp dụng trong ngành mỏ. 2. Nồng độ bụi cho phép trong không khí mỏ Mức độ nguy hiểm của bụi đối với cơ thể con người phụ thuộc trước hết là khối lượng và sự khếch tán của nó, sau đó mới phụ thuộc vào các yếu tố khác. Với khối lượng bụi như nhau phân bố khác nhau thì bụi có cỡ hạt nhỏ hơn 1 - 5^m là nguy hiểm nhất. Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về an toàn trong khai thác hầm lò, QCVN 01:2011/BCT quy định về nồng độ bụi giới hạn cho phép (bụi toàn phần) tại khu vực làm việc trong hầm lò than [1], xem bảng 1.1. Bảng 1.1: Giới hạn nồng độ bụi cho phép Hàm lượng Đioxitsilíc tự Giới hạn nồng độ chung Đặc tính bụi do chứa trong bụi, % bụi cho phép, mg/m3 Đá, đá kẹp Từ 10 đến 70 2 Than và than kẹp Từ 5 đến 10 4 Than Antraxit. Đến 5 6 Bụi than đá Đến 5 10 Theo tiêu chuẩn TCVN 1995 Tập II, quy định nồng độ bụi tối đa cho phép bụi trong không khí ở cơ sở sản xuất [2]. - Trị số nồng độ tối đa cho phép bụi hạt xem bảng 1.2.