Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu đề xuất phương pháp chống bụi hợp lý áp dụng cho quá trình khai thác than hầm lò tại mỏ than Hà Lầm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:89

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật "Nghiên cứu đề xuất phương pháp chống bụi hợp lý áp dụng cho quá trình khai thác than hầm lò tại mỏ than Hà Lầm" trình bày các nội dung chính sau: Tổng quan về bụi và ảnh hưởng của bụi mỏ đến khả năng mắc bệnh ở người lao động; Nghiên cứu ảnh hưởng của bụi đến sức khỏe người lao động ở mỏ than Hà Lầm; Nghiên cứu đề xuất phương pháp chống bụi hợp lý áp dụng cho mỏ than Hà Lầm.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu đề xuất phương pháp chống bụi hợp lý áp dụng cho quá trình khai thác than hầm lò tại mỏ than Hà Lầm

BỘ CÔNG THƯƠNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Vũ Đức Anh Mã học viên: CQ01CH0019 Ngày, tháng, năm, sinh: 09/10/1995 Nơi sinh: Hạ Long – Quảng Ninh Chuyên ngành: Khai thác mỏ Mã số: 62520603 1. Tên đề tài: Nghiên cứu đề xuất phương pháp chống bụi hợp lý áp dụng cho quá trình khai thác than hầm lò tại mỏ than Hà Lầm 2. Nội dung: - Tổng quan vè bụi và ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động - Nghiên cứu ảnh hưởng của bụi đến sức khỏe của người lao động - Nghiên cứu các phương pháp chống bụi hợp lý áp dụng cho mỏ than Hà Lầm 3. Ngày giao nhiệm vụ: 15/05/2019 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 15/07/2019 5. Cán bộ hướng dẫn khoa học: Tiến sĩ Hoàng Hùng Thắng Tiến sĩ Đỗ Xuân Huỳnh Quảng Ninh, ngày 15 tháng 5 năm 2019 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) TL.HIỆU TRƯỞNG TRƯỞNG KHOA (CHỦ QUẢN) (Ký, ghi rõ họ tên và đóng dấu)
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các kết quả nghiên cứu đưa ra trong luận văn này là các kết quả thu được trong quá trình nghiên cứu của riêng tôi, không sao chép bất kỳ kết quả nghiên cứu nào của các tác giả khác. Nội dung nghiên cứu có tham khảo và sử dụng một số thông tin, tài liệu từ các nguồn tài liệu đã được liệt kê trong danh mục tài liệu tham khảo. Nếu sai tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định. Quảng Ninh, ngày 15 tháng 07 năm 2019 Tác giả luận văn Vũ Đức Anh
LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo, Khoa Mỏ - Công trình, Bộ môn Khai thác hầm lò Trường Đại học Công Nghiệp Quảng Ninh, đặc biệt là T.S Hoàng Hùng Thắng và T.S Đỗ Xuân Huỳnh đã hướng dẫn và gúp đỡ tận tình trong suốt quá trình nghiên cứu. Tôi xin cám ơn sự quan tâm, tạo điều kiện và giúp đỡ của các phòng ban Công ty cổ phần than Hà Lầm - Vinacomin nơi tôi làm việc.
MỤC LỤC Trang Danh mục chữ viết tắt............................................................................................ i Danh mục các bảng biểu........................................................................................ ii Danh mục hình vẽ, đồ thị........................................................................................ iv
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TT Chữ viết tắt Giải nghĩa chữ viết tắt 1 BPS Bệnh bụi phổi silic 2 TCCP Tiêu chuẩn 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 chuẩn Việt Nam 7 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 8 TKV Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam 9 TCVSCP Tiêu chuẩn 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 Chuẩn bị sản xuất 22 XDCB Xây dựng cơ bản 23 Tg Thời gian 24 TCCP Tiêu chuẩn cho phép 25 CTCP Công ty cổ phần 26 TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn một thành viên 27 HL Hầm lò
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
10 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Trong những năm qua, tình hình sản xuất kinh doanh của mỏ than Hà Lầm trên nhiều lĩnh vực đã và đang phát triển có hiệu quả, trong đó sản xuất than liên tục có những bước tăng trưởng. Cơ sở vật chất được tăng cường, việc làm, thu nhập và đời sống của người lao động ổn định và không ngừng nâng cao; điều kiện lao động được cải thiện bằng việc đầu tư công nghệ mới, hiện đại và có hệ số an toàn cao. Việc đầu tư trang thiết bị công nghệ và các phương tiện khai thác hiện đại vào sản xuất được đặc biệt chú trọng. Công tác vận chuyển sản phẩm cũng được sử dụng hệ thống băng tải liên tục, máng cào, tàu điện cần vẹt, tàu điện ắc quy. Riêng với việc vận chuyển người, mỏ đã đầu tư lắp đặt hệ thống cơ giới hóa chở người bằng monoray . Mỏ than Hà Lầm đã đưa vào áp dụng khai thác 2 lò chợ CGH đồng bộ vỉa 11 công suất 600.000 tấn/năm và vỉa 7 đạt công suất 1200.000 tấn/năm sản lượng khai thác 3,2 triệu tấn than /năm và không ngừng gia tăng trong thời gian tới. Nhưng khai thác mỏ là một ngành lao động đặc thù, được xếp loại lao động nặng nhọc, độc hại, nguy hiểm. Hầu hết các mỏ có kiến tạo phức tạp, công nghệ khai thác lạc hậu, lao động thủ công là chủ yếu, điều kiện môi trường lao động khắc nghiệt, người lao động phải làm việc dưới hầm sâu, chật hẹp, gò bó, tối tăm, thường xuyên phải tiếp xúc với các yếu tố nguy cơ gây nên các bệnh nghề nghiệp và bệnh liên quan đến nghề nghiệp như bụi than, đá, kim loại (cadimi, man gan...), phóng xạ; bùn nước ứ đọng, tiếng ồn, rung chuyển và các loại khí độc CH4, CO, CO2, TNT Điều kiện làm việc trong mỏ hầm lò nặng nhọc, nóng ẩm, khí độc hại nhất là bụi phát sinh trong quá trình khai thác sẽ làm tăng khả năng mắc bệnh nghề nghiệp, ảnh hưởng đến sức khỏe của công nhân làm việc trong mỏ. Để hạn chế ô nhiễm môi trường nhằm cải thiện tốt dần cho điều kiện làm việc cần phải tăng cường áp dụng các biện pháp dập bụi, đưa nồng độ bụi về tiêu chuẩn cho phép, bảo vệ sức khỏe cho người lao động làm việc lâu dài trong mỏ. Vì vậy đề tài “Nghiên cứu đề xuất phương pháp chống bụi hợp lý áp dụng cho quá trình khai thác than hầm lò tại mỏ than Hà Lầm’’ mang tính 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 và cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động. Học viên: Vũ Đức Anh 10 Chuyên ngành: Khai thác mỏ
Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh Luận văn Thạc sĩ 2. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn Đánh giá độ ảnh hưởng của bụi trong quá trình khai thác than hầm lò ảnh hưởng đến sức khỏe của người lao động và đề xuất phương pháp chống bụi hợp lý nhằm giảm nồng độ bụi xuống mức cho phép. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Ảnh hưởng của bụi mỏ đến sức khỏe người lao động trong mỏ than Hà Lầm và lựa chọn được các phương pháp chống bụi hợp lý. - Phạm vi nghiên cứu: mỏ than Hà Lầm 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 người lao động ở mỏ than Hà Lầm - Nghiên cứu đề xuất các phương pháp chống bụi hợp lý áp dụng cho mỏ than Hà Lầm 5. Phương pháp nghiên cứu Luận văn 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 Đánh giá được ảnh hưởng của bụi trong khai thác than hầm lò đến sức khỏe của người lao động. Nghiên cứu cơ chế dập và chống bụi tại mỏ than Hà Lầm. Đề xuất được phương pháp chống và dập bụi hợp lý áp dụng trong quá trình khai thác than hầm lò tại mỏ than Hà Lầm. 7. Cấu trúc của luận văn Luận văn bao gồm 4 chương: Chương 1. Tổng quan về bụi và ảnh hưởng của bụi mỏ đến khả năng mắc bệnh ở người lao động Chương 2. Nghiên cứu ảnh hưởng của bụi đến sức khỏe người lao độngởmỏ than Hà Lầm Học viên: Vũ Đức Anh 11 Chuyên ngành: Khai thác mỏ
12 Chương 3: Nghiên cứu đề xuất phương pháp chống bụi hợp lý áp dụng cho mỏ than Hà Lầm Chương 4 : Kết luận và kiến nghị Học viên: Vũ Đức Anh 12 Chuyên ngành: Khai thác mỏ
Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh Luận văn Thạc sĩ 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 1.1.1.1. 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, bụi lắng và các hệ khí: 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. Khi bụi xâm nhập vào đường hô hấp: - Loại < 0,1 μm vào phổi dễ dàng, ít bị giữ lại. - Loại 0,1- 5 μm 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 μm. - Loại 5-10 μmvào phổi và bị giữ lại ở phế quản. - Loại 10 -50 μm bị giữ lại ở mũi, họng và đại phế quản. - Loại >50 μmthường 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. Đó là nồng độ bụi toàn phần và hô hấp. 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. 1.1.1.2. 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- 5μm là nguy hiểm nhất. Quy chuẩn kỹ thuật Học viên: Vũ Đức Anh 13 Chuyên ngành: Khai thác mỏ
14 Quốc gia về an toàn trong khai thác hầm lò, QCVN 01:2011/BCTquy định về nồng độ bụi giới hạn cho phép (bụi toàn phần) tại khu vực làm việc trong hầm lò than, xem bảng 1.1. Bảng 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 . - Trị số nồng độ tối đa cho phép bụi hạt xem bảng 1.2. Bảng 1.: Nồng độ bụi tối đa cho phép bụi hạt Nồng độ bụi Hàm lượng toàn phần Nồng độ bụi hô hấp (hạt/m3) Nhóm bụi Silic, (hạt/m3) SiO2(%) Lấy theo Lấy theo Lấy theo Lấy theo ca thời điểm ca thời điểm 1 Lớn hơn 50 đến 100 200 600 100 300 2 Lớn hơn 20 đến 50 500 1000 250 500 3 Lớn hơn 5 đến 20 1000 2000 500 1000 4 Nhỏ hơn hoặc bằng 5 1500 3000 800 1500 Học viên: Vũ Đức Anh 14 Chuyên ngành: Khai thác mỏ
Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh Luận văn Thạc sĩ - Trị số nồng độ tối đa cho phép bụi trọng lượng xem bảng 1.3. Bảng 1.: Nồng độ tối đa cho phép bụi trọng lượng Nồng độ bụi toàn Hàm lượng Nồng độ bụi hô hấp (mg/cm3) phần Nhóm bụi silic, (mg/cm3) SiO2(%) Lấy theo Lấy theo Lấy theo Lấy theo ca thời điểm ca thời điểm 1 100 0,3 0,5 0,1 0,3 2 Lớn hơn 50 đến 100 1,0 2,0 0,5 1,0 3 Lớn hơn 20 đến 50 2,0 4,0 1,0 2,0 4 Lớn hơn 5 đến 20 4,0 8,0 2,0 4,0 5 Từ 1 đến 5 6,0 12,0 3,0 6,0 6 Nhỏ hơn 1 8,0 16,0 4,0 8,0 Ghi chú: + Nồng độ bụi toàn phần dùng để đánh giá tình hình ô nhiễm bụi nói chung trong môi trường lao động. + Môi trường hợp vệ sinh là môi trường có mức độ ô nhiễm dưới nồng độ tối đa cho phép. Riêng đặc thù khai thác mỏ than, tổng lượng bụi sinh ra trong quá trình sản xuất lớn, nên các nhà khoa học lấy tiêu chuẩn nồng độ bụi toàn phần làm cơ sở để đánh giá ô nhiễm và hiệu quả của các giải pháp chống bụi trong hầm lò (Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về an toàn trong khai thác than hầm lò QCVN01:2011/BCT) bảng 1.1[1]. Học viên: Vũ Đức Anh 15 Chuyên ngành: Khai thác mỏ
16 1.1.2. Nồng độ bụi và cách xác định. 1.1.2.1. Nồng độ bụi trong không khí mỏ Nồng độ bụi là lượng bụi chứa trong một đơn vị thể tích không khí có bụi. Nồng độ bụi được biểu diễn dưới 2 dạng: - Dạng toàn phần: Là trọng lượng bụi tính bằng mg trong 1 m 3 không khí (mg/m3), ký hiệu là K. - Dạng số hạt: Là số hạt chứa trong 1 cm3 không khí chứa bụi. 1.1.2.2. Phân loại không khí theo nồng độ bụi - Không khí ít bụi: K < 1 mg/m3 - Không khí hơi bụi: K = 1 ÷ 1,5 mg/m3 - Không khí bụi: K = 5 ÷ 10 mg/m3 - Không khí rất bụi: K = 10 ÷ 20 mg/m3 - Không khí cực kỳ bụi: K < 100 mg/m3 1.1.2.3. Cách xác định nồng độ bụi a. Xác định nồng độ bụi theo trọng lượng Phương pháp này sử dụng thiết bị dựa trên nguyên tắc lọc khí và máy quang học. - Thiết bị dựa trên nguyên tắc lọc khí: Hút một lượng nhất định không khí có chứa bụi qua một bộ lọc. Cân bộ lọc trước và sau khi không khí chứa bụi đi qua ta xác định được lượng bụi bị bộ lọc giữ lại rồi chia cho thể tích không khí đã hút qua. Cuối cùng sẽ xác định được nồng độ bụi theo trọng lượng. Trong phương pháp xác định nồng độ bụi này người ta sử dụng một máy bơm hút không khí chứa bụi và một phin lọc dạng màng để lọc bụi khi không khí đi qua. Hình 1.1 giới thiệu sơ đồ nguyên lý của thiết bị lấy mẫu bụi bằng phin lọc. Học viên: Vũ Đức Anh 16 Chuyên ngành: Khai thác mỏ
Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh Luận văn Thạc sĩ 1. Phin läc b»ng giÊy VÒphÝ b¬m a kh«ng khÝ 2. PhÔu ®ùng 3. M¸ y ® o phin läc l u l î ng Hình 1.: Máy lấy mẫu bụi có phin lọc bằng giấy Nhờ phin lọc này máy có thể giữ lại 100% các hạt bụi với cỡ hạt trên 1μm. Hình 1.2 và 1.3 giới thiệu hình dáng chung của các thiết bị lấy mẫu bụi nhờ màng lọc (phin lọc) được sản xuất ở Đông Đức (cũ). Hình 1.: Hình dáng chung của máy lấy mẫu bụi với màng lọc Hình 1.: Hình dáng chung của máy lấy mẫu bụi với màng lọc Thời gian và lượng không khí hút qua phụ thuộc vào nồng độ bụi. Khi nồng độ bụi càng nhỏ thì lượng không khí hút qua càng lớn. Học viên: Vũ Đức Anh 17 Chuyên ngành: Khai thác mỏ
18 , mg/m3 Trong đó: P1, P2 - Trọng lượng phin lọc khi sạch và khi có bụi, mg V - Tốc độ hút không khí chứa bụi, l/phút t - Thời gian lấy mẫu, phút K - Nồng độ bụi, mg/m3. - Máy quang học Tyndalometr: Xác định nồng độ bụi trong một thể tích không khí đã biết bằng cách so sánh cường độ ánh sáng bị tán xạ bởi các hạt bụi với một thước đo kèm theo máy. Hình 1.4 giới thiệu hình dáng chung của máy đo bụi trọng lượng do hãng Erust Leitz, Wetzlar (Đức) sản xuất. Hình 1.: Máy đo bụi Tidalometru của hãng Erust Leitz, Wetzlar Hình 1.: Máy đo bụi mịn trọng lượng Trên hình 1.5 giới thiệu máy đo bụi mịn hiện số loại Microdust Pro 800 nm do hãng Casella Cel của nước Anh sản xuất. Học viên: Vũ Đức Anh 18 Chuyên ngành: Khai thác mỏ
Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh Luận văn Thạc sĩ b. Xác định nồng độ bụi bằng cách đếm Các thiết bị này gồm một số bình hình trụ cấu tạo đặc biệt, với một thể tích xác định trong đó sẽ chứa mẫu khí có bụi. Sau khoảng 2-3 giờ, bụi sẽ lắng đọng trên những tấm kính bôi mỡ đặt ở phía trước các buồng lấy mẫu khí. Nhờ kính hiển vi, ta xác định được số hạt bụi trên một diện tích nhất định và sau đó tính số hạt bụi chứa trong thể tích không khí ở các buồng rồi biểu thị nồng độ bụi theo số hạt/cm3. Máy đo bụi loại đếm số hạt bụi được sử dụng nhiều ở Cộng hòa Liên bang Đức, Áo, Thụy Điển, Cộng hòa Nam Phi… Loại máy này không chỉ phục vụ cho việc lấy mẫu bụi mà còn giúp xác định hàm lượng silic tự do trong mẫu bụi lơ lửng. Máy làm việc dựa trên nguyên lý sau: Không khí chứa bụi được hút vào máy nhờ bơm chân không và thổi qua lỗ nhỏ lên một mặt đĩa tròn được bôi mỡ dính. Do quán tính các hạt bụi đập lên bề mặt đĩa bôi mỡ, còn không khí sạch được thay đổi hướng đi tới 1800 (h1.6) để thoát ra ngoài. Hình 1.7 giới thiệu sơ đồ mặt cắt của máy đếm bụi VEB Carl Zeiss Jena (Cộng hòa dân chủ Đức cũ). Còn hình 1.8 là hình dáng chung của máy. Học viên: Vũ Đức Anh 19 Chuyên ngành: Khai thác mỏ
20 Hình 1.: Sơ đồ mặt cắt đứng của máy đếm bụi VEB Carl Zeiss Jena 1- Bơm chân không; 2- Mặt bích; 3- Bu lông; 4- Đĩa giữ bụi; 5- Bụi; 6- Lỗ nhỏ để không khí đi qua. Hình 1.: Máy đếm bụi VEB carl Zeiss Jena 1.1.3. Các nguồn tạo bụi ở mỏ than hầm lò Bụi được sinh ra hầu hết ở các khâu công tác mỏ. Những nguồn sinh bụi như sau: - Khoan lỗ mìn. - Nổ mìn. - Khấu than. - Dọn tường đường lò sau khi nổ mìn. - Vận tải bằng máng cào, máng trượt, xe goòng, quang lật, vận tải bằng băng tải. - Chuyển tải than, đá ở các phỗng rót. Học viên: Vũ Đức Anh 20 Chuyên ngành: Khai thác mỏ