Исследование защитных свойств респираторов-полумасок, используемых шахтерами
Цель. Определить коэффициент защиты фильтрующих респираторов с эластомерными полумасками ПР-7 в условиях угольных шахт. Методика. Для определения защитной эффективности использовалась методика испытаний противопылевых респираторов, применяемых на горнодобывающих предприятиях Украины. Результаты. В р...
Збережено в:
| Дата: | 2016 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
УкрНДМІ НАН України, Інститут геотехнічної механіки НАН України
2016
|
| Назва видання: | Розробка родовищ |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/133570 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Исследование защитных свойств респираторов-полумасок, используемых шахтерами / В. Голинько, С. Чеберячко, Е. Яворская, Д. Радчук // Розробка родовищ: Зб. наук. пр. — 2016. — Т. 10, вип. 4. — С. 29-36. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-133570 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1335702025-02-09T10:06:15Z Исследование защитных свойств респираторов-полумасок, используемых шахтерами Дослідження захисних властивостей респіраторів-напівмасок, що використовуються шахтарями Study of protective properties of half-masks respirators used by miners Голинько, В. Чеберячко, С. Яворская, Е. Радчук, Д. Цель. Определить коэффициент защиты фильтрующих респираторов с эластомерными полумасками ПР-7 в условиях угольных шахт. Методика. Для определения защитной эффективности использовалась методика испытаний противопылевых респираторов, применяемых на горнодобывающих предприятиях Украины. Результаты. В результате было установлено, что коэффициент защиты представленных полумасок находится в диапазоне от 5 до 34. Основными причинами ухудшения защитных свойств полумасок являются слабые изолирующие свойства полумасок и их конструктивные недостатки, неправильная эксплуатация, применение респираторов при недопустимо высоких концентрациях пыли, а также отсутствие типоразмеров полумасок для работающих. Научная новизна. Установлено, что величина коэффициента защиты при повышении запыленности повышается за счет увеличения крупной фракции пыли, которая в сочетании с высокой влагой быстро забьет щели по полосе обтюрации и тем самым уменьшит проникание в подмасочное пространство полумаски. Практическая значимость. Полученные результаты указывают, что респираторы-полумаски типа ПР-7 образцов 1 и 4, используемые шахтерами, позволяют обеспечить эффективную защиту в соответствии с ГНАОТ 0.00-1.04-07 “Правила вибору та застосування засобів індивідуального захисту органів дихання”, при использовании их до 12 ПДК. Мета. Визначити коефіцієнт захисту фільтруючих респіраторів з еластомірними півмасками ПР-7 в умовах вугільних шахт. Методика. Для визначення захисної ефективності використовувалася методика випробувань протипилових респіраторів, що застосовуються на гірничодобувних підприємствах України. Результати. У результаті було встановлено, що коефіцієнт захисту представлених півмасок знаходиться у діапазоні від 5 до 34. Основними причинами погіршення захисних властивостей півмасок є слабкі ізолюючі властивості півмасок та їх конструктивні недоліки, неправильна експлуатація, застосування респіраторів при неприпустимо високих концентраціях пилу, а також відсутність типорозмірів півмасок для працюючих. Наукова новизна. Встановлено, що величина коефіцієнта захисту при підвищенні запиленості підвищується за рахунок збільшення великої фракції пилу, яка в поєднанні з високою вологістю швидко заб’є щілини по полосі обтюрації й тим самим зменшить проникнення в підмасочний простір півмаски. Практична значимість. Отримані результати показують, що респіратори-півмаски типу ПР-7 зразків 1 і 4, які використовуються шахтарями, дозволяють забезпечити ефективний захист відповідно до ДНАОП 0.00-1.04-07 “Правила вибору та застосування засобів індивідуального захисту органів дихання”, при використанні їх до 12 ГДК. Purpose. To define coefficient of protection of filtering respirators with elastomeric half-masks PR-7 in conditions of coal mines. Methods. Antidust respirators applied at mining enterprises of Ukraine were tested for determination of their protective efficiency. Findings. As a result, it was found that the protection coefficient of the provided half-masks is in the range from 5 to 34. The main reasons of half-masks protective properties deterioration are poor insulating properties of half-masks, their design defects, improper use, application of respirators in case of unacceptably high concentration of dust and also lack of standard sizes of half-masks for operating. Originality. It has been established that the value of protection coefficient in case of dust content growth due to increasing dust coarse fraction, which in combination with high moisture will quickly fill gaps on an obturation line and thereby will reduce penetration in under mask space of the half-mask. Practical implications. The received results indicate that the half-mask respirators of the PR-7 type of samples 1 and 4, used by miners, allow to provide effective protection according to DNAOP 0.00-1.04-07 “Regulations of selection and use of personal protection equipment of respiratory organs”, in case of their use up to maximum allowable concentrations 12. Авторский коллектив выражает признательность за предоставленные материалы и оказанную помощь при проведении исследований ШУ “Першотравенское” ПАО “ДТЭК Павлоградуголь” в лице директора А.С. Гусева. 2016 Article Исследование защитных свойств респираторов-полумасок, используемых шахтерами / В. Голинько, С. Чеберячко, Е. Яворская, Д. Радчук // Розробка родовищ: Зб. наук. пр. — 2016. — Т. 10, вип. 4. — С. 29-36. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 2415-3435 DOI: doi.org/10.15407/mining10.04.029 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/133570 614.89 ru Розробка родовищ application/pdf УкрНДМІ НАН України, Інститут геотехнічної механіки НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Цель. Определить коэффициент защиты фильтрующих респираторов с эластомерными полумасками ПР-7 в условиях угольных шахт. Методика. Для определения защитной эффективности использовалась методика испытаний противопылевых респираторов, применяемых на горнодобывающих предприятиях Украины. Результаты. В результате было установлено, что коэффициент защиты представленных полумасок находится в диапазоне от 5 до 34. Основными причинами ухудшения защитных свойств полумасок являются слабые изолирующие свойства полумасок и их конструктивные недостатки, неправильная эксплуатация, применение респираторов при недопустимо высоких концентрациях пыли, а также отсутствие типоразмеров полумасок для работающих. Научная новизна. Установлено, что величина коэффициента защиты при повышении запыленности повышается за счет увеличения крупной фракции пыли, которая в сочетании с высокой влагой быстро забьет щели по полосе обтюрации и тем самым уменьшит проникание в подмасочное пространство полумаски. Практическая значимость. Полученные результаты указывают, что респираторы-полумаски типа ПР-7 образцов 1 и 4, используемые шахтерами, позволяют обеспечить эффективную защиту в соответствии с ГНАОТ 0.00-1.04-07 “Правила вибору та застосування засобів індивідуального захисту органів дихання”, при использовании их до 12 ПДК. |
| format |
Article |
| author |
Голинько, В. Чеберячко, С. Яворская, Е. Радчук, Д. |
| spellingShingle |
Голинько, В. Чеберячко, С. Яворская, Е. Радчук, Д. Исследование защитных свойств респираторов-полумасок, используемых шахтерами Розробка родовищ |
| author_facet |
Голинько, В. Чеберячко, С. Яворская, Е. Радчук, Д. |
| author_sort |
Голинько, В. |
| title |
Исследование защитных свойств респираторов-полумасок, используемых шахтерами |
| title_short |
Исследование защитных свойств респираторов-полумасок, используемых шахтерами |
| title_full |
Исследование защитных свойств респираторов-полумасок, используемых шахтерами |
| title_fullStr |
Исследование защитных свойств респираторов-полумасок, используемых шахтерами |
| title_full_unstemmed |
Исследование защитных свойств респираторов-полумасок, используемых шахтерами |
| title_sort |
исследование защитных свойств респираторов-полумасок, используемых шахтерами |
| publisher |
УкрНДМІ НАН України, Інститут геотехнічної механіки НАН України |
| publishDate |
2016 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/133570 |
| citation_txt |
Исследование защитных свойств респираторов-полумасок, используемых шахтерами / В. Голинько, С. Чеберячко, Е. Яворская, Д. Радчук // Розробка родовищ: Зб. наук. пр. — 2016. — Т. 10, вип. 4. — С. 29-36. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| series |
Розробка родовищ |
| work_keys_str_mv |
AT golinʹkov issledovaniezaŝitnyhsvojstvrespiratorovpolumasokispolʹzuemyhšahterami AT čeberâčkos issledovaniezaŝitnyhsvojstvrespiratorovpolumasokispolʹzuemyhšahterami AT âvorskaâe issledovaniezaŝitnyhsvojstvrespiratorovpolumasokispolʹzuemyhšahterami AT radčukd issledovaniezaŝitnyhsvojstvrespiratorovpolumasokispolʹzuemyhšahterami AT golinʹkov doslídžennâzahisnihvlastivostejrespíratorívnapívmasokŝovikoristovuûtʹsâšahtarâmi AT čeberâčkos doslídžennâzahisnihvlastivostejrespíratorívnapívmasokŝovikoristovuûtʹsâšahtarâmi AT âvorskaâe doslídžennâzahisnihvlastivostejrespíratorívnapívmasokŝovikoristovuûtʹsâšahtarâmi AT radčukd doslídžennâzahisnihvlastivostejrespíratorívnapívmasokŝovikoristovuûtʹsâšahtarâmi AT golinʹkov studyofprotectivepropertiesofhalfmasksrespiratorsusedbyminers AT čeberâčkos studyofprotectivepropertiesofhalfmasksrespiratorsusedbyminers AT âvorskaâe studyofprotectivepropertiesofhalfmasksrespiratorsusedbyminers AT radčukd studyofprotectivepropertiesofhalfmasksrespiratorsusedbyminers |
| first_indexed |
2025-11-25T15:55:08Z |
| last_indexed |
2025-11-25T15:55:08Z |
| _version_ |
1849778361900990464 |
| fulltext |
Founded in
1900
National Mining
University
Mining of Mineral Deposits
ISSN 2415-3443 (Online) | ISSN 2415-3435 (Print)
Journal homepage http://mining.in.ua
Volume 10 (2016), Issue 4, pp. 29-36
29
UDC 614.89 https://doi.org/10.15407/mining10.04.029
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ
РЕСПИРАТОРОВ-ПОЛУМАСОК, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ШАХТЕРАМИ
В. Голинько1, С. Чеберячко1, Е. Яворская1*, Д. Радчук1
1Кафедра аэрологии и охраны труда, Национальный горный университет, Днепропетровск, Украина
*Ответственный автор: e-mail lenayavorskay@mail.ru, тел. +380664852040
STUDY OF PROTECTIVE PROPERTIES OF HALF-MASKS
RESPIRATORS USED BY MINERS
V. Holinko1, S. Cheberiachko1, O. Yavorska1*, D. Radchuk1
1Department of Aerology and Labour Protection, National Mining University, Dnipropetrovsk, Ukraine
*Corresponding author: e-mail lenayavorskay@mail.ru, tel. +380664852040
ABSTRACT
Purpose. To define coefficient of protection of filtering respirators with elastomeric half-masks PR-7 in conditions
of coal mines.
Methods. Antidust respirators applied at mining enterprises of Ukraine were tested for determination of their protec-
tive efficiency.
Findings. As a result, it was found that the protection coefficient of the provided half-masks is in the range from 5 to
34. The main reasons of half-masks protective properties deterioration are poor insulating properties of half-masks,
their design defects, improper use, application of respirators in case of unacceptably high concentration of dust and
also lack of standard sizes of half-masks for operating.
Originality. It has been established that the value of protection coefficient in case of dust content growth due to
increasing dust coarse fraction, which in combination with high moisture will quickly fill gaps on an obturation line
and thereby will reduce penetration in under mask space of the half-mask.
Practical implications. The received results indicate that the half-mask respirators of the PR-7 type of samples 1 and
4, used by miners, allow to provide effective protection according to DNAOP 0.00-1.04-07 “Regulations of selection
and use of personal protection equipment of respiratory organs”, in case of their use up to maximum allowable con-
centrations 12.
Keywords: respirator, half-mask, coal dust, filter, breath
1. ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Добыча полезных ископаемых свя-
зана не только с риском для жизни, но и с воздействием
вредных производственных факторов – пыли, шума,
вибрации и др. Из-за недостатков технологических
процессов и технических средств коллективной защи-
ты, запыленность воздуха может превышать ПДК в
десятки и сотни раз (запыленность при работе комбай-
нов может превышать 1 г/м3 (Dremov, Nikitenko,
Mokrousov, 2005). Попадание нетоксичной пыли в ор-
ганы дыхания приводит к развитию профзаболеваний, в
том числе необратимых и неизлечимых – таких как
антропопневмокониоз (Ross, 2004; Scarisbrick 2005;
Rajhans & Pathak, 2002). Это наносит демографиче-
ский, социальный и экономический ущерб семьям ра-
ботающих и обществу в целом. В связи с тем, что ис-
пользование коллективных средств защиты не позволя-
ет снизить запыленность воздуха до безопасных кон-
центраций, наиболее доступным средством индивиду-
альной защиты органов дыхания (СИЗОД) для шахте-
ров на сегодняшний день остается респиратор.
Постановка задачи. Исследование коэффициента
защиты полумасок ПР-7 в производственных условиях.
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Для исследований были взяты несколько полума-
сок ПР-7 (Рис. 1). На полумаски устанавливались
фильтрующие коробки с фильтрами, соответствующие
второму классу защиты Р2 (ЕС и Украины в соответ-
ствии с ДСТУ EN 143, на фильтры имеется сертифи-
кат качества). В замерах участвовало 8 человек (2
машиниста очистного комбайна, 4 горнорабочих
очистного забоя (ГРОЗ) и 2 студента). Размеры лиц
участников исследований приведены в Таблице 1.
V. Holinko, S. Cheberiachko, O. Yavorska, D. Radchuk. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(4), 29-36
30
(а) (б)
(в) (г)
Рисунок 1. Фильтрующие полумаски типа ПР-7: (а) образец 1; (б) образец 2; (в) образец 3; (г) образец 4
Таблица 1. Размеры лиц участников исследований
Высота лица, мм
Ширина лица, мм
129 – 139 140 – 145 146 – 155
136 – 126 —
Машинист комбайна (М1)
ГРОЗ (Г1)
ГРОЗ (Г4)
125 – 116
ГРОЗ (Г2)
ГРОЗ (Г3)
Машинист комбайна (М2),
Студент (С1)
—
115 – 105 Студент (С2) — —
Ни один из участников не проходил специальную
проверку изолирующих свойств полумасок перед
началом работы. Суть проверки заключается в инди-
видуальном подборе полумаски каждому испытате-
лю, в результате которого полумаска будет соответ-
ствовать антропометрическим параметрам лица.
Условия работы не позволяли контролировать исполь-
зуются ли респираторы непрерывно или нет. Поэтому
полученные значения коэффициентов защиты (КЗ)
следует считать эффективными (EPF) – измеряемыми
как при ношении респиратора, так и при снятой полу-
маске в загрязненной рудничной атмосфере.
Участники исследования во время проведения за-
меров выполняли различные производственные опе-
рации: управляли работой выемочного комбайна,
производили задвижку секций крепи и другие рабо-
ты. Студенты перемещались по горным выработкам,
выполняли работы на сопряжении лавы со штреком и
т.д. Выполняемую работу можно классифицировать
как тяжелую и средней тяжести.
Для измерения коэффициентов защиты проводил-
ся одновременный отбор проб воздуха в зоне дыха-
ния и в подмасочном пространстве (Рис. 2). Для про-
качки воздуха через пробоотборные фильтры АФА в
условиях взрывоопасной атмосферы использовался
инжекционный побудитель тяги с баллоном сжатого
воздуха АЭРА. Замеры проводили 5 раз в течение
смены, длительность одного замера составляла при-
близительно 0.5 часа, в свою очередь замеры прово-
дили каждый час. Для обеспечения точности расхода
воздуха (и в подмасочной, и в наружной линиях из-
мерений – 2 л/мин) контролировали расход с помо-
щью ротаметров.
Для отбора проб из-под маски и вне маски исполь-
зовались кассеты диаметром 20 мм с фильтрами АФА
в соответствии с утвержденной официальной методи-
кой измерений концентрации угольной пыли в выра-
ботках. Для определения подмасочной концентрации
кассету крепили прямо к маске с помощью самодельно-
го пробоотборного зонда (Рис. 3) с отверстием 20 мм.
V. Holinko, S. Cheberiachko, O. Yavorska, D. Radchuk. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(4), 29-36
31
АЭРА
1
2
3
Рисунок 2. Схема отбора проб для определения коэффи-
циента проникновения респиратора в произ-
водственных условиях: 1 – противопылевой
респиратор; 2 – аллонжи с фильтрами АФА;
3 – воздуховоды; 4 – аспиратор АЭРА
Рисунок 3. Схема пробоотборника
Для определения концентрации пыли предвари-
тельно высушенные и взвешенные фильтры устанав-
ливали в кассеты, присоединяли пробоотборную си-
стему к респиратору и просили рабочего по возможно-
сти использовать полумаску непрерывно. Пробоотбор-
ные кассеты заменяли после каждого замера – т.е. при-
близительно через полчаса после начала измерений.
Снятие/одевание респиратора и присоедине-
ние/отсоединение пробоотборной системы проводи-
лось в шахте, вне лавы (за пределами рабочей зоны) –
для уменьшения вероятности загрязнения пробоот-
борных фильтров. Обе пробоотборные линии вклю-
чались одновременно, а в конце замера все делали в
обратном порядке.
Концентрацию пыли в рабочей зоне и в подма-
сочном пространстве определяли в соответствии с
“Инструкцией по замеру концентрации пыли в шах-
тах и учете пылевых нагрузок” по формуле (Metodika
ispytaniy protivopylevykh…, 1996):
tQ
mm
C 12
3
0
10
,
где:
0C – концентрация пыли в воздухе, мг/м3;
1m – масса чистого фильтра АФА, мг;
2m – масса фильтра АФА с пылью после отбора
пробы, мг;
Q – расход воздуха, л/мин;
t – время отбора пробы воздуха, мин.
Для определения концентрации угольной пыли
фильтры высушивали и взвешивали (весы ВЛО-200,
погрешность 10 мг, сушили при температуре +30°С в
течении 4 часов). Дисперсный анализ частиц пыли в
рабочей зоне выработки поводился на установке
“Коултер” и оптическим микроскопом. Результаты
измерений приведены в Таблице 2.
Таблица 2. Распределение частиц пыли по размерам
(массовое) в воздухе рабочей зоны
Диапазон
размеров
частиц, мкм
0.1 – 5 5 – 10 10 – 30 > 30
Доля частиц
диапазона в
общей массе
пыли, %
10 12 49 29
3. РЕЗУЛЬТАТЫ
За 5 дней было сделано 32 корректных замера (без
нарушения отбора проб, поломок и т.п.). Результаты
измерений концентраций и вычислений КЗ представ-
лены в Таблице 3. На Рисунке 4 показана зависимость
коэффициентов защиты КЗ от концентрации пыли
снаружи полумаски 0C . Связь между наружной кон-
центрацией пыли и КЗ очень слабая 0987.02 R
(Wallis, Menke & Chelton, 1993).
Рисунок 4. Зависимость коэффициентов защиты от
концентрации пыли снаружи полумаски
Рост КЗ при повышении концентрации пыли объ-
ясняется увеличением ее крупной фракции, которая в
сочетании с высокой влагой быстро забьет щели по
полосе обтюрации и тем самым уменьшит проникание
в подмасочное пространство. Этот вывод требует даль-
нейших исследований и системного анализа корреля-
ций для всех доступных ранее опубликованных данных,
у которых была выявлена такая зависимость. На Рисун-
ке 5 приведены фотографии различных фильтров и их
разверток в ходе производственных испытаний.
4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
В 15 случаях из 32-х концентрация пыли под мас-
кой превышала ПДК (2 – 10 мг/м3). Это наглядно
показывает невозможность предотвратить развитие
профзаболеваний пылевой этиологии при использо-
вании только одних полумасок.
V. Holinko, S. Cheberiachko, O. Yavorska, D. Radchuk. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(4), 29-36
32
Таблица 3. Результаты измерения концентраций и вычислений КЗ
Участник* Респиратор
Концентрация
cнаружи маски, 0C , мг/м3
Концентрация
под маской, 1C , мг/м3 КЗ
Г1
Образец 1
68 4.1 16.6
Г2 73 2.3 31.7
Г3 144 9.1 15.8
Г4 86 4.9 17.6
М1 154 9.8 15.7
М2 212 14.5 14.6
С1 87 3.1 28.1
С2 120 5.6 21.4
Г1
Образец 2
110 12.4 8.9
Г2 97 10.9 8.9
Г3 132 13.5 9.8
Г4 98 14.2 6.9
М1 151 16.3 9.3
М2 168 19.1 8.8
С1 98 10.0 9.8
С2 86 13.2 6.5
Г1
Образец 3
92 16.4 5.6
Г2 169 18.8 9.0
Г3 66 7.1 9.3
Г4 116 15.3 7.6
М1 226 19.8 11.4
М2 196 26.1 7.5
С1 67 9.7 6.9
С2 137 23.0 6.0
Г1
Образец 4
68 2.2 30.9
Г2 57 3.8 15.0
Г3 59 1.7 34.7
Г4 63 2.9 21.7
М1 154 9.6 16.0
М2 205 13.7 15.0
С1 112 4.4 25.5
С2 98 9.0 10.9
* Г – ГРОЗ; С – студент; М – машинист комбайна
(а) (б)
Рисунок 5. Фотографии фильтров после производственных испытаний: (а) в условиях небольшой запыленности;
(б) при высокой концентрации пыли
V. Holinko, S. Cheberiachko, O. Yavorska, D. Radchuk. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(4), 29-36
33
Поэтому важен комплексный подход по обеспы-
ливанию горных выработок и постоянный, досто-
верный учет пылевых нагрузок горняков, при рас-
чете которого обязательно должна учитываться
реальная эффективность средств индивидуальной
защиты органов дыхания (Cheberyachko, Yavorska, &
Tykhonenko, 2015).
В то же время фотографии фильтров показывают,
что они являются достаточно эффективными для
улавливания угольной пыли (Рис. 6). На их обратной
стороне визуально не просматривается наличие за-
грязнений. Также этот вывод подтверждают низкие
значения коэффициента проникновения запыленных
фильтров определенного по тест-аэрозолю хлорид
натрия в лабораторных условиях по методике, при-
веденной в ДСТУ EN 143. Результаты представлены
в Таблице 4.
Наибольшее количество пыли проникало по по-
лосе обтюрации. На фотографии лиц шахтеров от-
четливо видны места проникновения пыли – область
переносицы (Рис. 6). Наихудшими изоляционными
свойствами обладали образцы 2 и 3.
Учитывая, что фильтры для экспериментов под-
бирали с одинаковым сопротивлением дыханию, у
этих полумасок измеренный перепад давления на
испытателях был значительно ниже, чем у образцов 1
и 4 (Табл. 5). Отчасти это объясняется и наличием
дополнительных зазоров по полосе обтюрации из-за
чрезмерной жесткости обтюраторов и невозможно-
стью плотно подогнать такую полумаску.
(а)
(б)
Рисунок 6. Лица горняков после работы
Таблица 4. Значения основных показателей фильтров после производственных испытаний
Участники, у которых
проверялись фильтры
Концентрация
пыли, мг/м3
Масса пыли
на фильтре, г
Перепад давления,
после запыления, Па
Коэффициент
проникновения, Кп, %
Машинист комбайна 205 0.98 79 0.78
Студент 2 137 0.58 52 1.25
ГРОЗ 2 169 0.79 67 0.92
ГРОЗ 3 59 0.15 48 3.51
Таблица 5. Перепад давления на респираторах РПА с фильтрами
Номер образца
Средний перепад давления
на герметически закреп-
ленной полумаске с
фильтрами, Па
Средний перепад давления
на полумаске, одетой на
испытателе, Па
Расчетный размер
эквивалентного зазора
по полосе обтюрации, мм
Образец 1 41 35 1.5
Образец 2 40 28 3.0
Образец 3 38 24 3.5
Образец 4 41 37 1.0
Размер эквивалентного зазора по полосе обтюра-
ции для респираторов РПА можно определить по
эмпирической формуле (Holinko, Kolesnyk, & Chebe-
riachko, 2015):
4
1pp
dB
,
где:
p – перепад давления на респираторе, одетом на
испытателе, Па;
1p – перепад давления на респираторе, который
герметично закреплен на испытателе, Па;
Bd – диаметр эквивалентного отверстия по поло-
се обтюратора, мм.
Реальные значения эффективности проверяемых
СИЗОД могут быть и выше, поскольку прообоотбор-
ная система вносила свои коррективы в полученный
результат. В некоторых случаях были жалобы на
невозможность герметично закрепить полумаску.
V. Holinko, S. Cheberiachko, O. Yavorska, D. Radchuk. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(4), 29-36
34
В процессе испытаний были выявлены следую-
щие недостатки, устранение которых приведет к
повышению эффективности данных полумасок:
– в фильтрующей коробке накапливалась влага,
которая в сочетании с пылью забивала щели на
крышке коробки, в результате чего возникала необ-
ходимость снимать полумаску и очищать ее от
налипшей грязи (этот недостаток можно устранить с
помощью применения предфильтров из специально-
го гидрофильного материала, которые буду распола-
гаться на коробке и легко меняться);
– часто фиксировали сползание полумаски, что
увеличивало зазоры по полосе обтюрации и ухудша-
ло КЗ; к этому приводили две основные причины:
первая – несовершенная система крепления полумас-
ки всего в двух точках не позволяла ее надежно за-
фиксировать, и вторая – наличие пробоотборника,
который мешал выполнению операций и при поворо-
тах головы и наклонах, полумаска сползала (решение
этой проблемы заключается в изготовление полума-
сок с несколькими точками крепления оголовья –
наилучший вариант, когда работник сам выберет, где
зафиксировать оголовье на полумаске и тем самым
обеспечит равномерность распределения усилий по
полосе обтюрации);
– в некоторых полумасках клапан выдоха работал
с перебоями из-за попадания в седловину пыли, что
способствовало накоплению влаги и увеличивало
проникание аэрозоля (проблема решается с помощью
изготовления клапанов выдоха из эластичной резины
и своевременной их замене на новые);
– сложно обеспечить надежную изоляцию по по-
лосе обтюрации одним типоразмером полумаски
(наиболее распространенный типоразмер – 3-ий,
тогда как первый и второй встречаются очень редко) –
это еще одна причина снижения КЗ; в случаях, когда
полумаска плотно прилегала к лицу, фиксировался
коэффициент защиты более 30 (решение этой пробле-
мы зависит от внедрения методики по организации
специальной проверки изолирующих свойств респи-
раторов для каждого рабочего на производстве, и кон-
троля работодателем ее обязательного использования);
– при ношении образцов 2 и 3 шахтеры жалова-
лись на боли в области переносицы, это объясняется
тем, что обтюратор сдавливал лицо, тем самым вы-
зывая при ношении этих полумасок дискомфорт
(поэтому необходима предварительная проверка
изолирующих свойств респираторов перед началом
работы и возможность выбора у рабочих наиболее
удобной полумаски).
В Таблицах 6 и 7 приводятся обобщенные сред-
ние значения КЗ, полученные от каждого из участни-
ков при проведении 5 замеров и соответственно по
образцам респираторов.
Таблица 6. Средние значение коэффициентов защиты у участников
Участник Г1 Г2 Г3 Г4 М1 М2 С1 С2
Средний КЗ 15.4 16.1 17.4 13.4 13.1 11.4 17.5 11.2
* Г – ГРОЗ; С – студент; М – машинист комбайна
Таблица 7. Средние значение коэффициентов защиты по полумаскам
Тип полумаски Образец 1 Образец 2 Образец 3 Образец 4
Средний КЗ 20.9 8.6 8.2 21.1
Анализ полученных данных говорит о том, что в
среднем за время эксперимента коэффициент защиты
КЗ колебался от 5 до 34, что на порядок ниже подоб-
ных значений, зафиксированных в лабораторных усло-
виях. Стандартное геометрическое отклонение GSD у
средних значений находится в диапазоне 1.1 – 1.34.
Уменьшение эффективности защиты проверен-
ных полумасок объясняются, прежде всего, подсоса-
ми по полосе обтюрации. Например, у студента (С2)
респиратор не соответствовал его размерам лица.
Исходя из данных Таблицы 1, ему необходима полу-
маска первого размера. Однако из-за ее отсутствия
было принято решение об использовании третьего
размера. В случае обязательного контроля подбора и
проверки эффективности защиты СИЗОД на рабочем
месте, как это принято в США или Англии, он вооб-
ще не должен быть допущен к выполнению своих
трудовых обязательств. В тоже время в отечествен-
ных стандартах такая норма отсутствует, поэтому
подобная ситуация имеет место. По тем же причинам
низкие значения коэффициента защиты и у ГРОЗа
под номером Г4. Невысокие значения у машинистов
комбайна объясняются значительной запыленностью
воздуха. Исходя из требований ДНАОП 0.00-1.04-07
“Правила вибору та застосування засобів індивідуа-
льного захисту органів дихання”, респираторы второ-
го класса защиты можно использовать до 12 ПДК. То
есть граничная концентрация пыли, при которой
можно использовать респиратор даже при самом
низком содержании оксида кремния, составляет не
более 120 мг/м3. Кроме того, отметим, что у машини-
стов комбайнов наиболее тяжелая работа, что также
влияет на величину защиты.
Анализ данных Таблицы 7 указывает на слабые
изолирующие свойства полумасок у образцов 2 и 3.
Это вызвано значительной жесткостью материала, из
которого изготовлены полумаски, что приводит и к
их частому сползанию, и к невозможности надежного
крепления. Работая в этих респираторах, шахтеры
часто их снимали или ослабляли крепления, чтобы
избавится от болевых ощущений на лице, нарушая
тем самым герметичность.
5. ВЫВОДЫ
1. В результате было установлено, что коэффици-
ент защиты представленных полумасок находится в
диапазоне от 5 до 34. Уменьшение эффективности
защиты объясняться, прежде всего, недостаточными
V. Holinko, S. Cheberiachko, O. Yavorska, D. Radchuk. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(4), 29-36
35
изолирующими свойствами лицевой части из-за
сползания полумаски вызванной неравномерностью
распределения усилий по полосе обтюрации через
крепления оголовья в двух точках, сложностью под-
бора полумасок исходя из антропометрических ха-
рактеристик лиц, быстрым ростом сопротивления
фильтров из-за оседания на фильтрующих коробках
мокрой пыли и забивании входных отверстий.
2. Полученные результаты указывают, что респи-
раторы-полумаски типа ПР-7 образцов 1 и 4, исполь-
зуемые шахтерами, позволяют обеспечить эффектив-
ную защиту в соответствии с ДНАОП 0.00-1.04-07
“Правила вибору та застосування засобів індивідуа-
льного захисту органів дихання”, при использовании
их до 12 ПДК.
3. Установлено, что величина коэффициента за-
щиты при повышении запыленности повышается за
счет увеличения крупной фракции пыли, которая в
сочетании с высокой влагой быстро забьет щели по
полосе обтюрации и тем самым уменьшит проника-
ние в подмасочное пространство полумаски.
БЛАГОДАРНОСТЬ
Авторский коллектив выражает признательность
за предоставленные материалы и оказанную помощь
при проведении исследований ШУ “Першотравен-
ское” ПАО “ДТЭК Павлоградуголь” в лице директо-
ра А.С. Гусева.
REFERENCES
Cheberyachko, S., Yavorska, O., & Tykhonenko, V. (2015).
Effect of Obturation Line on Protective Efficiency of Dust
Half-masks. Theoretical and Practical Solutions of Mineral
Resources Mining, 319-323.
https://doi.org/10.1201/b19901-56
Dremov, V.I., Nikitenko, E.A., & Mokrousov, B.L. (2005).
Prognoz dinamiki riska zabolevaemosti prokhodchikov
pnevmokoniozom. Tekhnologicheskaya i ekologicheskaya
bezopasnost’, 26-27.
Holinko, V.I., Kolesnyk, V.Ie., & Cheberiachko, S.I. (2015).
Doslidzhennia zakhysnoi efektyvnosti protypylovykh
respiratoriv pry naiavnosti dodatkovykh vytokiv.
Stroitel’stvo, materialovedenie, mashinostroenie, (83), 87-95.
Metodika ispytaniy protivopylevykh respiratorov, primenyae-
mykh na predpriyatiyakh Minugleproma Ukrainy. (1996).
Donetsk: AO “Nadezhda”.
Rajhans, G.S., & Pathak, B.P. (2002). Respirator Types, Uses,
and Limitations. Practical Guide to Respirator Usage in
Industry, 47-75.
https://doi.org/10.1016/b978-075067435-5/50003-6
Ross, M.H. (2004). Occupational Respiratory Disease in Min-
ing. Occupational Medicine, 54(5), 304-310.
https://doi.org/10.1093/occmed/kqh073
Scarisbrick, D.A. (2005). Occupational Respiratory Disease in
Mining. Occupational Medicine, 55(1), 72-73.
https://doi.org/10.1093/occmed/kqi005
Wallis, G., Menke, R., & Chelton, Ch. (1993). Workplace Field
Testing of a Disposable Negative Pressure Half-Mask Dust
Respirator (3M 8710). American Industrial Hygiene Asso-
ciation Journal, 54(10), 576-583.
https://doi.org/10.1080/15298669391355080
ABSTRACT (IN RUSSIAN)
Цель. Определить коэффициент защиты фильтрующих респираторов с эластомерными полумасками ПР-7 в
условиях угольных шахт.
Методика. Для определения защитной эффективности использовалась методика испытаний противопыле-
вых респираторов, применяемых на горнодобывающих предприятиях Украины.
Результаты. В результате было установлено, что коэффициент защиты представленных полумасок находится в
диапазоне от 5 до 34. Основными причинами ухудшения защитных свойств полумасок являются слабые изолиру-
ющие свойства полумасок и их конструктивные недостатки, неправильная эксплуатация, применение респираторов
при недопустимо высоких концентрациях пыли, а также отсутствие типоразмеров полумасок для работающих.
Научная новизна. Установлено, что величина коэффициента защиты при повышении запыленности повы-
шается за счет увеличения крупной фракции пыли, которая в сочетании с высокой влагой быстро забьет щели
по полосе обтюрации и тем самым уменьшит проникание в подмасочное пространство полумаски.
Практическая значимость. Полученные результаты указывают, что респираторы-полумаски типа ПР-7 об-
разцов 1 и 4, используемые шахтерами, позволяют обеспечить эффективную защиту в соответствии с ГНАОТ
0.00-1.04-07 “Правила вибору та застосування засобів індивідуального захисту органів дихання”, при использо-
вании их до 12 ПДК.
Ключевые слова: респиратор, полумаска, угольная пиль, фильтр, дыхание
ABSTRACT (IN UKRAINIAN)
Мета. Визначити коефіцієнт захисту фільтруючих респіраторів з еластомірними півмасками ПР-7 в умовах
вугільних шахт.
Методика. Для визначення захисної ефективності використовувалася методика випробувань протипилових
респіраторів, що застосовуються на гірничодобувних підприємствах України.
Результати. У результаті було встановлено, що коефіцієнт захисту представлених півмасок знаходиться у
діапазоні від 5 до 34. Основними причинами погіршення захисних властивостей півмасок є слабкі ізолюючі
властивості півмасок та їх конструктивні недоліки, неправильна експлуатація, застосування респіраторів при
неприпустимо високих концентраціях пилу, а також відсутність типорозмірів півмасок для працюючих.
Наукова новизна. Встановлено, що величина коефіцієнта захисту при підвищенні запиленості підвищуєть-
ся за рахунок збільшення великої фракції пилу, яка в поєднанні з високою вологістю швидко заб’є щілини по
полосі обтюрації й тим самим зменшить проникнення в підмасочний простір півмаски.
V. Holinko, S. Cheberiachko, O. Yavorska, D. Radchuk. (2016). Mining of Mineral Deposits, 10(4), 29-36
36
Практична значимість. Отримані результати показують, що респіратори-півмаски типу ПР-7 зразків 1 і 4, які
використовуються шахтарями, дозволяють забезпечити ефективний захист відповідно до ДНАОП 0.00-1.04-07 “Пра-
вила вибору та застосування засобів індивідуального захисту органів дихання”, при використанні їх до 12 ГДК.
Ключові слова: респіратор, напівмаска, вугільна пиль, фільтр, дихання
ARTICLE INFO
Received: 03 August 2016
Accepted: 19 October 2016
Available online: 30 December 2016
ABOUT AUTHORS
Vasyl Holinko, Doctor of Technical Sciences, Head of the Department of Aerology and Labour Protection, National
Mining University, 19 Yavornytskoho Ave., 4/83, 49005, Dnipropetrovsk, Ukraine. E-mail: golinko@nmu.org.ua
Serhii Cheberiachko, Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Aerology and Labour Protection,
National Mining University, 19 Yavornytskoho Ave., 4/71, 49005, Dnipropetrovsk, Ukraine. E-mail: cheberiach-
ko_s@nmu.org.ua
Olena Yavorska, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Aerology and Labour
Protection, National Mining University, 19 Yavornytskoho Ave., 4/82, 49005, Dnipropetrovsk, Ukraine. E-mail:
lenayavorskay@mail.ru
Dmyro Radchuk, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Aerology and Labour
Protection, National Mining University, 19 Yavornytskoho Ave., 4/71, 49005, Dnipropetrovsk, Ukraine. E-mail:
dima.radchuk@in.ua
|