Производственная безопасность: основы производственной безопасности

ǘǔǙǔǝǞǑǜǝǞǎǚ ǚǍǜnjǓǚǎnjǙǔǫ ǔ Ǚnjǟǖǔ ǜǠ 
ȱ 2907 
ǠǑǐǑǜnjǗǨǙǚǑ ǏǚǝǟǐnjǜǝǞǎǑǙǙǚǑ njǎǞǚǙǚǘǙǚǑ ǚǍǜnjǓǚǎnjǞǑǗǨǙǚǑ ǟǣǜǑǒǐǑǙǔǑ  
ǎǧǝǤǑǏǚ ǚǍǜnjǓǚǎnjǙǔǫ  
«ǙnjǢǔǚǙnjǗǨǙǧǕ ǔǝǝǗǑǐǚǎnjǞǑǗǨǝǖǔǕ ǞǑǡǙǚǗǚǏǔǣǑǝǖǔǕ ǟǙǔǎǑǜǝǔǞǑǞ «ǘǔǝǴǝ» 
ǖǬȀDZǰǼǬ ǭDZdzǺǻǬǽǹǺǽǾǴ Ǵ ȉǶǺǷǺǯǴǴ ǯǺǼǹǺǯǺ ǻǼǺǴdzǮǺǰǽǾǮǬ 
 
 
 
 
 
 
 
 
ǛǼǺǴdzǮǺǰǽǾǮDZǹǹǬȋ 
ǭDZdzǺǻǬǽǹǺǽǾȈ 
 
ǚǽǹǺǮȇ ǻǼǺǴdzǮǺǰǽǾǮDZǹǹǺǵ ǭDZdzǺǻǬǽǹǺǽǾǴ 
 
ǛǼǬǶǾǴǶǿǸ 
 
 
 
ǐǺǻǿȅDZǹǺ ǟȃDZǭǹǺ-ǸDZǾǺǰǴȃDZǽǶǴǸ ǺǭȆDZǰǴǹDZǹǴDZǸ ǮǿdzǺǮ  
ǜǺǽǽǴǵǽǶǺǵ ǠDZǰDZǼǬȂǴǴ ǻǺ ǺǭǼǬdzǺǮǬǹǴȊ Ǯ ǺǭǷǬǽǾǴ ǯǺǼǹǺǯǺ ǰDZǷǬ 
Ǯ ǶǬȃDZǽǾǮDZ ǿȃDZǭǹǺǯǺ ǻǺǽǺǭǴȋ ǰǷȋ ǽǾǿǰDZǹǾǺǮ ǮǿdzǺǮ, ǺǭǿȃǬȊȅǴȁǽȋ 
ǻǺ ǹǬǻǼǬǮǷDZǹǴȊ (ǽǻDZȂǴǬǷȈǹǺǽǾǴ) «ǏǺǼǹǺDZ ǰDZǷǺ», ǽǻDZȂǴǬǷǴdzǬȂǴǴ 
«ǞDZȁǹǺǷǺǯǴȃDZǽǶǬȋ ǭDZdzǺǻǬǽǹǺǽǾȈ Ǵ ǯǺǼǹǺǽǻǬǽǬǾDZǷȈǹǺDZ ǰDZǷǺ» 
 
ǘǺǽǶǮǬ  2017 

УДК 622.8:658:614.8 
 
П80 
Р е ц е н з е н т ы :  
д-р геол.-минерал. наук, проф. С.Д. Ганова (РГГРУ им. Серго Орджоникидзе); 
д-р техн. наук, проф. А.Э. Филин 
Авторы: Н.О. Каледина, В.А. Малашкина, О.В. Скопинцева,  
М.В. Павленко, С.В. Баловцев, Т.В. Завиркина 
Производственная безопасность : основы производственной  
П80 безопасности : практикум / Н.О. Каледина [и др.]. - М. : Изд. 
Дом МИСиС, 2017. - 76 с. 
ISBN 978-5-906846-27-3 
Практикум по дисциплине «Производственная безопасность» включает 
теоретические сведения, необходимые для выполнения практических занятий 
и самостоятельной работы студентов, примеры решения задач, варианты расчетов и заданий, а также перечень контрольных вопросов для самоподготовки. Для решения задач приведен список основной и дополнительной литературы. 
Предназначен для практических занятий с преподавателем и самостоятельной работы студентов, обучающихся по специальности 21.05.04 «Горное 
дело», специализации «Технологическая безопасность и горноспасательное 
дело». 
УДК 622.8:658:614.8 
 
” Коллектив авторов, 2017 
ISBN 978-5-906846-27-3 
” НИТУ «МИСиС», 2017 
2 

СОДЕРЖАНИЕ 
Предисловие 
.............................................................................................. 
4 
Практическая работа 1. Определение относительной 
эффективности пылеподавления орошением ........................................ 
5 
Практическая работа 2. Расчет тепловыделений  
и борьба с избыточным теплом в шахтах 
............................................. 14 
Практическая работа 3. Расчет защитного заземления ....................... 29 
Практическая работа 4. Расчет пропускной способности  
водонагревательных приборов .............................................................. 40 
Практическая работа 5. Расчет противопожарных 
мероприятий 
............................................................................................ 48 
Практическая работа 6. Определение категорий 
помещений  по пожарной опасности .................................................... 57 
Заключение 
.............................................................................................. 73 
Библиографический список ................................................................... 74 
 
3 

ПРЕДИСЛОВИЕ 
Профилирующая дисциплина «Производственная безопасность» 
обеспечивает подготовку студентов по специальности 21.05.04 «Горное 
дело», специализации «Технологическая безопасность и горноспасательное дело» к исполнению обязанностей, связанных с обеспечением 
травмобезопасности. Ее освоение формирует знания, умения и навыки 
по разработке инженерных и организационных решений, направленных 
на снижение производственного травматизма. 
Дисциплина базируется на фундаментальных основах теории безопасности, электротехники, механики, теплофизики, теории горения и 
взрыва. 
Дисциплина вносит вклад в формирование таких компетенций выпускника: 
- как владение культурой безопасности и риск-ориентированным 
мышлением, при котором вопросы безопасности рассматриваются в качестве важнейших приоритетов в жизни и деятельности; 
- способность использовать законы и методы математики, естественных, гуманитарных и экономических наук при решении профессиональных задач; 
- способность составлять прогнозы возможного развития ситуации и 
принимать решения по минимизации рисков. 
В результате изучения дисциплины студент должен иметь представление об основных научно-технических проблемах технологической 
безопасности производственных процессов и оборудования; об источниках опасных и вредных факторов современного производства и их 
интенсивности; о перспективных направлениях совершенствования и 
развития безопасных технологических процессов в свете научнотехнического прогресса; знать опасности среды обитания, теорию защиты; владеть способностью управлять процессами снижения профессиональных и техногенных рисков. 
Понятие «Производственная безопасность» определяется как комплекс мероприятий по обеспечению безопасности в случае возникновения опасных факторов и включает в себя электробезопасность, безопасную эксплуатацию оборудования, безопасное протекание технологических процессов, безопасность перемещения грузов и безопасность перемещения персонала по территории предприятия. Данный практикум 
нацелен на проработку студентами отдельных вопросов по обеспечению 
производственной безопасности, таких как электробезопасность, безопасность эксплуатации водогрейных котлов, взрывная и пожарная безопасность, борьба с избыточным теплом в шахтах и запыленностью воздуха при сварочных работах. 
4 

Практическая работа 1 
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ 
ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ 
ОРОШЕНИЕМ 
Цель работы - формирование у студентов навыков оценки эффективности работы средств пылеподавления в конкретных условиях. 
1.1. Общие сведения 
Пыль образуется вследствие процессов дробления, истирания исходных материалов и полуфабрикатов, испарения жидких металла и 
шлака и их последующей конденсации в виде твердых частиц, неполного сгорания твердого топлива, протекания некоторых химических реакций, применения порошкообразных материалов и т.п. Таким образом, под пылью понимается совокупность тонкодисперсных 
твердых частиц органического или минерального происхождения. 
Взвешенные в воздухе твердые частицы (размером < 74 мкм) представляют собой дисперсную систему, в которой дисперсной фазой 
являются твердые частицы, а дисперсионной средой - воздух. Дисперсную систему взвешенных твердых частиц в воздухе называют 
аэрозолем. 
Концентрация взвешенной в воздухе пыли характеризует его запыленность и выражается количеством пыли в единице объема воздуха (мг/м3). 
При оценке основных свойств пыли рассматриваются ее пожароопасность, взрывчатость и силикозоопасность. 
Пыль может образовывать с воздухом горючие и взрывчатые смеси. Вдыхание пыли может привести к специфическим заболеваниям 
(пневмокониозам), способствовать возникновению и распространению таких заболеваний, как ларингит, трахеит, бронхит, пневмония, 
туберкулез легких, заболевания кожи и др. В комплекс противопылевых мероприятий входят орошение, пылеотсос, предварительное 
увлажнение и др. Запыленность воздуха после выполнения противопылевых мероприятий называют остаточной запыленностью.  
В табл. 1.1 представлена информация о средствах и способах 
борьбы с пылью, а также их эффективность. 
5 

Таблица 1.1 
Эффективность некоторых способов и средств борьбы с пылью 
Средства и способы борьбы с пылью 
Эффективность, доли ед. 
Орошение: 
типовая оросительная система 
то же с укрытием 
струи воды высокого давления 
водовоздушные эжекторы (ВВЭ) 
подача воды в зону пылеобразования 
пневмогидроорошение (ПГО) 
 
0,7-0,8 
0,85-0,98 
0,85-0,95 
0,9-0,95 
0,83-0,92 
0,9-0,98 
Вентиляция 
0,6 
В данной практической работе необходимо рассчитать эффективность пылеподавления орошением при ведении сварочных работ.  
В состав сварочных пылей (аэрозолей) входят оксиды марганца, 
кремния, железа, хрома, фтористых соединений, оксиды азота, углерода, фтористые водороды и др., выделяющиеся при дуговых, плазменных и других высокотемпературных газопламенных способах 
сварки, наплавки, резки и напыления металлов. Степень вредности 
сварочных аэрозолей и газов определяется их биологической активностью и количеством токсичных компонентов, образующихся при 
сжигании единицы массы сварочного материала (г/кг), что имеет решающее значение при выборе эффективных мер защиты. 
Для защиты от вредного воздействия сварочной пыли на рабочем 
месте широко применяются форсунки и эжекторы. Форсунка - это 
устройство для распыления жидкостей. Подача жидкости осуществляется под давлением или с помощью сжатого воздуха. Эжектор - 
аппарат, приводящий в движение атмосферный воздух за счет кинетической энергии сжатого воздуха (жидкости или пара), подводимого от компрессора.  
Вентиляция также является необходимым средством для снижения опасных концентраций пыли до предельно допустимых.  
Предельно допустимая концентрация (ПДК) - максимальное 
количество вредного вещества в единице объема или массы воздуха, 
которое при ежедневном воздействии в течение 8 ч (но не более 40 ч 
в неделю) всего рабочего стажа не может вызвать заболевание или 
отклонение в состоянии здоровья настоящего и последующих поколений. В табл. 1.2 приведены ПДК некоторых аэрозолей. 
6 

Таблица 1.2 
Предельно допустимые концентрации веществ в воздухе рабочей зоны 
Вид пыли 
ПДК, мг/м3 
Марганец в сварочных аэрозолях при его содержании, : 
до 20 
от 20 до 30 
 
0,2 
0,1 
Кремния диоксид аморфный в виде аэрозоля конденсации  
при содержании от 10 до 60  
2 (для общей 
массы аэрозоля) 
Хрома оксид 
1 
Марганца оксиды 
0,3 
Каменный уголь с массовой долей свободного диоксида  
кремния до 5  
10 
Углепородная и угольная пыль с массовой долей свободного 
диоксида кремния от 5 до 10   
4 
1.2. Постановка задачи 
Требуется определить начальную и остаточную запыленность 
воздуха в производственном помещении, где ведутся сварочные работы, а также абсолютные и относительные эффективности пылеподавления орошением с использованием свободно установленных 
оросителей и эжекторов с одинаковыми расходами воды в обеих системах. 
Имеется помещение площадью S = 80 м2, высотой Н = 6 м, в котором обустроены 2 поста (рис. 1.1) для производства сварочных работ. 
Для удаления газов от сварочных работ используют вытяжной вентилятор В, производительность  Qсв, м3/мин, которого рассчитывается по формуле 
N
Q
аb
 
,  
(1.1) 
 
св
60
где а - число сварочных постов; 
b - масса электродов, расходуемых за 1 ч сварки на каждом посту, кг;  
N - норма расхода воздуха на 1 кг сжигаемых электродов, м3/кг, 
принимается по табл. 1.3. 
Интенсивность пылевыделения при сварочных работах 
п.св
I
, мг/с, 
рассчитывается по формуле 
 
п.св
100
3600
I
abG
 
, 
(1.2) 
7 

где G - количество пыли, образующейся при сжигании 1 кг электродов, принимается по табл. 1.3. 
1
2
 
Рис. 1.1. Схема размещения оборудования в сварочном цехе: 
1, 2 - сварочные посты; Э - эжектор; Ф - форсунки;  
Qотв, Qпр - расходы отводимого и приточного воздуха  
соответственно, м3/мес.; В - вытяжной вентилятор 
Расчет по формуле (1.2) необходимо проверить на соответствие 
требованиям воздухообмена в производственных помещениях. Так, в 
соответствии со СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» минимальный воздухообмен должна быть трехкратным, т.е. кратность воздухообмена К • 3 ч-1. Расход воздуха Qк, 
м3/мин, определяется по формуле 
 
пом
к
пом
3
К
60
V
Q
V
 
 
,  
(1.3) 
где Vпом - объем производственного помещения, м3. 
8