日曜日、13月2011 16:32

地下鉱山の照明

このアイテムを評価
(7票)

鉱業における光源

1879 年には、実用的な白熱フィラメント ランプの特許が取得されました。 その結果、光はもはや燃料源に依存しなくなりました。 エジソンの発見以来、地下鉱山での応用を含め、多くの驚くべき進歩が照明の知識で行われてきました。 それぞれに固有の長所と短所があります。 表 1 に、光源の種類を一覧表示し、いくつかのパラメーターを比較します。

表 1. 鉱山光源の比較

光源の種類

おおよその輝度
cd / m
2 (クリアバルブ)

平均定格寿命 (h)

DCソース

おおよその初期効力 lm・W-1

演色性

タングステンフィラメント

105 10へ7

750〜1,000

有り

5〜30

素晴らしい

白熱

2×107

5〜2,000

有り

28

素晴らしい

蛍光灯

5×104 ~2×105

500〜30,000

有り

100

素晴らしい

水銀蒸気

105 10へ6

16,000〜24,000

はい、制限あり

63

平均

金属ハロゲン化物

5×106

10,000〜20,000

はい、制限あり

125

グッド

高圧ナトリウム

107

12,000〜24,000

アドバイスしない

140

フェア

低圧ナトリウム

105

10,000〜18,000

アドバイスしない

183

最低

cd = カンデラ、DC = 直流。 lm = ルーメン。

光源に通電する電流は、交流 (AC) または直流 (DC) のいずれかです。 固定光源はほとんどの場合交流を使用しますが、キャップ ランプや地下車両のヘッドライトなどのポータブル光源は DC バッテリーを使用します。 すべての光源タイプが直流に適しているわけではありません。

固定光源

タングステン フィラメント ランプが最も一般的で、多くの場合、つや消し電球とまぶしさを軽減するシールドが付いています。 蛍光灯は XNUMX 番目に一般的な光源であり、管状のデザインで簡単に区別できます。 円形および U 字型の設計はコンパクトで、マイニング エリアはしばしば狭いスペースにあるため、マイニング アプリケーションがあります。 タングステン フィラメントと蛍光光源は、シャフト ステーション、コンベヤー、通路、食堂、充電ステーション、燃料庫、修理倉庫、倉庫、工具室、粉砕機ステーションなど、さまざまな地下の開口部を照らすために使用されます。

鉱山照明の傾向は、より効率的な光源を使用することです。 これらは、水銀蒸気、金属ハロゲン化物、高圧ナトリウム、低圧ナトリウムと呼ばれる 1 つの高輝度放電 (H​​ID) ソースです。 それぞれが完全な光出力に達するまでに数分 (XNUMX ~ XNUMX 分) かかります。 また、ランプへの電力が失われたりオフになったりした場合、アークが発生してランプが再点灯する前に、発光管を冷却する必要があります。 (ただし、低圧ナトリウム (Sox) ランプの場合、再点弧はほぼ瞬時です。) それらのスペクトル エネルギー分布は、自然光のスペクトル エネルギー分布とは異なります。 水銀ランプは青みがかった白色光を生成しますが、高圧ナトリウム ランプは黄色がかった光を生成します。 地下作業で色分けが重要な場合 (例: 溶接用に色分けされたガスボンベを使用する、色分けされた標識を読む、電気配線の接続、鉱石を色で分類するなど)、色分けの特性に注意する必要があります。ソース。 低圧ナトリウムランプで照らすと、オブジェクトの表面の色が歪んでしまいます。 表 XNUMX に演色性の比較を示します。

モバイル光源

作業場所はしばしば横方向にも垂直方向にも広がっており、これらの作業場所で絶え間なく爆破が行われているため、常設の設置は、設置と維持のコストのために非現実的であると見なされることがよくあります。 多くの鉱山では、電池式キャップ ランプが最も重要な単一光源です。 蛍光キャップ ランプが使用されていますが、キャップ ランプの圧倒的多数は、タングステン フィラメント電池式キャップ ランプを使用しています。 バッテリーは鉛酸またはニッケルカドミウムです。 鉱山労働者のキャップ ランプには、ミニチュアのタングステン ハロゲン ランプ電球がよく使用されます。 小さな電球により、ビームの焦点を簡単に合わせることができます。 フィラメントを取り囲むハロゲン ガスは、タングステン フィラメント材料が沸騰するのを防ぎ、ランプの壁が黒くなるのを防ぎます。 電球は、より熱く燃焼することもできるため、より明るくなります。

移動車両の照明には、白熱灯が最も一般的に使用されています。 特別な機器を必要とせず、安価で交換も簡単です。 車両のヘッドライトには、パラボラ アルミ反射板 (PAR) ランプが使用されています。

鉱山照明の基準

坑内採掘産業が確立されている国では、通常、安全な鉱山照明システムを構成するものに関する要件が非常に具体的です。 これは、通常、炭鉱のように、メタンガスが操業から放出される鉱山に特に当てはまります。 メタンガスは発火し、壊滅的な結果をもたらす地下爆発を引き起こす可能性があります。 したがって、すべてのライトは「本質的に安全」または「防爆」のいずれかになるように設計する必要があります。 本質安全光源とは、光に供給される電流のエネルギーが非常に小さい光源であり、回路内の短絡によってメタンガスに引火する可能性のある火花が生成されません。 ランプが防爆であるためには、ランプの電気的活動によって引き起こされる爆発はデバイス内に含まれています。 また、装置自体が爆発するほど熱くなることはありません。 ランプはより高価で重く、金属部品は通常鋳物でできています。 政府は通常、ランプをガス鉱山での使用に分類できるかどうかを証明するための試験施設を持っています。 低圧ナトリウム ランプは、ランプが破損してナトリウムが水と接触した場合にランプ内のナトリウムが発火する可能性があるため、認定されませんでした。

各国はまた、さまざまな作業に必要な光量の基準を法制化していますが、法律はさまざまな作業場所に配置する必要がある光量で大きく異なります。

鉱山照明のガイドラインは、照明工学協会 (IES) や国際照明委員会 (CIE) などの照明に関係する国際機関によっても提供されています。 CIE は、目が受け取る光の質が量と同じくらい重要であることを強調し、まぶしさが視覚性能の要因であるかどうかを確認するための式を提供します。

事故、生産、健康に対する照明の影響

より良い照明が事故を減らし、生産を増やし、健康被害を減らすと期待する人もいますが、これを立証するのは簡単ではありません. 照明は生産と安全性に影響を与える多くの変数の XNUMX つにすぎないため、地下の効率と安全性に対する照明の直接的な影響を測定することは困難です。 照明が改善されると高速道路での事故が減少することを示す十分に裏付けられた証拠があります。 工場でも同様の相関関係が認められています。 しかし、採掘の性質上、作業領域は常に変化しているため、採掘事故と照明に関する報告はほとんど文献に見られず、ほとんど研究されていない研究領域のままです。 事故調査によると、照明不足が地下事故の主な原因になることはめったにありませんが、多くの場合、一因となります。 多くの地雷事故では照明条件がある程度の役割を果たしますが、落盤を伴う事故では特別な意味があります。照明が不十分だと、他の方法では修正できた危険な条件を見逃すことが容易になるからです。

XNUMX 世紀の初めまで、鉱山労働者は一般的に眼病に苦しんでいましたが、その治療法は知られていませんでした。 眼振は、眼球の制御不能な振動、頭痛、めまい、および暗視の喪失を引き起こしました。 これは、非常に低い光レベルで長時間作業したことが原因でした。 炭鉱労働者は、石炭に当たる光がほとんど反射されないため、特に影響を受けやすい. これらの鉱山労働者は、低石炭で作業するとき、しばしば横にならなければならず、これも病気の一因となった可能性があります. 鉱山に電気キャップ ランプが導入されたことで、鉱山労働者の眼振がなくなり、地下照明に関連する最も重大な健康被害がなくなりました。

最近の新しい光源の技術的進歩により、照明と健康への関心が復活しました。 以前は達成が非常に困難であった鉱山での照明レベルを持つことが可能になりました。 主な懸念事項はグレアですが、ライトから放出される放射エネルギーについても懸念が表明されています。 放射エネルギーは、皮膚の表面または近くの細胞に直接作用するか、身体的および精神的健康が依存する生物学的リズムなどの特定の反応を引き起こすことによって、労働者に影響を与える可能性があります。 HID 光源は、光源を含むガラス エンベロープにひびが入ったり破損したりしても動作します。 特に、これらの光源は非常に高い位置に取り付けることができないことが多いため、作業者はしきい値を超える線量を受ける危険にさらされる可能性があります。

 

戻る

読む 19276 <font style="vertical-align: inherit;">回数</font> 最終更新日: 03 年 2011 月 18 日水曜日 19:XNUMX

免責事項: ILO は、この Web ポータルに掲載されているコンテンツが英語以外の言語で提示されていることについて責任を負いません。英語は、オリジナル コンテンツの最初の制作およびピア レビューに使用される言語です。その後、特定の統計が更新されていません。百科事典の第 4 版 (1998 年) の作成。

内容

鉱業および採石に関する参考文献

Agricola, G. 1950. De Re Metallica、HC Hoover と LH Hoover による翻訳。 ニューヨーク:ドーバー出版。

ビッケル、KL。 1987. ディーゼル動力鉱山設備の分析。 鉱山局技術移転セミナーの議事録: 地下鉱山のディーゼル。 Information Circular 9141. ワシントン DC: 鉱山局。

鉱山局。 1978 年。炭鉱の火災と防爆。 Information Circular 8768. ワシントン DC: 鉱山局。

—。 1988. 金属および非金属の防火における最近の発展。 Information Circular 9206. ワシントン DC: 鉱山局。

チェンバレン、EAC。 1970 年。自然発熱の早期発見に関連した石炭の周囲温度酸化。 鉱業技術者 (130 月) 121(1):6-XNUMX。

エリコット、CW。 1981. ガス混合物の爆発性の評価とサンプル時間の傾向の監視。 着火、爆発、火災に関するシンポジウムの議事録。 Illawara: オーストラリア鉱業冶金研究所。

環境保護庁 (オーストラリア)。 1996. 鉱業における環境管理のベスト プラクティス。 キャンベラ: 環境保護庁。

Funkemeyer、M および FJ コック。 1989. 自然発火しやすいライダーの縫い目の作業における防火。 グリュッカウフ 9-12。

グラハム、JI。 1921. 炭鉱での一酸化炭素の正常な生成。 鉱業技術者協会のトランザクション 60:222-234。

Grannes、SG、MA Ackerson、および GR Green。 1990. 地下採掘ベルトコンベヤーの自動消火システムの故障防止。 Information Circular 9264. ワシントン DC: 鉱山局。

グレアー、RE. 1974. 不活性ガスを使用した鉱山消火の研究。 USBM コントラクト レポート No. S0231075。 ワシントン DC: 鉱山局。

グリフィン、RE。 1979 年。煙探知機の鉱山内評価。 Information Circular 8808. ワシントン DC: 鉱山局。

Hartman、HL(ed。)。 1992. SME 鉱業工学ハンドブック、第 2 版。 メリーランド州ボルチモア: 鉱業、冶金、探査協会。

Hertzberg, M. 1982. 石炭粉塵とメタン爆発の抑制と消滅。 調査報告書 8708. ワシントン DC: 鉱山局。

フック、E、PK カイザー、WF ボーデン。 1995. 地下硬岩鉱山のサポートの設計。 ロッテルダム: AA バルケマ。

ヒューズ、AJ、WE レイボールド。 1960. 鉱山の火災ガスの爆発性の迅速な測定。 鉱業技術者 29:37-53。

国際金属環境会議 (ICME)。 1996. 採掘および冶金プロセスにおける環境慣行を示すケース スタディ。 オタワ: ICME.

国際労働機関 (ILO)。 1994. 炭鉱産業の最近の発展。 ジュネーブ: ILO.

ジョーンズ、JE、JC トリケット。 1955. 炭鉱での爆発から生じるガスの検査に関するいくつかの観察。 鉱業技術者協会のトランザクション 114: 768-790。

マッケンジー ウッド P と J ストラング。 1990. 火災ガスとその解釈。 鉱業技術者 149(345):470-478.

鉱山事故防止協会オンタリオ。 nd 緊急時準備ガイドライン。 技術常任委員会レポート。 ノースベイ: 鉱山事故防止協会オンタリオ。

ミッチェル、D および F バーンズ。 1979 年。鉱山火災の状態の解釈。 ワシントン DC: 米国労働省。

モリス、RM。 1988. 密閉されたエリアの状況を判断するための新しい火災比率。 鉱業技術者 147(317):369-375.

モロー、GS、CD リットン。 1992 年。煙探知機の鉱山内評価。 Information Circular 9311. ワシントン DC: 鉱山局。

全米防火協会 (NFPA)。 1992a。 防火コード。 NFPA 1. マサチューセッツ州クインシー: NFPA。

—。 1992b. 微粉燃料システムに関する規格。 NFPA 8503。マサチューセッツ州クインシー: NFPA。

—。 1994a。 切断・溶接工程における防火基準。 NFPA 51B。 マサチューセッツ州クインシー: NFPA.

—。 1994b. 携帯用消火器の規格です。 NFPA 10. マサチューセッツ州クインシー: NFPA。

—。 1994c。 中および高膨張フォームシステムの標準。 NFPA 11A。 マサチューセッツ州クンシー: NFPA.

—。 1994年d. 粉末消火システムの規格。 NFPA 17. マサチューセッツ州クインシー: NFPA。

—。 1994e。 選炭プラントの規格。 NFPA 120. マサチューセッツ州クインシー: NFPA。

—。 1995a。 地下の金属および非金属鉱山における防火および防火に関する規格。 NFPA 122. マサチューセッツ州クインシー: NFPA。

—。 1995b. 地下瀝青炭鉱における防火管理の基準。 NFPA 123. マサチューセッツ州クインシー: NFPA。

—。 1996a。 自走式および移動式地上採鉱設備の防火に関する規格。 NFPA 121. マサチューセッツ州クインシー: NFPA。

—。 1996b. 引火性および可燃性液体コード。 NFPA 30. マサチューセッツ州クインシー: NFPA。

—。 1996c。 米国電気工事規定。 NFPA 70. マサチューセッツ州クインシー: NFPA.

—。 1996年d. 全国火災警報コード。 NFPA 72. マサチューセッツ州クインシー: NFPA。

—。 1996e。 スプリンクラーシステムの設置に関する標準。 NFPA 13. マサチューセッツ州クインシー: NFPA。

—。 1996f. ウォータースプレーシステムの設置に関する規格。 NFPA 15. マサチューセッツ州クインシー: NFPA。

—。 1996g。 クリーン エージェント消火システムの標準。 NFPA 2001. マサチューセッツ州クインシー: NFPA.

—。 1996h. 発電所および高電圧 DC コンバーター ステーションにおける防火のための推奨プラクティス。 NFPA 850。マサチューセッツ州クインシー: NFPA。

Ng、D、CP ラザラ。 1990 年。模擬鉱山火災におけるコンクリート ブロックとスチール パネルの停止のパフォーマンス。 火災技術 26(1):51-76。

ニンテマン、DJ。 1978. 地下鉱山における硫化鉱の自然酸化と燃焼。 Information Circular 8775. ワシントン DC: 鉱山局。

ポムロイ、WH、TL マルドゥーン。 1983. 新しい悪臭ガス火災警報システム。 1983 年の MAPAO 年次総会および技術セッションの議事録。 ノースベイ: 鉱山事故防止協会オンタリオ。

Ramaswatny、A、および PS カティヤール。 1988. 地下での石炭火災との闘いにおける液体窒素の経験。 Journal of Mines Metals and Fuels 36(9):415-424。

スミス、AC および CN トンプソン。 1991 年。瀝青炭の自然発火の可能性を予測する方法の開発と応用。 ロシア連邦のマケエフカにあるマケエフカ国立石炭産業安全研究所の第 24 回鉱山研究所安全国際会議で発表。

ティモンズ、ED、RP ビンソン、FN キッセル。 1979年。金属および非金属鉱山におけるメタン災害の予測。 調査報告書 8392. ワシントン DC: 鉱山局。

国連 (UN) 開発技術協力局およびドイツ国際開発財団。 1992. 鉱業と環境: ベルリンのガイドライン。 ロンドン:鉱業ジャーナルブック。

国連環境計画 (UNEP)。 1991. 鉱石採掘における選択された非鉄金属 (Cu、Ni、Pb、Zn、Au) の環境側面。 パリ: UNEP。