日曜日、13月2011 16:50

鉱業および採石業の健康被害

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校長 空気感染の危険 鉱業では、数種類の微粒子、天然ガス、エンジン排気、および一部の化学蒸気が含まれます。 プリンシパル 物理的な危険 ノイズ、部分振動、熱、気圧の変化、電離放射線です。 これらは、鉱山または採石場、その深さ、鉱石と周囲の岩石の組成、および採掘方法に応じて、さまざまな組み合わせで発生します。 隔離された場所で共同生活をしている鉱山労働者のグループの中には、結核、肝炎 (B 型および E 型)、ヒト免疫不全ウイルス (HIV) などの感染症を伝染させるリスクもあります。 鉱山労働者の暴露は、仕事、危険源への近さ、および危険防止方法の有効性によって異なります。

空中浮遊粒子の危険

遊離結晶性シリカ 地殻で最も豊富な化合物であり、その結果、鉱山労働者や採石労働者が直面する最も一般的な空中浮遊粉塵です。 遊離シリカは、ケイ酸塩として他の化合物と化学的に結合していない二酸化ケイ素です。 シリカの最も一般的な形態は石英ですが、トリディマイトまたはクリストバライトとしても現れることがあります。 呼吸に適した粒子は、シリカを含む岩石が掘削、発破、破砕、またはその他の方法で微細な粒子に粉砕されるたびに形成されます。 さまざまな種類の岩石に含まれるシリカの量は異なりますが、空気サンプル中に呼吸に適したシリカ粉塵がどれくらい含まれているかを示す信頼できる指標ではありません。 たとえば、岩石に 30% の遊離シリカが含まれていても、空気サンプルには 10% が含まれていたり、その逆の場合も珍しくありません。 砂岩は最大 100% のシリカ、最大 40% の花崗岩、最大 30% のスレート、XNUMX% で、他の鉱物の割合はそれ以下です。 ばく露は、地表鉱山の表土や地下鉱山の天井、床、または鉱床でシリカが発見される、あらゆる採掘作業、地表または地下で発生する可能性があります。 シリカは、風、車両の通行、または土工機械によって飛散する可能性があります。

十分な暴露により、シリカは珪肺症を引き起こす可能性があります。これは典型的な塵肺症であり、何年にもわたる暴露後に知らず知らずのうちに発症します。 極端に高い暴露は、数ヶ月以内に急性または加速した珪肺症を引き起こし、数年以内に重大な機能障害または死亡を引き起こす可能性があります。 シリカへの曝露は、結核、肺がん、および強皮症、全身性エリテマトーデス、関節リウマチなどの自己免疫疾患のリスク増加とも関連しています。 新たに破砕されたシリカ粉塵は、古い粉塵や古くなった粉塵よりも反応性が高く、危険性が高いようです。 これは、新たに形成された粒子の比較的高い表面電荷の結果である可能性があります。

採掘や採石で呼吸に適したシリカ粉塵を生成する最も一般的なプロセスは、シリカを含む岩石の掘削、発破、切断です。 ブラスト用に開けられるほとんどの穴は、トラクターのクローラーに取り付けられた空気駆動のパーカッション ドリルで行われます。 ドリルビットの回転、衝撃、推力を組み合わせて穴をあけます。 穴が深くなるにつれて、ドリル ビットを動力源に接続するためにスチール製のドリル ロッドが追加されます。 空気は穴あけに動力を与えるだけでなく、切りくずや粉塵を穴から吹き飛ばします。これを制御しないと、大量の粉塵が環境に放出されます。 ハンドヘルド ジャック ハンマーまたはシンカー ドリルは、同じ原理で動作しますが、規模は小さくなります。 このデバイスは、オペレーターにかなりの量の振動を伝え、それに伴い、白い指が振動する危険性があります。 インド、日本、カナダなどの鉱山労働者の間で、振動による白い指が発見されています。 トラック ドリルとジャック ハンマーは、高速道路の建設、基礎用の岩盤の破砕、道路の修復作業などの目的で、岩盤を掘削または破砕する必要がある建設プロジェクトでも使用されます。

これらのドリルの粉塵制御は開発されており、効果的です。 場合によっては洗剤を含む水のミストがブローエアに注入され、ほこりの粒子が合体して脱落するのを助けます。 水が多すぎると、ドリル鋼と穴の側面の間にブリッジまたはカラーが形成されます。 ビットを削除するには、これらを壊さなければならないことがよくあります。 水が少なすぎると効果がありません。 このタイプの制御の問題には、掘削速度の低下、信頼できる水の供給の欠如、および潤滑部品の摩耗の増加につながる油の移動が含まれます。

ドリルの粉塵制御のもう XNUMX つのタイプは、局所排気換気の一種です。 ドリル鋼を通る逆気流がほこりの一部を取り除き、ダクトとファンでほこりを取り除くドリル ビットの周りのカラーを取り除きます。 これらは、上記の湿式システムよりも優れた性能を発揮します。ドリルビットは長持ちし、掘削速度が高くなります。 ただし、これらの方法はより高価であり、より多くのメンテナンスが必要です。

保護を提供するその他の制御装置は、ドリル オペレーター、ブルドーザー オペレーター、および車両ドライバー用のフィルター付きで、場合によってはエアコン付きの空気供給を備えたキャブです。 適切に装着された適切なマスクは、一時的な解決策として、または他のすべてが効果がないことが判明した場合に、労働者保護のために使用できます。

シリカへの露出は、石を特定の寸法に切断しなければならない採石場でも発生します。 石を切断する最も一般的な現代的な方法は、ディーゼル燃料と圧縮空気を燃料とするチャンネル バーナーを使用することです。 これにより、いくらかのシリカ微粒子が生じます。 チャンネル バーナーの最も重大な問題は騒音です。バーナーが最初に点火されたとき、およびバーナーが切り口から出るとき、騒音レベルは 120 dBA を超えることがあります。 カットに没頭しても騒音は115dBA程度。 石を切断する別の方法は、非常に高圧の水を使用することです。

多くの場合、石の採石場に取り付けられているか、近くにあるのは、部品をより完成品に彫刻する工場です。 非常に良好な局所排気換気がない限り、石を所望の形状に成形するために振動および回転ハンドツールが使用されるため、シリカへの暴露が高くなる可能性があります.

呼吸性炭鉱粉塵 地下および露天の炭鉱、および石炭処理施設では危険です。 これは主に石炭からなる混合粉塵ですが、シリカ、粘土、石灰岩、その他の鉱物粉塵も含まれる場合があります。 炭鉱ダストの組成は、炭層、周囲の地層の組成、採掘方法によって異なります。 炭鉱粉塵は、石炭の発破、掘削、切断、輸送によって発生します。

機械化された採掘では、手動の方法よりも多くの粉塵が生成され、機械化された採掘のいくつかの方法は、他の方法よりも多くの粉塵を生成します. ピックが散りばめられた回転ドラムで石炭を除去する切断機は、機械化された採掘作業における粉塵の主な発生源です。 これらには、いわゆる連続採掘機や長壁採掘機が含まれます。 通常、ロングウォール採掘機は、他の採掘方法よりも大量の粉塵を生成します。 粉塵の飛散は、長壁採掘でのシールドの移動や、車両またはベルトコンベヤーから他の輸送手段への石炭の移動によっても発生する可能性があります。

炭鉱の粉塵は、石炭労働者の塵肺症 (CWP) を引き起こし、慢性気管支炎や肺気腫などの慢性気道疾患の発生に寄与します。 ランクの高い石炭 (例えば、無煙炭などの高炭素含有量) は、CWP のリスクが高くなります。 炭鉱の粉塵にもリウマチ様の反応がいくつかあります。

炭鉱粉塵の発生は、採炭技術の変更によって減少させることができ、その分散は適切な換気と散水によって制御することができます。 切断ドラムの回転速度を下げ、トラム速度 (ドラムが炭層に進む速度) を上げると、生産性を損なうことなく粉塵の発生を減らすことができます。 ロングウォールの採掘では、切羽を横切って(XNUMX 回ではなく)XNUMX 回のパスで石炭を切断し、切断せずに、またはクリーンアップ カットによって戻すことで、粉塵の発生を減らすことができます。 ホモトロパル採掘 (つまり、切羽のチェーンコンベア、カッターヘッド、および空気がすべて同じ方向に移動する) を使用すると、長壁セクションでの粉塵の飛散を減らすことができます。 堆積物の粒子に対して垂直に連続的に切断する偏心カッターヘッドを使用した新しい石炭切断方法は、従来の円形切断ヘッドよりも粉塵の発生が少ないようです。

最初に採掘作業員の上に流れ、次に採掘面に流れ、それを横切って適切な機械的換気を行うことで、ばく露を減らすことができます。 ダクトとスクラバーを備えたファンを使用した作業面での補助的な局所換気も、局所排気換気を提供することによってばく露を減らすことができます。

散水は、戦略的にカッターヘッドの近くに配置され、粉塵を鉱山労働者から遠ざけて顔に向けて強制的に配置し、暴露を減らすのにも役立ちます。 界面活性剤は、石炭粉塵の濃度を下げるのにいくらかの利点を提供します。

アスベスト曝露 アスベスト鉱山労働者の間や、アスベストが鉱石に含まれる他の鉱山で発生します。 世界中の鉱山労働者の間で、アスベストへの曝露が肺がんや中皮腫のリスクを高めています。 また、石綿肺(別のじん肺)や気道疾患のリスクも高めています。

ディーゼルエンジンの排気 ガス、蒸気、粒子状物質の複雑な混合物です。 最も危険なガスは、一酸化炭素、酸化窒素、二酸化窒素、二酸化硫黄です。 アルデヒドや未燃焼炭化水素、多環芳香族炭化水素 (PAH)、ニトロ PAH 化合物 (N-PAH) など、多くの揮発性有機化合物 (VOC) があります。 PAH および N-PAH 化合物もディーゼル粒子状物質に吸着されます。 窒素酸化物、二酸化硫黄、およびアルデヒドはすべて急性呼吸器刺激物質です。 PAH および N-PAH 化合物の多くは発がん性があります。

ディーゼル粒子状物質は、排気ガスから凝縮された小さな直径 (直径 1 mm) の炭素粒子で構成され、空気中で塊や糸状に凝集することがよくあります。 これらの粒子はすべて呼吸可能です。 ディーゼル粒子状物質および同様のサイズの他の粒子は、実験動物で発がん性があり、約 0.1 mg/mXNUMX を超える濃度で曝露された労働者の肺がんのリスクを高めるようです。3. 地下鉱山の鉱山労働者は、かなり高いレベルのディーゼル粒子状物質への暴露を経験しています。 国際がん研究機関 (IARC) は、ディーゼル粒子状物質を発がん性物質である可能性があると考えています。

ディーゼル排気の生成は、エンジン設計と高品質でクリーンな低硫黄燃料により削減できます。 セタン価と硫黄含有量が低いエンジンと燃料の定格を下げると、粒子状物質の生成が少なくなります。 低硫黄燃料の採用によりSOの発生を抑制2 そして粒子状物質の。 フィルターは効果的で実行可能であり、排気流からディーゼル粒子状物質の 90% 以上を除去できます。 フィルターは、スクラバーなしのエンジン用と、水または乾式スクラバーを備えたエンジン用があります。 一酸化炭素は、触媒コンバーターで大幅に削減できます。 窒素酸化物は、窒素と酸素が高圧および高温の条件下 (つまり、ディーゼル シリンダー内) にあるときはいつでも形成され、その結果、除去するのがより困難になります。

分散したディーゼル粒子状物質の濃度は、適切な機械換気とディーゼル機器の使用制限により、坑内鉱山で減少させることができます。 ディーゼル駆動の車両やその他の機械は、排気生成物を希釈して除去するために最小限の換気が必要です。 換気の量は、エンジンのサイズとその用途によって異なります。 XNUMX つのエア コースで XNUMX つ以上のディーゼル駆動の機器が動作している場合は、排気を希釈して除去するために換気を増やす必要があります。

ディーゼル駆動の機器は、炎や火花を伴う高温の排気を放出するため、火災や爆発のリスクが高くなる可能性があり、その表面温度が高いと、蓄積された石炭の粉塵やその他の可燃性物質が発火する可能性があります。 炭鉱では、石炭の燃焼を防ぐために、ディーゼル エンジンの表面温度を 305 °F (150 °C) 未満に保つ必要があります。 排気ガスからの炎と火花はスクラバーによって制御され、石炭粉塵とメタンの発火を防ぎます。

ガスと蒸気

表 1 に、鉱山で一般的に見られるガスを示します。 最も重要な天然ガスは次のとおりです。 メタン & 硫化水素 炭鉱ではラドン、ウランや他の鉱山ではラドン。 どちらも酸素欠乏の可能性があります。 メタンは可燃性です。 ほとんどの炭鉱爆発はメタンの発火に起因し、最初の爆発の衝撃によって浮遊した石炭粉塵によって引き起こされるより激しい爆発が続くことがよくあります。 石炭採掘の歴史を通じて、火災や爆発が何千人もの鉱山労働者の主な死因となっています。 爆発の危険性は、メタンを爆発下限界以下に希釈し、通常は濃度が最も高い顔の部分に潜在的な着火源を禁止することによって減らすことができます。 鉱山の肋骨 (壁)、床、天井に不燃性の石灰岩 (またはその他のシリカを含まない不燃性の岩粉) をまぶすと、粉塵爆発を防ぐのに役立ちます。 メタン爆発の衝撃で浮遊する粉塵が可燃性でなければ、二次爆発は起こりません。

表 1. 炭鉱で発生する有害ガスの通称と健康への影響

ガス

一般名

健康への影響

メタン (CH4)

火の湿気

可燃性、爆発性; 単純窒息

一酸化炭素(CO)

白い湿った

化学的窒息

硫化水素 (H2S)

湿った悪臭

目、鼻、喉の刺激; 急性呼吸抑制

酸素欠乏症

黒い湿った

無酸素症

ブラスト副産物

湿った後

呼吸器刺激物

ディーゼルエンジンの排気

同じ

呼吸器への刺激; 肺癌

 

ラドンは、ウラン鉱山、スズ鉱山、およびその他の鉱山で発見された天然の放射性ガスです。 炭鉱では発見されていません。 ラドンに関連する主な危険性は、以下で説明する電離放射線の発生源であることです。

その他のガスによる危険には、ディーゼル エンジンの排気ガスや爆破副産物に含まれる呼吸器への刺激物が含まれます。 一酸化炭素 エンジンの排気ガスだけでなく、鉱山火災の結果としても検出されます。 炭鉱火災の際、CO は致死濃度に達するだけでなく、爆発の危険にもなり得ます。

窒素酸化物 (NOx)、主にNOとNO2、ディーゼルエンジンによって、および発破の副産物として形成されます。 エンジンでは、NOx 79% が窒素で 20% が酸素である空気を、ディーゼル エンジンの機能に必要な条件である高温高圧の条件下に置くことの固有の副産物として形成されます。 NOの生産x エンジンを可能な限り冷却し、換気を増やして排気を希釈して除去することにより、ある程度減らすことができます。

NOx 爆破副産物でもあります。 爆破中、鉱山労働者は爆破が行われるエリアから移動します。 窒素酸化物、粉塵、およびその他の爆破結果への過度の暴露を避けるための従来の慣行は、鉱山の換気によって十分な量の爆破副産物が鉱山から取り除かれるまで待ってから、吸気口の領域に再び入ることです。

酸素欠乏症 多くの方法で発生する可能性があります。 酸素は、メタンなどの他のガスによって置き換えられるか、換気のない空間で燃焼または微生物によって消費される可能性があります。

特定のグループの鉱夫がさらされるさまざまな空気感染の危険があります。 水銀蒸気への曝露、つまり水銀中毒のリスクは、金の採鉱者、精錬業者、および水銀採掘者の間で危険です。 ヒ素への曝露と肺がんのリスクは、金鉱夫と鉛鉱夫の間で発生します。 ニッケルへの曝露、ひいては肺がんや皮膚アレルギーのリスクは、ニッケル鉱山労働者の間で発生します。

一部のプラスチックは、鉱山でも使用されています。 これらには以下が含まれます 尿素ホルムアルデヒド & ポリウレタンフォーム、どちらもその場で作られたプラスチックです。 それらは、穴をふさぎ、換気を改善し、ルーフサポートのより良いアンカーを提供するために使用されます. これら 1 つのフォームの XNUMX つの出発物質であるホルムアルデヒドとイソシアネートは、呼吸器への刺激物であり、どちらもアレルギー感作を引き起こす可能性があり、感作された鉱山労働者がいずれかの成分に対処することはほぼ不可能です。 ホルムアルデヒドはヒト発がん物質です (IARC グループ XNUMX)。

物理的危険性

ノイズ 鉱業ではどこにでもあります。 強力な機械、ファン、発破、鉱石の輸送によって生成されます。 通常、地下鉱山はスペースが限られているため、残響場が形成されます。 同じ音源がよりオープンな環境にある場合よりも、騒音への露出は大きくなります。

騒音への暴露は、鉱山機械の騒音制御の従来の手段を使用することによって減らすことができます。 トランスミッションは静かになり、エンジンはより静かになり、油圧機械も同様に静かになります。 シュートは、吸音材で断熱または裏打ちすることができます。 鉱山労働者の聴力を維持するために、定期的な聴力検査と組み合わせた聴力保護具が必要になることがよくあります。

電離放射線 鉱業では危険です。 ラドンは、発破によって緩む間に石から遊離することができますが、地下の小川を通って鉱山に入る可能性もあります. 気体なので空気中です。 ラドンとその崩壊生成物は電離放射線を放出し、その一部は肺でがん細胞を生成するのに十分なエネルギーを持っています。 その結果、ウラン鉱山労働者の肺がんによる死亡率が上昇しています。 喫煙者の場合、死亡率は非常に高くなります。

ヒート 地下および地上鉱山労働者の両方にとって危険です。 地下鉱山では、主な熱源は岩石そのものです。 岩の温度は、水深が1m進むごとに約100℃上昇します。 熱ストレスの他の原因には、労働者が行っている身体活動の量、循環する空気の量、周囲の空気の温度と湿度、採鉱設備 (主にディーゼル駆動の設備) によって生成される熱が含まれます。 非常に深い鉱山 (1,000 m よりも深い) では、重大な熱の問題が発生する可能性があり、鉱山の肋骨の温度は約 40 °C になります。 地上作業員にとって、身体活動、高温のエンジンの近く、気温、湿度、日光が主な熱源です。

熱ストレスの軽減は、高温の機械を冷却し、身体活動を制限し、十分な量の飲料水を提供し、日光を避け、十分な換気を行うことで達成できます。 表面機械の場合、エアコン付きキャブは機器オペレーターを保護できます。 たとえば、南アフリカの深海鉱山では、地下の空調ユニットが緩和のために使用され、熱ストレスに対処するための応急処置用品が用意されています。

多くの鉱山は高地 (たとえば、4,600 m 以上) で操業しているため、鉱山労働者は高山病にかかることがあります。 これは、高高度の鉱山と通常の大気圧の間を行ったり来たりすると、さらに悪化する可能性があります。

 

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内容

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