Исследовательская работа Самоспасатель шахтерский

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Гимназия №12»

НОУ «Интеллектуал»

Самоспасатель шахтерский

Исследовательская работа

Выполнил:

Лузянин Павел Дмитриевич, 6 «а» класс

Руководители: 

Гареева Фарида Анусовна, учитель технологии

 Ананьева Зинаида Ивановна, учитель начальных классов

Ленинск-Кузнецкий

2016

Содержание

Введение

Ленинск - Кузнецкий - город горняков. В  каждой семье есть человек, судьба которого связана с шахтёрской деятельностью. Это ламповщицы и нормировщики, машинисты подъёма, горнорабочие, электрослесари и т.д.

Каждый день мы общаемся с этими людьми и принимаем это как должное.    Многие из наших родителей работают в шахте, так  как это основное предприятие нашего региона и нам, как и нашим родителям, может быть, придется связать свою судьбу с угольными предприятиями нашего города.

         Но после того, как мы сходили на экскурсию в музей шахты имени «Рубана», мы стали с еще большим уважением относиться к профессии шахтера. В музее нам открылось много интересного и примечательного: новые виды горных механизмов,  транспортные и пассажирские ленты, впервые увидели дизелевоз и узнали условия его эксплуатации. Познакомились с передовиками производства и кавалерами шахтёрской  славы: Митрофановым А.Н., Петуховым Н.И, Антроповым П,В, Барановым С.П, Кузьминым Ю.В, Сухаревым А. Ф.

Особую заинтересованность у нас вызвали средства индивидуальной защиты шахтёров. После того, как в прошлом году мы изучили устройство и назначение шахтёрской лампы, мы поняли, что это далеко не все средства для  безопасной работы в шахте. И, как бы продолжением нашей работы  стала вот эта тема «Самоспасатель шахтёрский »  

После экскурсии мы решили пополнить экспозицию в музее « Сибирская старина») темой о самоспасателе. С этим предложением мы обратились к руководителю  музея «Сибирская старина»  Гареевой Ф.А.   Она согласилась и была рада оказать  нам помощь в этой работе и, что самое интересное, у ее родственников, сохранился  настоящий старинный экспонат самоспасателя. Нас это еще больше вдохновило в поиске материала по этой теме.

Цель:  обобщение  истории появления  самоспасателя и его роли   в безопасности шахтеров.

 Задачи:

• Изучить историю появления первых шахтовых самоспасателей в России и в странах Европы.
• Проследить  эволюцию развития шахтового самоспасателя  от  19 века до 21 века.
• Пополнить  экспозицию в музее «Сибирская старина», посвященную шахтерскому труду.

Методы исследования: 

• Анализ литературы и  Internet-ресурсов  
• Экскурсия в учебный комплекс по подготовке шахтеров
• Анкетирование (ученики 6 классов мальчики)
• Интервью с Н.Н.Ретинским   (бригадир проходческой бригады шахты «Костромовская»)
• Практическое занятие « Изучение работы самоспасателя»

В ходе  интервью с Н.Н.Ретинским, бригадиром проходческой бригады шахты «Костромовская», которого мы  приглашали в  гимназию на  классный час «Встреча с интересными людьми», мы узнали о правилах выдачи и пользования самоспасателем, его устройством  и  практическим применением в экстремальных случаях.

1.История появления шахтерского самоспасателя

Первые упоминания о респираторах можно найти в XVI веке, в работах Леонардо да Винчи, который предлагал использовать для защиты от изобретённого им оружия — токсичного порошка — смоченную ткань. В 1799 году Александр Гумбольд разработал первый примитивный респиратор, когда он работал в Пруссии горным инженером.

Практически все старинные респираторы состояли из мешка, который полностью закрывал голову, застёгивался на горле и имел окна, через которые можно было смотреть. Некоторые респираторы были сделаны из резины, некоторые — из прорезиненной ткани, другие — из пропитанной ткани, и в большинстве случаев рабочий переносил бак со «слабо сжатым» воздухом, который использовался для дыхания. В некоторых устройствах использовалась адсорбция углекислого газа, и воздух вдыхался неоднократно, в других выдыхаемый воздух выпускался наружу через клапан выдоха.

Первый патент на фильтрующий респиратор в США получил Льюис Хаслетт в 1848 году. Этот респиратор фильтровал воздух, очищая его от пыли. Для фильтрации использовались фильтры из смоченной шерсти или аналогичное пористое вещество. После этого было выдано много других патентов на респираторы, в которых для очистки воздуха использовалось хлопковое волокно, а также активированный уголь и известь для поглощения вредных газов, и были сделаны улучшения смотровых окон. В 1879 году Хадсон Хёрт запатентовал чашеобразный респиратор, похожий на те, которые широко используются в промышленности в настоящее время. Его фирма продолжала выпуск респираторов до 1970-х годов.

Фильтрующие респираторы изобретали и в Европе. Джон Стенхауз, шотландский химик, изучал разные виды активированного угля, чтобы узнать, какие из них лучше улавливают вредные газы. Он проложил дорогу к применению активированного угля для фильтрации воздуха в респираторах, разработав первый такой респиратор. Сейчас активированный уголь широко используется в противогазах. В 1871 году английский физик Джон Тиндал добавил к респиратору Стенхауза фильтр из шерсти, насыщенный гидрооксидом кальция, глицерином и углём, и стал изобретателем «пожарного респиратора». Этот респиратор улавливал и дым, и вредные газы, и он был показан Королевскому (научному) обществу в Лондоне в 1874 году. Также в 1874 году Самюэль Бартон запатентовал устройство, которое «позволяло дышать там, где воздух загрязнён вредными газами или парами, дымом или другими загрязнениями». Бернхард Леб запатентовал несколько устройств, которые «очищали загрязнённый или испорченный воздух», и их применяли пожарные Бруклина.

Один из первых задокументированных случаев попытки применения респираторов для защиты от пыли относится к 1871 году, когда фабричный инспектор Роберт Бейкер попытался организовать их применение. Но респираторы были неудобные, и из-за увлажнения фильтра выдыхаемым воздухом он быстро забивался пылью так, что становилось трудно дышать, из-за чего рабочие не любили их использовать.

В России, по сохранившимся письменным источникам, до начала Первой мировой войны, горноспасатели использовали импортные дыхательные аппараты Дрегера (Германия). Они также использовались после окончания I Мировой войны горноспасателями.

2. Анкетирование «Что вам  известно о самоспасателе?»

Мы провели анкетирование среди мальчиков 6 классов с целью осведомленности учащихся об индивидуальных средствах защиты работников угольной промышленности в чрезвычайных ситуациях.

Рис.1 Результаты  анкетирования              Рис.2 Результаты  анкетирования

Рис.3 Результаты  анкетирования             Рис.4 Результаты  анкетирования

        В результате анкетирования мы пришли к выводу, что о самых первых разработках самоспасателя знают только 3 человека. Фамилию первого изобретателя знает только 1 человек из 30. Самоспасатель видели 13 человек из 30, но на практике его себе не представляли.

        Поэтому мы решили познакомить учащихся 6 классов с назначением и практическим применением самоспасателя в шахте при работе в аварийных условиях. Кроме того, самоспасатель можно использовать и другими аварийными службами: МЧС, ВГСЧ.

3. Фильтрующий самоспасатель СПП-2

3.1 Назначение

Фильтрующий самоспасатель является индивидуальным средством защиты органов дыхания для подземных работников угольных и рудных горных предприятий.

Фильтрующий самоспасатель СПП – 2 представляет собой противогаз одноразового действия и предназначен для защиты органов дыхания человека от воздействия окиси углерода, пыли и дыма.

Срок защитного действия самоспасателя при условии содержания свободного кислорода в воздухе не менее 17% по объему и концентрации окиси углерода не выше 1% составляет 60 минут.

Самоспасатель предназначен только для пользования во время выхода из загазированных выработок на поверхность или в выработки со свежей струей воздуха. Производить работы в самоспасателе, применять его при внезапных выбросах угля и газа и пользоваться им повторно нельзя.

2. Техническая характеристика

•  Время защитного действия от окиси углерода, мин 60
• Масса самоспасателя, г 1050

• Размеры ( в мм):

Длина 135

Ширина 85

Высота 120

3. Устройство и работа

Самоспасатель (рис 5) состоит из фильтрующего патрона –1 с загубником –6, помещенного в прочный герметичный футляр-9 с крышкой –10. Внутри патрона размещена шихта из осушителя-2 и катализатора –4, противодымный фильтр –5 из синтетического материала, клапан выдоха –7 и клапан вдоха –14, предфильтр (матерчатый фильтр для очистки от пыли) –3.

Рис.5. Самоспасатель СПП-2 в разрезе

Патрон подключается к дыхательным органам непосредственно через загубник –6. для уменьшения нагрузки на лицевые мышцы предусмотрено специальное оголовье из тесьмы –8. в комплект самоспасателя входят противодымные очки –11, носовой зажим –12 и плечевая тесьма –13.

При вдохе наружный воздух под действием разряжения проходит ререз матерчатый фильтр, одетый на патрон самоспасателя, где он очищается от грубой пыли и капельной влаги и далее через перфорированное дно патрона 1 в слой осушителя (селикагеля) 2. сухой воздух поступает в слой катализатора (гопкалита) 4, представляющий собой смесь 60% MnO2и 40%CuO. Окись углерода, содержащаяся в воздухе, каталитически окисляется до углекислого газа. Окись меди служит катализатором для восстановительной реакции.

В фильтре 5 воздух очищается от дыма и пыли, получающейся при истирании гопкалита от ношения самоспасателя, и через клапан вдоха 14 поступает в легкие. При выдохе воздух выходит в атмосферу через клапан выдоха 7, нос при этом должен быть зажат носовым зажимом 12.

4. Правила включения в самоспасатель СПП-2

Для включения в самоспасатель необходимо передвинуть его вперед, сорвать металлическую ленту 15, разъединить футляр и отбросить крышку футляра 10, вынуть патрон и отбросить корпус футляра 9. взять в рот загубник 6, надеть оголовье 8 и носовой зажим 12.

При пользовании самоспасателем необходимо следить за тем, чтобы в него не попала вода, которая может проникнуть через отверстия в корпус патрона. Выпускать слюну в загубник не рекомендуется.

Фильтрующие самоспасатели имеют большое сопротивление на вдохе, поэтому движение в самоспасателях допускается со скоростью не более 3-4 км/час.

4.1 Устройство и принцип действия самоспасателя ШСС - 7.

Устройство и принцип действия шахтных изолирующих самоспасателей рассмотрим на примере самоспасателя ШСС - 7. (рис 6)

Самоспасатель ШСС-7 состоит из регенеративного патрона –1 с пусковым устройством –2, дыхательного мешка –3 с клапаном избыточного давления –4, гофрированного шланга –5 с загубником –6 и носового зажима -7 .

Регенеративный патрон заполнен гранулированным кислородосодержащим продуктом.

Пусковое устройство при вскрытии самоспасателя срабатывает автоматически и выделяет за 20-30 сек. около 5 литров кислорода.

Пусковое устройство при вскрытии самоспасателя срабатывает автоматически и выделяет на 20-30 секунд около 5 литров кислорода.

Патрон самоспасателя вмонтирован в металлический футляр- 8. в нерабочем положении дыхательный мешок и шланг находиться в свернутом виде под крышкой футляра –9, которая посредством двух металлических лент –10 и быстовскрываемого замка с ремешком –11 прикрепляется к футляру и герметизируется резиновой прокладкой. Для удобства ношения футляр снабжен плечевым ремнем –12.

По принципу действия самоспасатель ШСС-7 относится к изолирующим дыхательным аппаратам на химически связанном кислороде с маятниковой схемой дыхания

Рис. 6. Самоспасатель ШСС –7

Схема действия самоспасателя: выдыхаемый воздух через загубник по гофрированному шлангу поступает в регенеративный патрон, где очищается от углекислого газа, пополняется кислородом и по кольцевому зазору между внутренней и наружной обечайками патрона направляется в дыхательный мешок. Избыток воздуха удаляется через избыточный клапан. При вдохе следует в обратном направлении, т.е. проходит через патрон, шланг и поступает в дыхательные пути человека.

Процесс очистки воздуха в регенеративном патроне протекает с выделением тепла, поэтому патрон работающего самоспасателя становится горячим, а выдыхаемый воздух – теплым.

4.2 Правила включения в самоспасатель ШСС-7

Рабочие, застигнутые в горных выработках аварией (внезапный выброс, пожар, взрыв), должны немедленно включится в самоспасатели и выходить из аварийного участка по маршруту согласно ПЛА или по указанию лиц технического надзора. (рис 7)

Для включение в самоспасатель необходимо:

- надеть плечевой ремень самоспасателя на шею, одним резким движением руки сорвать за ремешок замок и сбросить крышку футляра;

• быстро взять загубник в рот так, чтобы его пластинки оказались между деснами и губами, а отростки были зажаты губами, надеть носовой зажим после чего начать равномерно дышать;
• укоротить плечевой ремень настолько, чтобы гофрированный шланг не натягивался.

Рис.7. Включение в самоспасатель.         Рис.8. Самоспасатель в рабочем

                                                                    положении.

Включение в самоспасатель нужно производить быстро в течение 5-8 сек. после сбрасывании крышки футляра.

При более длительном включении возможна потеря кислорода, выделяемого пусковым устройством для обеспечения нормального дыхания в самоспасателе в первые две минуты (период разработки регенеративного продукта). В таком случае, а также в случае несрабатывания пускового устройства, включаться в самоспасатель следует на выдохе.

Для этого нужно:

• взять загубник в рот, сделать глубокий вдох через нос, выдохнуть в самоспасатель через рот (дыхательный мешок наполнится воздухом), быстро надеть носовой зажим и начать равномерно дышать.( Рис. 8)

ПРИМЕЧАНИЕ: Если пусковое устройство не сработало, в процессе дыхания в аппарате может произойти кратковременное резкое повышение давления за счет термического разложения пускового брикета. Опасаться этого не следует, давление быстро нормализуется работой избыточного клапана.

Нагревание самоспасателя при дыхании в нем свидетельствует о нормальной работе аппарата.

После выхода из аварийного участка использованный самоспасатель должен быть сдан в ламповую.

Использованный самоспасатель для повторного включения непригоден!

4.3 Правила получения и ношения самоспасателя в шахте

При выдаче для ношения самоспасатели нумеруются и закрепляются индивидуально за каждым работающим на шахте, о чем делается запись в специальном журнале.

Сотрудникам ламповой категорически запрещается выдача самоспасателей лицам, не обученным обращению с ними и не прошедшим тренировку в самоспасателе.

Лицо, получившее самоспасатель, несет ответственность за его сохранность.

Спасатели, выданные для ношения, в период между сменами, хранятся в ламповой шахты.

Перед спуском в шахту рабочий должен взять в ламповой закрепленный за ним самоспасатель проверить:

- состояние защитного футляра (отсутствие пробоин, глубоких вмятин и исправность замка);

• наличие пломбы;
• наличие плечевого ремня.

Самоспасатель носят на плечевом ремне через плечо на боку.

Поднимать и носить самоспасатель за ремешок замка футляра не разрешается, так как это может привести к срыву гарантийной пломбы и нарушению герметичности самоспасателя.

При передвижении по горным выработкам следует оберегать самоспасатель от толчков и ударов.

На постоянном рабочем месте самоспасатель можно снять и повесить рядом с собой на расстоянии не более 2-3 метров в месте, защищенном от обрушений.

Если работа связана с передвижением по горным выработкам, снимать самоспасатель запрещается.

Необходимо оберегать самоспасатель от повреждений, нарушающих целостность его корпуса.

Во избежании пожара категорически запрещается вскрывать регенеративный патрон.

Следует помнить, что при разрушении самоспасателя кислородосодержащий продукт, которым он снаряжен, может вызвать воспламенение угля, дерева и других горючих материалов, соприкасающихся с продуктом.

Поднявшись на поверхность, рабочий должен сдать самоспасатель в ламповую. Оставлять самоспасатель в шахте на рабочем месте или передавать его другому лицу, если это не связано с необходимостью спасения жизни, запрещается. Партии отбирают 3% самоспасателей (но не менее 3 штук) для проверки запаса кислорода в пусковом устройстве.

Заключение

        В ходе исследовательской работы мы изучили историю появления первых шахтовых самоспасателей с XVI в. Узнали имя первого разработчика примитивного респиратора, не только в России, но и в Европе. Изучили попытки применения первых респираторов, их состав. Познакомились с использованием активированного угля для фильтрации воздуха.

        Проследили эволюцию развития самоспасателей с XVI до XXI в. Узнали их практическое применение и правила использования.

        Пополнили экспозицию музея «Гимназия 12» «Сибирская старина» средствами индивидуальной защиты работников угольной промышленности: респиратор при работе в большой запыленности, респиратор со сменным фильтром, самоспасатель СПП-4, самоспасатель ШС-7, защитные очки. Сняли видеоролик «Практическое назначение и использование самоспасателя», который будем просматривать при проведении экскурсий в музее по данной теме.

В результате исследования мы пришли к  выводу, что самоспасатель является не только обязательным, но и необходимым  атрибутом - предметом первой необходимости для работы шахтеров в лаве.  В ходе раскрытия нашей темы, мы показали, что самоспасатель претерпел много изменений с момента его изобретения. От него зависила и зависит   жизнь и безопасность людей, работающих под землей  в особо опасных условиях.

Практическая значимость нашей исследовательской работы состоит в том, что ее можно использовать в преддверии празднования Дня шахтера на классных часах, в работе  по профориентации, на уроках истории,  занятиях внеурочной деятельности, при проведении экскурсий в музее «Сибирская старина»

Литература

1. Ушаков К.Ш. Охрана труда. [Текст] / Ушаков К.Ш. – Издательство «Недра», Москва 1986г., 624с.
2. Орлов Н. В., Судиловский М. Н. Пособие по горноспасательному делу. [Текст] / Орлов Н. В., Судиловский М. Н. – Издательство «Недра», Москва 1976г., 222с.
3. Никопаев В. Ф., Гладков Ю.А. Техническое оснащение аварийно- спасательной службы промышленных предприятий. [Текст] / Никопаев В. Ф., Гладков Ю.А. – Издательство «Металлургия», Москва 1975г., 280с.
4. Щадов М.И, Владыченко И.М. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. [Текст] / М.И. Щадов, И.М. Владченко. Издательство «Недра», Москва 1986 г. 448с.
5. Степкин В.П. Шахтный изолирующий самоспасатель ШС-1. Инструкция по эксплуатации. [Текст] / Степкин В.П. – Издательство «Недра», Москва 1971г., 21с.

6. Интернет ресурсы:

1. https://www.google.ru/search
2. http://omchs-rezerv.ru/index.php/oborudovanie
3.  http://mir.zavantag.com/pravo/630736/index.html
4. http://www.tdspasatel.ru/catalog/detail.php
5. https://www.google.ru/search

Приложение