Оксид углерода СО. Газ без цвета, запаха и вкуса. Плотность 1,25 кг/м³. Растворимость в воде при 0⁰С 3,3%. Горит и взрывается при концентрации в воздухе от 12,5 до 75%. Наибольшей силы взрыв при концентрации 30%. Температура воспламенения газовоздушной смеси при взрыве 630-810⁰С. Температура самовоспламенения при смешивании с воздухом 530 – 610⁰С. Впервые получен французским химиком Жаком де Лассоном в 1776 г. при нагревании оксида цинка с углем. Первоначально полученный газ ошибочно приняли за водород, т.к. он горел синим пламенем. То, что в состав газа входит углерод и кислород, установил в 1800 г. английский химик Вильям Крукшэнк. СО вне атмосферы Земли впервые обнаружен бельгийцем М. Мижотом в 1949 г. по наличию колебательно – вращательной полосы в ИК - спектре Солнца.

Источники поступления: взрывные работы; пожары; работа двигателей внутреннего сгорания, взрывы метана или угольной пыли (при взрыве 1 кг угольной пыли образуется 1,5 м³ СО).

Газ весьма ядовит, соединяясь с гемоглобином крови, вытесняет из нее кислород. Для полного насыщения крови человека требуется 300 см³ СО.

Симптомы нехронического отравления СО:

- слабого (вдыхание в течение до 1 ч воздуха с содержанием СО 0,048%) - головная боль, шум в ушах, головокружение, сердцебиение

- сильного (вдыхание в течение 0,5-1 ч воздуха с содержанием 0,128 % СО) – кроме вышеуказаных симптомов, потеря способности двигаться и притупление сознания

- смертельного (непродолжительное вдыхание воздуха с содержанием 0,4% СО) – потеря сознания, судороги; при содержании СО около 1% потеря сознания после нескольких вдохов.

Факторы, влияющие на степень отравления: частота дыхания; скорость кровообращения; чередование вдыхания чистого и отравленного воздуха; состояние организма (покой - физическая работа); комплекция человека.

При ходьбе, физической работе, большей частоте дыхания и скорости кровообращения, при отсутствии чередования вдохов чистого и отравленного воздуха скорость отравления возрастает.

Максимально допустимое содержание СО 20 мг/м³. При работе в атмосфере, содержащей оксид углерода, не более 1 часа ПДК может быть увеличена до 50 мг/м³, не более 30 минут – до 200мг/м³. Работы при увеличенном содержании оксида углерода в воздухе рабочей зоны могут возобновиться не ранее двухчасового перерыва.

Перед допуском людей в забой после взрывных работ содержание условной окиси углерода не должно превышать 0,008% при условии продолжающегося непрерывного проветривания забоев.

Оксиды азота NO, NO₂, N₂O₄, N₂O₅. Образуются при взрывных работах. Имеют бурый цвет и характерный резкий запах. Наиболее устойчивы в воздухе NO₂ и N₂O₄. Плотность NO₂ - 2,05 кг/м³, N₂O₅ – 4,11 кг/м³. При повышении температуры N₂O₄ распадается на NO₂. Легко растворимы в воде, в одном объеме воды при 20⁰С растворяется 67 объемов N₂O₅, поэтому в сырых выработках они поглощаются влагой воздуха. Весьма ядовиты, вызывают раздражение слизистых оболочек дыхательных путей и глаз, в тяжелых случаях – отеки легких. Токсическое действие проявляется через 4-6 ч (иногда – через 20-30ч). Симптомы отравления: кашель, головная боль, рвота, синюшность, повышение температуры тела, расстройство сердечной деятельности. Смертельная концентрация при кратковременном вдыхании воздуха с концентрацией NO₂ 0,025%.

Образуются при взрывных работах. Сокращение содержания оксидов азота в атмосфере горных выработок: применение взрывчатых веществ (ВВ) с нулевым или небольшим отрицательным кислородным балансом и со специальными добавками, устранение неполного взрывания ВВ, применение орошения.

Сернистый газ SO₂. Без цвета, с кислым вкусом и сильным раздражающим запахом. Плотность 2,86 кг/м³. Растворимость при 20⁰С - 40 объемов SO₂ в 1 объеме воды. Ядовит, раздражает слизистые оболочки дыхательных путей и глаз. В тяжелых случаях вызывает воспаление бронхов, отек гортани, легких. Концентрация 0,05% опасна для жизни даже при кратковременном вдыхании. Содержание SO₂ в воздухе не должно превышать 0,00035%.

Образуется при взрывных работах в сернистых породах или если ВВ содержит серу, при пожарах, при горении угольных пластов, содержащих серу, а также может выделяться из пластов угля и пород в смеси с другими газами, чаще с водородом, иногда с метаном. Запах SO₂ ощутим при его содержании в воздухе 0,0005%. Поскольку сернистый газ обладает острым запахом, его удается обнаружить при очень малых концентрациях, не опасных для здоровья, и своевременно принять предупредительные меры.

Сероводород H₂S. Газ, без цвета. Сладковатый вкус и запах тухлых яиц. Запах сероводорода ощущается при его содержании в воздухе от 0,0001%, что позволяет обнаружить его даже тогда, когда его содержание в воздухе весьма мало и не угрожает здоровью человека. Плотность 1,52 кг/м³. Хорошо растворяется в воде, при нормальном атмосферном давлении и температуре +15⁰С в 1 литре воды растворяется 3,23 л H₂S. Если возмутить воду, насыщенную H₂S, из нее может мгновенно выделиться опасное для жизни количество газа. Поэтому в выработки, где есть скопления воды и чувствуется запах сероводорода, не следует заходить без средств защиты органов дыхания.

Максимальное допустимое содержание в воздухе 0,00066%. ПДК в воздухе рабочей зоны 10 мг/м³, в смеси с углеводородами С₁ – С₅ – 3 мг/м³. При больших концентрациях H₂S в воздухе его запах не ощущается, что увеличивает опасность газа. Очень ядовит, действует раздражающе на слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Симптомы отравления (в порядке увеличения): раздражение и жжение в глазах и дыхательных путях; усталость; тошнота; рвота; обморок. 

Смертельно опасен даже при кратковременном воздействии концентрации H₂S 0,1%. При концентрации в воздухе 6% взрывается. Выделяется из горных пород (особенно пластов каменной соли) и минеральных источников.

Образуется при гниении органических веществ, разложении водами пород, содержащих серу, пожарах, при взрывных работах, особенно в случаях неполного сгорания взрывчатых веществ, при горении угля, содержащего пирит, а также выделяется из трещин угольных пластов и пород, иногда совместно с метаном.

Сероводород горит и при концентрации в воздухе 6% взрывается. Температура воспламенения 290-487⁰С.

Аммиак NH₃. Газ без цвета, с резким характерным запахом, хорошо растворим в воде. Плотность 0,772 кг/м³. При содержании в воздухе 30% он взрывается. Аммиак ядовит, раздражает слизистые оболочки и кожу, а при высоких концентрациях вызывает отек гортани. Образуется при разложении азотсодержащих соединений, при тушении пожаров, взрывных работах.

Акролеин СН₂СНСОН. Бесцветная легко испаряющаяся жидкость. В атмосфере может присутствовать в виде пара. Образуется в результате разложения дизельного топлива под действием высокой температуры. Очень ядовит. Раздражает слизистые оболочки носоглотки и глаз. Вызывает головокружение, тошноту, боли в желудке, рвоту. 10 минутное пребывание в атмосфере, содержащей 0,014% акролеина, опасно для жизни. Допустимая концентрация в воздухе 0,00008%. Уменьшение содержания акролеина в воздухе достигается применением фильтров для очистки выхлопных газов дизельной техники.

Альдегиды (анисовый СН₃ОС₆Н₄СОН, ацетальдегид СН₃СОН, бензальдегид С₆О₅СОН, коричневый альдегид С₆Н₅СНСНСОН, формальдегид НСОН, хлораль CCl₃COH).

Образуются, как и акролеин, при работе двигателей внутреннего сгорания. Ядовиты, раздражают слизистые оболочки глаз, дыхательных путей, действуют на центральную нервную систему. Из наиболее опасных – формальдегид. Вызывает некроз кожи, конъюнктивит, насморк, бронхит, чувство слабости, расстройство пищеварения, головные боли, сердцебиение, бессонницу, отсутствие аппетита, заболевание слизистых оболочек.

Углекислый газ СО₂. Плотность при нормальных условиях 1,96 кг/м³, растворимость в воде при 0⁰С 179,7%. СО₂ образуется в результате окисления древесины, угля, пород, а также при проведении взрывных и сварочных работ, пожарах, взрывах метана и пыли, дыхании людей.

Воздействие СО₂ на организм, при концентрациях до 3% стимулирует дыхание вследствие раздражения дыхательного центра центральной нервной системы; при 6% появляется одышка и слабость; при 10% наступает обморочное состояние; при 20-25 % смертельное отравление.

ПДК СО₂ в России не установлено, в США ПДК СО₂ 9000 мг/м³.

Контроль состояния атмосферы карьеров осуществляется не реже одного раза в квартал и после каждого изменения технологии работ Места отбора проб и их периодичность устанавливаются графиком, утвержденным техническим руководителем организации.

Возобновление технологических работ после производства массовых взрывов разрешается по мере получения сведений от специализированного профессионального аварийно-спасательного формирования о снижении концентрации ядовитых продуктов взрыва в воздухе до установленных санитарных норм, рассеивания пылевого облака, полного восстановления видимости и осмотра мест взрыва ответственным лицом, но не ранее чем через 30 мин после взрыва.

Во всех случаях, когда содержание вредных газов или запыленность воздуха превышают установленные нормы, должны быть приняты меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда.

ПДК и классы опасности пылей, наиболее часто встречающихся в атмосфере карьеров, представлены в табл. 2.

Таблица 2