Методические указания к практическим работам по дисциплине «Безопасность ведения горных работ. Горноспасательное дело» (стр. 3 )

Продолжать реанимацию необходимо до восстановления спонтанного пульса и собственного дыхания, либо до появления явных признаков биологической смерти (трупные пятна, трупное окоченение и т. д.).

Аппарат искусственной вентиляции легких

«Горноспасатель-10» (ГС-10)

Назначение аппарата ГC-10. Аппарат ГС-10 предназначен для проведения искусственной вентиляции легких (в дальнейшем - ИВЛ) и ингаляции чистым кислородом пострадавшим при авариях и несчастных случаях в шахте.

ИВЛ может проводиться в пригодной и непригодной для дыхания атмосфере.

В непригодной для дыхания атмосфере ГС-10 применяется совместно с любым дыхательным аппаратом, используемым в горноспасательной практике (например, шахтными самоспасателями: ШСС-Т и ШСС-1, регенеративными респираторами: Р-30 и P-34).

Технические данные ГС-10 представлены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Технические данные ГС-10

Запас кислорода в баллоне при 20 МПа, л	200
Масса ГС-10, кг, не более	5,2
Работа в режиме ИВЛ
Время действия ГС-10, мин	90
Давление переключения ГС-10 с вдоха на выдох, мм в. ст. основной режим дополнительный режим экстренный (ручной)	180 ± 15 300 ± 30 500 ± 50
Содержание кислорода в дыхательном газе, %	35 ± 5
Работа в режиме ингаляции
Время действия ГС-10, мин	15
Содержание кислорода в дыхательном газе, %	99,2-99,5

Устройство и работа ГС-10. ГС-10 (рис.2.1) является аппаратом ИВЛ с переключением по давлению, т. е. переключение с фазы вдоха на фазу выдоха происходит вследствие достижения заданного давления дыхательного газа в дыхательном контуре.

Для осуществления вдоха используется энергия сжатого кислорода, содержащегося в баллоне, и способность инжектора подсасывать атмосферный воздух и направлять образовавшуюся кислородно-воздушную смесь в легкие пострадавшего.

Рис. 2.1. Аппарат искусственной вентиляции легких

«Горноспасатель 10» (ГС-10)

1- устройство переключения фаз дыхания; 2 – гибкая трубка; 3 – заглушка; 4 – тройник; 5 – манометр; 6 – гайка; 7 – вентиль; 8 – редуктор; 9 – баллон; 10 – лента; 11 – гибкая трубка; 12 – гайка; 13 – ингаляционное устройство; 14, 15 – дыхательные маски; 16 – заглушка; 17 – маскодержатель; 18- переходник; 19 – ранец; 20 – замок; 21, 22 – языкодержатели; 23 – языкоизвлекатель; 24 - зуборасширитель

Выдох осуществляется за счет упругих сил грудной клетки и легких человека.

ГС-10 состоит из кислородораспределительных систем высокого и низкого давления, а также воздуховодной системы.

В кислородораспределительную систему высокого давления входят однолитровый баллон 9 с вентилем 7, тройник 4 с манометром 5 и заглушкой 3.

В кислородораспределительную систему низкого давления ИВЛ входят редуктор 8 и присоединенная к нему гайкой 6 часть устройства переключения фаз дыхания 1 с гибкой трубкой 2.

В кислородораспределительную систему низкого давления ингаляции входят редуктор 8 и присоединенной к нему гайкой 12 ингаляционное устройство 13 с гибкой трубкой 11.

В воздуховодную систему ИВЛ входят дыхательные маски (наркозные) 14, 15 и присоединяющаяся к ним часть устройства переключения фаз дыхания 1.

В воздуховодную систему ингаляции входят дыхательные маски 14, 15 и присоединяющаяся к ним часть ингаляционного устройства 13.

Основные составные части ГС-10 размещаются в ранце 19, который имеет подвеску для переноски аппарата.

Работа в режиме ИВЛ. При автономном применении ГС-10 работает по схеме с полуоткрытым дыхательным контуром. Кислород из баллона 9 поступает через тройник 4, редуктор 8 и гибкую трубку 2 в устройство переключения фаз дыхания 1, которое одновременно является генератором вдоха, т. к. содержит эжектор, создающий поток кислородно-воздушной смеси и направляющий его через дыхательную маску 15 в легкие пострадавшего.

После достижения в дыхательном контуре заданного давления автоматически перекрывается доступ кислороду в эжектор и, следовательно, прекращается подача дыхательного газа в легкие. Затем в результате давления, создаваемого упругими силами грудной клетки и легких, происходит пассивный выдох воздуха в атмосферу через отверстие овального фланца, расположенного на корпусе переключающего устройства.

Работа в режиме ингаляции. В режиме ингаляции ГС-10 работает по схеме с полуоткрытым дыхательным контуром. Ингаляция осуществляется чистым кислородом. При вдохе кислород из баллона 9 поступает через тройник 4, редуктор 8, гибкую трубку 11 и ингаляционное устройство 13. Ингаляционное устройство обеспечивает необходимый поток кислорода в зависимости от глубины вдоха пострадавшего и направляет его через маску 15 в легкие.

Выдох осуществляется через клапан ингаляционного устройства 13 в атмосферу.

Указания мер безопасности. ГС-10 рассчитан на применение респираторщиками ВГСЧ, медицинским персоналом шахт и ВГСЧ, членами ВГК шахт. При его использовании необходимо:

1. Не допускать попадания пыли, жиров и масел в кислородораспределительную систему.

2. Не устранять негерметичность соединений при наличии их в системе высокого давления.

3. Не допускать применения тлеющего фитилька при проверке на герметичность соединений, выполненных из неметаллических материалов.

Порядок проведения ИВЛ в пригодной для дыхания атмосфере:

1.  Открыть крышку ранца 19, вынуть дыхательные маски 14, 15 и устройство переключения фаз дыхания 1.

2.  Присоединить устройство переключения фаз дыхания 1 и оголовье 17 к дыхательной маске 15.

3.  Уложить пострадавшего на полу или почве выработки лицом вверх, предварительно подстелив одеяло или заменяющие его вещи. Расстегнуть воротник, пояс и другие предметы, стесняющие дыхание.

4.  Подложить куртку или одеяло под спину пострадавшего в области лопаток так, чтобы возникло естественное запрокидывание головы назад.

5.  Открыть рот пострадавшего при помощи зуборасширителя 24, извлечь язык щипцовым языкоизвлекателем 23 и очистить марлевыми тампонами дыхательные пути пострадавшего от инородных веществ, которые создают механическое препятствие прохождению дыхательного газа.

6.  Ввести в полость рта до корня языка языкодержаили 22 так, чтобы его конец оставался перед губами, и закрепить марлевыми полосками на голове пострадавшего.

7.  Закрепить дыхательную маску, закрывающую рот и нос пострадавшего, при помощи оголовья на голове пострадавшего.

8.  Открыть вентиль баллона ГС-10.

9.  Установить маховичок устройства переключения фаз дыхания на необходимое давление вдоха. Положение маховичка можно изменить в зависимости от результатов проведения ИВЛ.

10.  Продолжать ИВЛ до тех пор, пока не усилится сердечная деятельность и не установится спонтанное дыхание, или же наоборот, пока полностью не угаснет деятельность сердца, несмотря на проведение всех необходимых мероприятий.

При проведении ИВЛ в непригодной для дыхания атмосфере необходимо надеть загубник дыхательного аппарата на овальный фланец устройства переключения фаз дыхания 1 и включить дыхательный аппарат (респиратор или самоспасатель).

Порядок проведения ингаляции. Ингаляцию проводят при ослабленном дыхании, не обеспечивающем достаточной вентиляции легких, или после ИВЛ, когда появилось устойчивое спонтанное дыхание. Для этого:

1. Открыть крышку ранца 19 и отсоединить от редуктора 8 гибкую трубку 2 устройства переключения фаз дыхания 1, предварительно открутив гайку 6.

2. Взять ингаляционное устройство 13 и присоединить его к редуктору 8 с помощью накидной гайки 12, расположенной на гибкой трубке 11. Присоединить ингаляционное устройство 13 к штуцеру дыхательной маски 14 или 15.

3. Закрепить дыхательную маску, закрывающую рот и нос пострадавшего, при помощи оголовья на голове пострадавшего.

4. Открыть вентиль баллона ГС-10.

Сокращенная проверка аппарата. Сокращенная проверка производится без применения специальных контрольно - измерительных приборов. При этом определяют:

1 - давление кислорода в баллоне;

2 - герметичность кислородораспределительных систем;

3 - работу устройства переключения фаз дыхания.

Порядок проведения проверки:

I. Открыть вентиль баллона 9 и по манометру 5 и определить давление кислорода, которое должно быть 20 ± 2 МПа.

2. Открыть вентиль баллона 9, пережать гибкую трубку 2 зажимом, закрыть вентиль и наблюдать за стрелкой манометра 5. Кислородораспределительные системы высокого и низкого давления герметичны, если манометр не отметит снижения давления в течение минуты.

Если кислородораспределительные системы высокого и низкого давления окажутся негерметичными, то необходимо найти утечку и устранить ее.

3. Для определения исправности устройства переключения фаз дыхания открыть вентиль баллона 9, предварительно соединив дыхательную маску 15 с устройством переключения фаз дыхания 1, и несколько раз закрыть ее ладонью. Четкое переключение устройства, определяемое на слух, является признаком его исправности.

Практическая работа № 3

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ЯДОВИТЫХ ГАЗОВ

В АТМОСФЕРЕ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Цель работы: помочь студентам усвоить свойства газообразных примесей рудничной атмосферы, особенности и влияние последних на безопасность горнорабочих; помочь им лучше понять и усвоить требования, предъявляемые к составу рудничной атмосферы, и необходимость строгого соблюдения этих требований; ознакомить студентов с приборами и методами оперативного контроля состава рудничной атмосферы, привить им навыки пользования этими приборами.

Общие сведения

Известно, что атмосферный воздух состоит из азота (78,1%), кислорода (20,95%), углекислого газа (0,03%), инертных и других газов (около 1%).

В горных выработках и некоторых производственных помещениях (там, где установлены двигатели внутреннего сгорания, компрессоры, вакуум-насосы дегазационных установок и используется природный газ и др.) воздух по составу может значительно отличаться от атмосферного.

В соответствии с действующим в нашей стране законодательством содержание кислорода и предельно допустимая концентрация ядовитых и взрывчатых газов в атмосфере шахт, рудников и карьеров строго регламентируется и регулярно контролируется.

Контроль осуществляется или путем набора проб воздуха и последующего анализа их в лаборатории (лабораторный метод) или путем замера содержания того или иного газа в воздухе непосредственно на рабочем месте с помощью специальных газоанализаторов (экспресс-метод или оперативный контроль).

Лабораторный метод анализа входит в функции специальных служб (ВГСЧ, государственной санитарной инспекции и др.), поэтому на его рассмотрении здесь не останавливаемся.

Оперативный контроль состава атмосферы (содержания отдельных газов) в горных выработках (помещениях) производят рабочие и инженерно-технические работники, осуществляющие надзор за ведением соответствующих работ. В табл. 3.1 приве­дены предельно допустимые концентрации отдельных газов в рудничной атмосфере, способы обнаружения и типы приборов для их определения.

Таблица 3.1

Предельно допустимые концентрации газов

и способы их обнаружения

Название газа, формула	ПДК, %	ПДКмг/м3	Способы обнаружения и оперативного определения концентрации газов
1	2	3	4
Кислород, О2	20,0		Интерферометром ШИ-6, газоанализатором ГХ-МО2, сигнализатором кислорода СКП-1
Углекислый газ, СО2	0,5		Интерферометрами ШИ-10, ШИ-11, газоанализатором ГХ-МСО2
Оксид углерода, СО	0,0017	20	Бумажка, смоченная раствором пятиокиси йода, при наличии СО темнеет; раствор крови человека или животного (10 капель крови на 100см3 воды) превращается из светло-желтого в светло-розовый; с помощью газоанализаторов ГХ-МСО и УГ-2
Сернистый газ, SO2	0,00038	10	По запаху; с помощью газоанализаторов ГХ-МSO2 и УГ-2
Сероводород, H2S	0.00071	10	По запаху; с помощью газоанализаторов ГХ-МH2S, ГХК и УГ-2
Оксиды азота, NO2	0.00026	5	C помощью газоанализаторов ГХ-М(NO + NO2), ГХК и УГ-2
			Продолжение табл. 3.1
1	2	3	4
Формальдегид, NCHO Акролеин, СН2СНСНО	0.00004	0.5 0,2	По запаху; с помощью фуксинсерной кислоты, которая при взаимодействии с альдегидами окрашивается в розово-красный цвет; газоанализатором ГХК.
Метан, СН4	0,5; 1,0; 0,75; 2,0		С помощью интерферометров, ШИ-10, ШИ-11, сигнализаторов метана «Сигнал-2», систем автоматического контроля метана «Метан», АМТ-4 и др
Бензин		0,3	По запаху; с помощью газоанализаторов ГХК и УГ-2

Приборы и методика замеров концентрации различных

газов и паров

Приборы и методика определения метана и углекислого газа в рудничном воздухе. Шахтный интерферометр Ши-10 представляет собой переносной прибор, предназначенный для определения концентрации метана и углекислого газа в руд­ничном воздухе действующих проветриваемых горных выработок шахт. Прибором могут пользоваться вентиляционный надзор и ИТР шахт для контроля рудничной атмосферы.

Принцип работы прибора. Действие прибора основано на измерении смещения интерференционной картины, происходяще­го вследствие изменения состава исследуемого рудничного воздуха, который находится на пути одного из двух лучей, способных интерферировать. Величина смещения пропорцио­нальна разности между показателями преломления света иссле­дуемой газовой смеси и атмосферного воздуха, то есть, чем больше будет содержание СН4 или СО2 в исследуемом газе, тем смещение будет больше.

В интерференционной картине можно выделить две черные полосы с белым промежутком между ними. Ис­ходное (нулевое) положение интерференционной картины фикси­руется путем совмещения левой черной полосы с нулевой от­меткой неподвижной шкалы. Шкала прибора с равномерными де­лениями градуирована в процентах (по объему). Цена деления шкалы 0,25% СН4. Отметки шкалы через целые деления обоз­начены цифрами от 0 до 6.

Конструкция прибора. Интерферометр шахтный типа Ши-10 имеет литой силуминовый корпус, в котором смонтированы все детали прибора.

Общий вид прибора без футляра показан на рис. 3.1. На корпусе прибора размещены: штуцер 1 для засасывания в прибор

рудничного воздуха; рас­пределительный кран 2; окуляр 3; штуцер 4, на ко­торый надева­ется трубка рези­новой груши; микро­винт для пе­ремещения ин­терференци­онной кар­тины в поле зре­ния оку­ляра 5; переключа­тель для пере­мещения газо­воздушной камеры в по­ложение «И» – измере­ние и «К» - кон­троль 6; кнопка 7 включе­ния лампы; па­трон 9 с лампой 9, крышка отделе­ния с по­глотительным па­тро­ном 8.

Внутри корпус прибора

Рис. 3.1. Общий вид шахтного разделен перегородками на

интерферометра ШИ-10 три отде­ле­ния. В первом

отде­лении размещаются оп­тические детали прибора (рис.3.2): лампа накаливания Л; конденсорная линза R, плоскопарал­лельная пластина (зеркало) З; подвижная газовоздушная камера А, имею­щая три сквозных полости – 1, 2, 3, ограниченные плоскопа­рал­лельными стеклянными пластинками 4; призмы полного внутрен­него отражения П и П1; зеркало З1; зрительная труба с объективом ОБ, окуляром ОК и щелевой диафрагмой с отсчетной шкалой Ш.

На рис. 3.2 показан ход лучей при определении содержания ме­тана или углекислого газа. В этом случае свет от лампы накалива­ния Л проходит через конденсорную линзу R и параллельным пуч­ком падает на зеркало З, где пучок света разлагается на два интер­ференционных луча.

Первый луч света отражается верхней гранью зеркала З, про­ходит по полостям 1 и 3 газовоздушной камеры, которые за­пол­нены чистым атмосферным воздухом, отражается призмами П, П1 и посла двукратного прохождения по полостям I и 3 выхо­дит из ка­меры.

Рис. 3.2. Оптическая схема интерферометра ШИ-10 (ход лучей при определении концентрации метана и углекислого газа)

Рис. 3.3. Оптическая схема интерферометра ШИ-10 (ход лучей при установке и проверке нуля)

Второй луч света, отразившись от нижней посеребренной грани зеркала З и преломившись на его верхней грани, проходит через полость 2 газовоздушной камеры, заполненной рудничным воздухом, после отражения призмами П, П1 и четырехкратного прохождения полости 2 выходит из нее.

Оба луча света, выйдя из камеры, попадают на зеркало З и отраженные его верхней и нижней гранями сходятся в один пучок, который зеркалом З1 отклоняется под прямым углом и направляется в объектив ОБ.

Выйдя из объектива ОБ, пучок света проходит через щелевую диафрагму Ш с отсчетной шкалой в окуляр ОК, через который наблюдается интерференционная картина. При этом интерферирующие лучи проходят через разные газовоздушные среды, в результате чего происходит смещение интерференционной картины относительно нулевой отметки шкалы. По величине смещения интерференционной картины, которое пропорционально концентрациям газов, производится определение процентного содержания метана и углекислого газа.

На рис. 3.3 показан ход лучей при установке и проверке нулевого положения интерференционной картины. В этом случае свет от лампы Л проходит через конденсорную линзу К и параллельным пучком падает на зеркало З, где пучок света разделяется на два интерферирующих луча.

Оба луча света, отразившись от верхней и нижней граней зеркала, дважды проходят через полости 1 и 2 газовоздушной камеры в результате отражения катетными гранями призм П и П1. Затем оба луча света попадают на зеркало З, отражаются его нижней и верхней гранями и сходятся в один световой пучок, который зеркалом З1 отклоняется под прямым углом и на­правляется в объектив ОБ. Верхняя линза объектива выполнена подвижной, что дает возможность перемещать интерференционную картину вдоль отсчетной шкалы и устанавливать ее в нуле­вое положение.

Выйдя из объектива ОБ, пучок света проходит через щеле­вую диафрагму Ш с отсчетной шкалой и попадает в окуляр ОК. В этом случае на пути интерферирующих лучей находятся полос­ти 1 и 2 газовоздушной камеры. Так как оптическая длина пути обоих интерферирующих лучей света одинакова, независимо от того, будет ли в газовой полости 2 газовоздушной камеры воздух или газ, интерференционная картина смещаться не будет, т. е. останется в исходном нулевом положении.

Во втором отделении (нижнем) находится лабиринт (рис 3.4), пред­ставляющий собой катушку с намотанной на ней трубкой из по­лихлорвинила. Здесь же помещается сухой элемент типа 343. для питания лампы. Эта часть прибора закрывается выдвижной крышкой.

В третьем отделении корпуса прибора помещен поглотительный патрон. Здесь же находится штуцер, на который на­девается трубка резиновой груши при заполнении воздушной линии чистым атмосферным воздухом. После прокачки воздушной линии прибора штуцер закрывается резиновым колпачком.