БЕЗОПАСНОСТЬ

Оригинальная статья

УДК 622.867.324:331.453 © В.С. Бабков, В.Н. Костеренко, С.Б. Путин, 2020

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 12-2020 /1137/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2020-12-17-22

Название

Исследования дыхания в шахтном самоспасателе с неоднократными перерывами

Авторы

Бабков В.С., старший эксперт ООО «Второе Дыхание», 392030, г. Тамбов, Россия, e-mail: babkov@zavkomepc.com

Костеренко В.Н., канд. физ.-мат. наук, начальник управления противоаварийной устойчивости, ГО и ЧС АО «СУЭК», 115054, г. Москва, Россия, e-mail: KosterenkoVN@suek.ru

Путин С.Б., доктор экон. наук, канд. техн. наук, Почетный химик РФ, Лауреат государственной премии и премии Правительства РФ в области науки и техники, директор по развитию ООО «Второе Дыхание», 392030, г. Тамбов, Россия, e-mail: putins@mail.ru

Аннотация

В работе приводятся данные исследования работы самоспасателей с химически связанным кислородом. В частности, проверена потенциальная возможность неоднократного включения в самоспасатель после нескольких заданных перерывов, до выработки его ресурса. Исследование и испытания проводились как на имитаторе внешнего дыхания человека, так и с привлечением испытателя-добровольца. Основанием для проведения работ является запрет на повторное использование самоспасателя, несмотря на имеющийся ресурс по времени защитного действия, который может у него остаться после первого использования и, несмотря на отсутствие у человека, находящегося в шахте дополнительного самоспасателя. Результаты работы могут быть интересны широкому кругу лиц, которые используют, разрабатывают или производят шахтные самоспасатели.

Ключевые слова

Шахтный самоспасатель, регенеративный продукт, время защитного действия, ресурс самоспасателя, имитатор внешнего дыхания человека, искусственные легкие, включение в самоспасатель, выключение из самоспасателя, химически связанный кислород, газовая дыхательная смесь, легочная вентиляция, частота дыхания, дыхательный мешок, загубник, «схлопывание» дыхательного мешка, сопротивление дыханию.

Список литературы

1. Диденко Н.С. Регенеративные респираторы для горноспасательных работ. М.: Недра, 1990. 160 с.

2. Изолирующие дыхательные аппараты и основы их проектирования /
С.В. Гудков, С.И. Дворецкий, С.Б. Путин, В.П. Таров. М.: Машиностроение, 2008. 187 с.

3. Технические средства безопасности, применяемые в угольных шахтах Российской Федерации: Каталог справочник / Под общ. ред. В.М. Щадова; сост. Ю.И. Донсков, А.А. Умрихин. Кемерово: ГПКО «Кемеровский полиграфкомбинат», 2007. 317 с.

4. Самоспасатель для подземных работ ШСС-ТМ. Руководство по эксплуатации ЦТКЕ.8.092.000 РЭ. ОАО «Корпорация «Росхимзащита».

5. Самоспасатель для подземных работ ШСС-Т. Руководство по эксплуатации ВТ8.154.000 РЭ. ОАО «Корпорация «Росхимзащита».

6. Cooper J.B., Taqueti V.R. A brief history of the development of mannequin simulators for clinical education and training // Postgrad. Med. Journal. 2008. Vol. 84. P. 563–570.

7. Yip D.Y. An improved model for demonstrating the mechanism of breathing // Am. Biol. Teach., 1998. Vol. 60. P. 528-530.

8. Won M., Yoon H., Treagust D.F. Students’ learning strategies with multiple representations: Explanations of the human breathing mechanism // Science Education, 2014. Vol. 98. P. 840-86.

9. Combination of engineering and medical education using an active mechanical lung simulator / S. Krueger-Ziolek, C. Knoebel, C. Schranz, K. Moeller / IEEE Symposium on Computer-Based Medical Systems (Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.), 2013. P. 542-543.

10. Bates H.T. Mechanical properties of the lung / Comparative Biology of the Normal Lung, 2nd ed. Elsevier, Inc., 2015. P. 289–304.

Иллюстрации

Рис. 1. Испытательная установка «ОКСИ РОБОТ»: 1 – беговая дорожка; 2 – самоспасатель; 3 - стенд «ОКСИ РОБОТ»; 4 – персональный компьютер; 5 – тренажер-регистратор лёгочной вентиляции и пульса человека

Рис. 2. Сопротивление дыханию

Рис. 3. Объёмная доля О2 и концентрация СО2 в дыхательном мешке

Рис. 4. Пульс (средние значения за интервал 15 мин) и концентрация кислорода в ДМ

Рис. 5. Сравнение результатов испытаний человека и на стенде «ОКСИ РОБОТ». Сопротивление дыханию в ШСС-ТМ в режиме «работа-пауза»

Рис. 6. Содержание кислорода на вдохе

Рис. 7. Концентрация диоксида углерода в дыхательном мешке (испытатель) и на вдохе («ОКСИ РОБОТ»)

Для цитирования

Бабков В.С., Костеренко В.Н., Путин С.Б. Исследования дыхания в шахтном самоспасателе с неоднократными перерывами // Уголь. 2020. № 12. С. 17-22. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-12-17-22

Информация о статье

Поступила в редакцию: 10.08.2020

Одобрена рецензентами: 22.09.2020

Принята к публикации: 11.11.2020

РЕЦЕНЗИЯ

на статью: «Исследование дыхания в шахтном самоспасателе с неоднократными перерывами», авторы: Бабков В.С., Костеренко В.Н., Путин С.Б.

Рецензент

Скворцов С.А., канд. техн. наук, доцент, генеральный директор ООО «Инновационные технологии и продукты».

В статье рассматриваются вопросы практического применения основного индивидуального средства самоспасения работников горнодобывающей отрасли – шахтного самоспасателя. Особенная значимость работы связана с тем, что в статье рассматриваются вопросы сохранения здоровья и жизни человека, оказавшегося в непригодной для дыхания атмосфере при аварии на подземном объекте.

Актуальность данной статьи не вызывает сомнений по той причине, что на сегодняшний день горнодобывающая отрасль по-прежнему требует ежедневного спуска людей в недра земли, несмотря на все более увеличивающуюся степень механизации и автоматизации работ, при этом только в угледобыче задействовано более 100 тыс. человек, а исключить вероятность ситуаций в горных выработках с образованием непригодной для дыхания атмосферы в настоящий момент и в ближайшем будущем невозможно.

Рецензируемая статья носит научный характер. В ходе исследования авторы использовали оригинальные методики измерения физических и физиологических показателей дыхания на уникальном стенде «ОКСИ РОБОТ». При подготовке статьи авторы применяли современные средства обработки и представления полученных данных.

Результаты работы показали важный и до настоящего времени практически не исследованный аспект применения шахтного самоспасателя на химически связанном кислороде, а именно возможность неоднократного повторного включения в самоспасатель, несмотря на то, что повторное включение обычно прямо запрещается эксплуатационной документацией изделий.

Статья привлекает внимание к необходимости исследований, которые помогли бы повысить защищенность персонала шахт, предоставляя информацию по возможным способам повторного включения в самоспасатель, что подтверждает актуальность обозначенной цели исследования. Стиль изложения статьи последовательный, логичный и удобный для восприятия. Статья содержит ссылки на литературные источники, обладает научной и практической новизной. Статья «Исследование дыхания в шахтном самоспасателе с неоднократными перерывами» рекомендуется к публикации в журнале «Уголь».