Минно осветление

Част II. Основни изисквания към използваните светлинни източници

 Доброто осветление в мините е сред основните фактори за осигуряване на безопасността на работещите в тях. Поради изключителната важност на осветеността в мините, зоните, които подлежат на осветление и препоръчителните стойности на яркостта в подземните въглищни рудници са нормативно регламентирани. Документите, в които са посочени препоръчителните стойности на яркостта в подземните въглищни рудници, са два. Единият е ТК 4.10 „Минно осветление”. Добре е да се има предвид, че посочените в него стойности не са одобрени от Международната комисия по Осветление (МКО). Вторият документ е „Правилник за безопасност на труда при добив на въглища по подземен начин”.

За кои обекти в мините осветлението е задължително?
Според Правилника на осветление в мините подлежат:
l Електромашинни камери, диспечерски камери, камери, в които са монтирани лебедки, централни подземни подстанции, локомотивни депа, здравни пунктове, камери за раздаване на взривни вещества, подземни ремонтни работилници;
l Транспортни изработки в границите на околошахтовия двор;
l Приемни площадки на уклони и бремберзи, разминавки в околошахтовите и участъковите добивни изработки, претоварващи пунктове, площадки за качване на хора в транспортни средства и подходите към тях;
l Призабойното пространство на прокарваните шахти и прилежащите изработки и окачените платформи;
l Добивни изработки, в които работят механизирани комплекси (чрез осветителите на комплекса), с изключение на изработки с дебелина на пласта до 1,5 m;
l Постоянно обслужвани електромашинни съоръжения, подвижни подстанции и разпределителни пунктове, монтирани извън специални камери;
l Изработки, съоръжени с лентови транспортьори, предназначени за превозване на хора;
l Пътеходни изработки.
И в двата посочени в статията документа се препоръчват норми за минимална осветеност на работното място, които не се различават съществено. В тези норми са включени и препоръките за неравномерност на осветеността - в повечето случаи над 0.2, като дефиницията за неравномерност включва отношение на минималната към максималната осветеност, т.е. g = Emin/Emax. В машинните камери, ремонтните работилници, медицинските или здравните пунктове, в които осветеността е от порядъка на 50 lx естествено и равномерността е по-висока.

Изисквания към светлинните източници
Специално внимание следва да се обърне на изискването светлинните източници задължително да се монтират в руднични осветители със степен на защита срещу влага и прах най-малко IP-54 и с взривозащитна маркировка, в зависимост от изискванията за използване на електросъоръжения в рудници, опасни по отношение на газ и прах. Не се допуска използването на осветители без предпазно стъкло и решетка и без взривозащитна маркировка.
Препоръчително е в случаите, при които осветителна уредба в подземни рудници се захранва с напрежение над 42 V, да се използва устройство за непрекъснат контрол на изолацията на кабелната мрежа и изключване на захранващото напрежение при намаляване на изолационното съпротивление на мрежата. С тази мярка се цели максимално обезопасяване на кабелната мрежа срещу евентуално попадане на обслужващия персонал под напрежение.

Защитно изключване
Защитното изключване е много сериозна мярка срещу поражение от електрически ток, която действа безотказно при поддържане на съоръженията в добро състояние. Действието й е подобно на контрола върху изолационното съпротивление, който осигуряват дефектнотоковите прекъсвачи. Докато дефектнотоковата защита, обаче, се прилага в системите със заземен звезден център на трансформатора (както е при битовите и промишлените мрежи на повърхността), то при минните електрически съоръжения се прилагат устройства за защитно изключване в условията на изолиран звезден център на трансформатора.

Въвеждане на персонални LED-лампи
В Правилника се предписват и правилата за използване и поддържане на индивидуалните лампи, без които никой миньор не може да влезе в рудника. Указана е необходимостта тези лампи да осигуряват непрекъснато нормално светене в продължение най-малко на 10 часа. Чрез получаването или обратното връщане на индивидуалните лампи се провежда и своеобразен контрол за влезлите и излезлите миньори от рудника.
По отношение на персоналните лампи, следва да се отбележи, че днес почти навсякъде по света се въвеждат в експлоатация лични акумулаторни лампи, светещи със светодиоди (LED лампи). Те са пригодени за минни условия, а именно за работа във взривоопасна среда, създавана от отделящия се метан. Той при концентрация от 5 до 16 % смес с въздуха образува взривоопасна смес. Маркировката на тези лампи е: Ex d n i. Предимството им е, че поради по-ниската консумация на енергия, могат да осигурят надеждно осветление в продължение на една работна смяна и допълнително още два часа резервно време. На фиг. 1 е показан рудничен взривозащитен осветител със светодиоди, разработен в Минно-геоложкия университет Св. Иван Рилски. Той може да се произвежда с дължина 1, 2 и 3 метра, в зависимост от условията за окачване. Захранва се с напрежение 127 V от същия захранващ блок, който се използва за захранване на луминесцентните лампи в известните осветители РВЛ.

Яркост на светлинния източник
В препоръките на ТК 4.10 за ограничаване заслепяването на работещите в мините миньори се налагат ограничения, свързани с яркостта на светлинния източник. Тъй като луминесцентните лампи с мощност 18 - 20 W имат средна яркост 3500 - 4000 cd/m2, се приема, че използваните светлинни източници не трябва да превишават тази стойност на яркостта. Това се отнася до осветителите, монтирани на малка височина до 2 - 2,5 m, както това се случва в механизирания забой с малка и средна мощност на пласта. Когато осветителите са монтирани на по-голяма височина, например 4 - 5 метра, се допуска използването на осветители с по-голяма яркост (за осветителите се използва понятието „габаритна яркост”).
Според мнението на доц. Ганчо Ганчев, един от утвърдените специалисти в областта на минното осветление у нас, заслепяването на работещите в условията на ниска осветеност, ограничени пространства и тъмен фон е неизбежно. “Прави впечатление твърдението на Силвестър К. Гут от САЩ, един от първите специалисти, изследвали заслепяването в осветителни уредби, провел своите първи наблюдения в подземни въглищни мини. Той твърди, че миньорите са по-слабо чувствителни към заслепяващия ефект на светлинните източници, намиращи се в тяхното полезрение, отколкото обикновените хора от повърхността на Земята. Гут обяснява този феномен донякъде с привикването на миньорите към тази среда”, коментира доц. Ганчев и допълва, че подобно твърдение се споделя и от български миньори, които са категорични, че се нуждаят от по-малко светлина при работа на забоя. Според доц. Ганчо Ганчев едно по-ново изследване на Айнхорн от ЮАР също посветено на заслепяването в условията на минно осветление, е допринесло за съществена промяна в начините на изчисляване и оценка на заслепяването при проектиране на осветителни уредби.

Оценка на заслепяването в мините
Препоръчва се да се извършва по формулата: Lv Ј ЦL, където Lv е еквивалентната воалираща яркост в cd/m2, а L е средна яркост на работната повърхност, към която е адаптирано окото на наблюдателя, cd/m2. За определяне на воалиращата яркост се използват изразите Lv = S10 E/Sq2 за ъгли > q і 3°  или Lv = S18 E/q за стойности на ъгъла q< 3°, в които Е е осветеността на зеницата на наблюдателя, в lx (приема се във вертикална равнина), а с q е отбелязан ъгълът между правата, съединяваща центъра на заслепяващия източник и зрителната ос на наблюдателя в градуси.
Известно е, че адаптационната яркост може да се изчисли за дифузно-отразяваща повърхност от съотношението: L = i.E./r, където Е е осветеността на работната повърхнина в lx; r е коефициентът на отражение на забоя или на крепежния материал, или на скалите – т.е. обектът на осветление.
По отношение на осветителните прибори, които се използват за осветление на минните изработки и по-специално тяхната взривозащитна маркировка, които не са обект на разглеждане в настоящата статия, е необходимо да отбележим само, че те са от I група на взривоопасните смеси, с представителен газ метан.

Изпълнение на рудничното осветление
Начините за изпълнение на рудничното осветление е необходимо да се съобразят с редица фактори. Например, при наличието на контактна мрежа за тролеен извоз в извозните галерии не се допуска осветителите да се разполагат по тавана. Препоръчва се те да се монтират по страничната стена на изработката. Захранващите кабели влизат в осветителя и обикновено там се извършва разклонението – за осветителя и за транзитно преминаване към следващия осветител. Корпусите се заземяват през десет осветителя. Захранващият блок обикновено е оборудван с контрол на изолацията и защитно изключване с цел обезопасяване.
Ново допълнение към правилника се съдържа в чл. 12п (Нов - ДВ, бр. 68 от 2003 г.), с който се добавят следните няколко изисквания по отношение на осветлението в мините:
l Всяко работно място трябва да е достатъчно осветено за осигуряване на безопасността и здравето на пребиваващите лица.
l За всички работещи под земята се осигуряват индивидуални акумулаторни лампи.
l Осветителните инсталации в подземните участъци се изграждат и разполагат така, че да не създават риск от злополуки, дължащи се на вида и изпълнението на инсталацията и качеството на осветлението.
l Работните места на повърхността се осветяват с достатъчно естествена светлина, доколкото това е възможно, и в зависимост от климатичните и други условия се снабдяват с изкуствено осветление, така че да се осигури безопасността и здравето на работещите.
l Когато освен изкуствено осветление, се изисква и подходящо аварийно осветление (в случай на прекъсване на електрозахранването), изпълнението на което е невъзможно, работещите се осигуряват с лично независимо осветление.
Добавено е и изискване да се избягват химичните, биологичните и физичните опасности, свързани с недостатъчно осветление. “Тези допълнения едва ли внасят по-голяма яснота в Правилника по безопасност”, коментира доц. Ганчев. “Всичко това се отнася до осветление в подземните въгледобивни рудници. Но у нас има и действащи рудници в рудодобива и нерудните изкопаеми, както и открити рудници, които също се нуждаят от осветление”, допълва той.