Заходи по зменшенню рівня шуму

Підприємства гірничодобувної і гірничопереробної галузей виробництва характеризуються високим шумовим ефектом. Шум на гірничих підприємствах створюють кар'єрний технологічний автотранспорт, технологічний залізничний транспорт, вибухові роботи, працюючі екскаватори, верстати вогневого буріння, компресорні станції, бульдозери, бурові верстати, трансформатори та інші об'єкти.

Великим шумом характеризуються гірничо-переробні цехи та збагачувальні фабрики. Найбільш шумними є дробарно-сортувальні заводи, навантажувально-розвантажувальні пункти, вентиляційні установки, механізми для збагачення корисних копалин, скребкові та стрічкові конвеєри. Особливо високими шумовими характеристиками відзначаються каменеобробні підприємства: дискові, штрипсові, стрічкові, канатні розпилювальні верстати, шліфувально-полірувальні та окантовочні верстати, верстати фасонної обробки каменю, каменекольні машини, термогазоструминні верстати і агрегати, машини і механізми бучардної фактурної обробки та інше.

При розробці заходів захисту від шуму перш за все потрібно з'ясувати вид шуму, бо необхідне зниження шуму можна досягнути тільки при правильному виборі цих засобів. Розрізняють два види шумів — повітряний і структурний. Повітряний шум поширюється в повітрі від джерела виникнення до місця спостереження, структурний шум випромінюється поверхнями будівельних конструкцій (стіни, перекриття, перегородки), які коливаються в звуковому діапазоні 20-20000 Гц.

Для зменшення рівня шуму може бути здійснений ряд заходів:

1. Зменшення рівня звукової потужності (РЗП) джерела шуму, що в умовах експлуатації досягається заміною шумливого, застарілого обладнання, а при проектуванні - вибором обладнання з кращими шумовими характеристиками, правильним розрахунком режимів його роботи тощо.

2. Правильна орієнтація джерела шуму або місця випромінювання шуму відносно розрахункових точок для зниження показника направленості. З цією метою пристрої для забору і викиду повітря та газоповітряної суміші аеродинамічних установок потрібно улаштовувати так, щоб випромінювання шуму йшло в протилежну сторону від житлових будинків та громадських споруд.

3. Розміщення джерела шуму на можливому віддаленні від розрахункової точки або, навпаки, житлової забудови від підприємства, тобто завдяки проведенню комплексу архітектурно-планувальних заходів.

4. Використання засобів звукопоглинання при виконанні акустичної обробки шумних приміщень, через вікна яких шум випромінюється в атмосферу.

5. Зменшення шуму на шляху його поширення від джерела до розрахункової точки, яке може бути досягнуто шляхом реалізації таких заходів:

- використання засобів звукоізоляції шляхом застосування таких матеріалів і конструкцій для зовнішніх стін, вікон, воріт, дверей, трубопроводів і комунікацій, які можуть забезпечити потрібну звукоізоляцію;

- влаштування спеціальних боксів і звукоізолювальних кожухів при розміщенні шумового обладнання;

- використання екранів, які служать перепоною поширенню звуку від обладнання, розміщеного на території гірничого підприємства;

- використання засобів віброізоляції та вібродемпфірування;

- встановлення глушників шуму у повітроводах, каналах і газодинамічних трактах, випробувальних боксів, компресорів і вентиляторів тощо.

6. Проведення організаційно-технічних заходів, пов'язаних з виконанням своєчасного ремонту, мащення машин і обладнання.

7. Обмеження і повна заборона проведення шумних робіт і експлуатацію найінтенсивніших джерел шуму в нічний час.

Поняття звукопоглинання і звукоізоляція часто ототожнюють, хоч між ними є принципова різниця, яку і необхідно враховувати при розв'язанні практичних питань боротьби з шумом. Звукоізолюючі конструкції призначені для зменшення проникнення шуму в приміщення, яке ізолюється, або на територію житлової забудови від джерела, розміщеного в сусідньому приміщенні або відкритому просторі. Акустичний ефект таких конструкцій в основному зумовлений відбиттям звуку від їх поверхонь, виготовлених із щільних твердих матеріалів (бетон, цегла, сталь та інші).

Звукопоглинаючі матеріали і конструкції служать для поглинання звуку як в приміщенні самого джерела шуму, так і в приміщеннях, які ізолюються від шуму. У останньому випадку методи звукопоглинання і звукоізоляції використовуються спільно. Звукопоглинальні матеріали на відміну від звукоізоляційних – це пористі і пухкі волокнисті матеріали типу ультратонкого скляного і базальтового волокна, мінеральної вати і плит на її основі, капронового волокна, спеціальних акустичних плит та інших.

Процес поглинання звуку відбувається внаслідок перетворення звукової енергії в теплову. Падаючі на звукопоглинальну конструкцію звукові хвилі зумовлюють коливання повітря у вузьких порах матеріалу. Внаслідок в'язкості повітря ці коливання супроводжуються тертям і перетворенням кінетичної енергії в теплову. Оскільки звукова енергія в умовах навколишнього середовища невелика, то температура звукопоглинального матеріалу навіть при повному поглинанні звуку збільшується на дуже малу величну. [11]

Для зменшення шуму в приміщеннях, які ізолюються, метод звукоізоляції є ефективнішим, ніж метод звукопоглинання приблизно в 4-5 разів. У боротьбі з шумом на гірничих підприємствах провідне місце належить таким засобам звукоізоляції як звукоізолювальні огорожі, звукоізолювальні контури, акустичні екрани.

Підвищений шум в навколишньому середовищі часто створюється при роботі вентиляційних, компресорних і газотурбінних установок, систем скидання стиснутого повітря, стендів для випробування різних двигунів та інших джерел аеродинамічного походження. Зниження цього шуму здійснюється глушниками, які встановлюються в каналах, трубопроводах, повітроводах.

Залежно від принципу дії глушники поділяють на абсорбційні, реактивні (рефлексні) і комбіновані. Зниження шуму в абсорбційних глушниках відбувається завдяки поглинанню звукової енергії у використовуваних для них звукопоглинальних матеріалах, а в реактивних глушниках - внаслідок відбиття звуку назад до джерела.

Комбіновані глушники мають властивість як поглинати, так і відбивати звук. Як відомо, звук поділяється на три категорії: інфразвук (20 Гц, 10 дБ), акустичний звук (10... 19 дБ), ультразвук, або високий звук (понад 90 дБ).

Горбкуватий рельєф і лісиста місцевість території, що розділяє шумові джерела і поселення, значно знижують інтенсивність шуму. Не виключена можливість і доцільність штучного формування рельєфу з покращеною шумозахисною характеристикою за рахунок створення насипів і, зокрема, розміщення породних відвалів.

Значне зниження шумового забруднення повітряного середовища забезпечують рослинні насадження, створюючи так називану "акустичну тінь". Інтенсивність зниження рівня шуму залежить від ширини смуги шумозахисних насаджень, а також від дендрологічного складу і "конструкції" посадок. Смуга насаджень шириною 25 м сприяє зниженню рівня шуму на 10-12 дб, при цьому хвойні породи дерев переважніше листяних.

Шумозахисні насадження доцільно формувати з дерев′яно-чагарникових великих і швидкозростаючих порід з густою і низькозпущеною кроною. Структура смуг повинна бути щільної без розривів з посадкою дерев чи рядами в шаховому порядку. Чагарники висаджуються з розрахунком перекриття ґрунтового простору.

За формою поперечний профіль шумозахисної смуги повинен наближатися до трикутника, з більш пологої сторони, спрямований до джерела шуму. Висота дерев повинна бути не менш 7-8 м, чагарників - до 1,5-2 м. Рівень шуму в житлових приміщеннях і дворах повинен бути знижений за рахунок раціонального розміщення, планування і форми будинків, а також підвищення їхньої звукоізолюючої здатності.

Основою для планомірного здійснення шумозахисних заходів є шумові карти, зелені насадження навколо стаціонарних джерел шуму, розміщених на поверхні входять у комплекс шумоізолюючих засобів. [11]

Проблеми порушення виробничим шумом і вібрацією природних екологічних зв'язків у даний час не можуть бути досить чітко сформульовані, тому що шкідливі наслідки шуму і вібрації простежені тільки на стані самопочуття і здоров'я людей і проаналізовані в окремих випадках на тварин.

У курсі "Екологія гірського виробництва" питання захисту від шумового забруднення повітряного середовища найбільше доцільно розглядати починаючи з великомасштабних загальних заходів, що забезпечують зниження шкідливого впливу шуму на населення навколишніх підприємство територій, переходячи потім до технічних засобів, спрямованим на зменшення шумоутворення при тому чи іншому виробничому процесі.

Взаєморозміщення об'єктів повинне вироблятися обліком ландшафтних особливостей місцевості і на прилягаючій території (сюди відносяться різного роду глушителі, звукопоглинанні кожухи). Найбільш перспективним напрямком робіт з боротьби із шумом є дослідження і розробка малошумних машин і механізмів за рахунок удосконалювання їхніх експлуатаційних характеристик. Це забезпечить не тільки акустичний комфорт, але і знизить втрати енергії на шумоутворення. Природно, що працюючі в несприятливих акустичних умовах повинні бути забезпечені засобами індивідуального захисту від виробничого шуму (навушниками, шумозахисними костюмами і т.д.).

Як уже відзначалося, негативні наслідки ударних повітряних хвиль, що виникають при виробництві підземних масових вибухів, найбільш істотні. Тут основним заходом, що забезпечує безпека людей, є висновок їх за межі встановленої заздалегідь небезпечної зони, при цьому гранично-допустимий тиск на фронті УПР не повинний перевищувати 10 кПа. Забезпечення схоронності устаткування і комунікацій у тому випадку, якщо вони відповідно до розрахунку можуть бути порушені, досягається за рахунок їхнього чи демонтажу установки захисних пристроїв для гасіння УПР. У відкритих гірських виробленнях унаслідок розсіювання енергії в атмосфері утворяться УПР значно меншої інтенсивності, а слабкі УПР небезпечні в основному для хитливих споруджень, що мають велику фронтальну площу і для скління будинків. Параметри розповсюдження цих хвиль у значній мірі залежать від атмосферних умов.

Тому в заходах випливає це враховувати й у період інверсій, а також при швидкості вітру, спрямованого убік житлових районів, більш 6,5 м/с масові вибухи робити не слід. Що стосується питань зниження шкідливого впливу вібрації при експлуатації гірських машин, те їх обладнають спеціальними віброгасячими пристроями. Основною деталлю віброзахисних пристроїв є пружній елемент - пружини, що працюють на вигин, стиск,

Порушення приведуть до чи загибелі деградації рослинного покриву, погіршенню якості і зміні чи структури узагалі втраті родючого ґрунтового шару, до таких змін форм рельєфу, що ділянки поверхні стають малопридатними для продуктивного використання в сільському і лісовому господарстві, а також для інших цілей.

2.7.4 Вібрація. Джерела вібрації

Вібрація – це механічні коливання твердого тіла. Вібрацію поділяють на природну та штучну. Джерелами природної вібрації є землетруси, що викликаються природними чинниками. Джерелами штучної вібрації є промисловість, транспорт.

Вібрації у промисловості виникають, зазвичай, при роботі машин та механізмів, які мають неврівноважені та незбалансовані частини, що обертаються чи здійснюють зворотно поступальний рух. До такого устаткування належать оброблювальні, штампувальні верстати, електро- та пневмоперфоратори, електроприводи, компресори. У техніці розрізняють корисну та шкідливу вібрації. Корисна вібрація збуджується навмисно спеціальними вібраційними пристроями та машинами, наприклад, для проведення масажу, під час укладання бетону, трамбування тощо. Шкідлива вібрація виникає спонтанно під час роботи будь-яких механізмів.

За способом передачі на тіло людини розрізняють загальну та місцеву (локальну) вібрації. Загальна вібрація передається на тіло людини, яка сидить або стоїть, переважно через опорні поверхні – сидіння, підлогу. Локальна вібрація передається через руки працюючих при контакті з ручним механізованим інструментом, пристроями керування машинами та обладнанням. Можлива також одночасна дія загальної та локальної вібрації. Наприклад, при роботі на дорожнобудівельних машинах на руки передається локальна вібрація від пристроїв керування, а на все тіло – від машини чи сидіння.

За часовою характеристикою розрізняють: постійну вібрацію, для якої спектральний і коректований за частотою параметр на протязі часу спостереження змінюється не більше, ніж у 2 рази (на 6 дБ); непостійну вібрацію, для якої ці параметри на протязі часу спостереження змінюються більше, ніж у 2 рази (на 6 дБ).

Значення вібрацій як фактора забруднення природного середовища залежить від їхньої потужності та частоти. Слабкі вібрації помітної шкоди біоті й довкіллю не завдають. Навпаки, в деяких випадках вони стимулюють розвиток рослин і тварин, використовуються в медицині, як вже згадувалося, для масажу. Сильні вібрації, як шкідливі, так і корисні, з екологічного погляду, негативно впливають на довкілля і біоту, у тому числі на людину.

Тривалі вібрації завдають великої шкоди здоров’ю людини – від сильної втоми до змін багатьох функцій організму: порушення серцевої діяльності, нервової системи, спазмів судин, деформації м’язів, струсу головного мозку тощо. Особливо небезпечна вібрація з частотою, яка є резонансною з частотою коливання окремих органів чи частин тіла людини, що може призвести до їх пошкодження.

Тривала дія вібрації може спричинити професійне захворювання – вібраційну хворобу. Одним з основних джерел шумоперетворення є вібрація. Поняття „шум" і „вібрація" взаємопов'язані, вони згубно діють на здоров'я людей, а тому в нашій країні чинні затверджені норми захисту від вібрації. Ці норми є обов'язковими для всіх міністерств, відомств, організацій, що проектують, виготовляють і експлуатують обладнання, яке є джерелом інфразвуку. [8]