W niniejszej monografii przedstawiono analizę warunków klimatycznych w wyrobiskach kopalń głębokich węgla i rud miedzi. Analiza oparta była na wskaźniku dyskomfortu cieplnego 8. Uwzględniono wszystkie możliwe do określenia parametry mikroklimatu, środowiska oraz samego człowieka, wpływające na tzw. klimatyczne warunki pracy. Wyznaczenie wskaźnika dyskomfortu cieplnego 8 pozwoliło w sposób analityczny ocenić stan bezpieczeństwa termicznego człowieka pracującego w danym środowisku o określonym mikroklimacie. Wykonano wiele serii badań mikroklimatu. Pomiary wykonywano na różnych stanowiskach pracy w kopalniach. Tam, gdzie było to możliwe, przeprowadzano badania ankietowe. Na podstawie pomiarów, badań i analiz przystąpiono do opracowania metody kształtowania wydatku energetycznego, aklimatyzacji, ubioru pracownika oraz parametrów powietrza na stanowisku roboczym, aby możliwa była praca w warunkach komfortu cieplnego lub dyskomfortu cieplnego bezpiecznego dla zdrowia człowieka. Opracowaną metodę przełożono na algorytmy umożliwiające dobór odpowiednich środków poprawy warunków klimatycznych na stanowisku pracy. Na podstawie algorytmów stworzono autorski program komputerowy Z.K.S. MACOT, który pozwolił na bieżącą analizę obciążenia termicznego organizmu oraz automatyczny dobór środków poprawy. Wyniki działania opracowanej metody, algorytmów i programu komputerowego sprawdzono w warunkach rzeczywistych stanowisk pracy, w podziemiach kopalń zagrożonych klimatycznie.
W monografii przedstawiono teorię, wyniki badań oraz ich opracowanie, które doprowadziły do powstania metody i algorytmów postępowania przy doborze środków (wydatku energetycznego, aklimatyzacji, sposobu ubrania oraz parametrów powietrza) zmniejszających obciążenie termiczne górników zatrudnionych pod ziemią. Konieczne okazało się sięgnięcie do wielu pozycji literaturowych poruszających ten temat, aby w pełni ująć wszystkie główne czynniki mające wpływ na obciążenie termiczne organizmu. Metoda postępowania przy określaniu wpływu
poszczególnych czynników oraz odpowiednim doborze środków poprawiających bezpieczeństwo termiczne pracowników została przygotowana na podstawie przeprowadzonych badań i pomiarów w laboratoriach CSRG, komorach ćwiczeń OSRG, wyrobiskach kopalń węgla i miedzi. Algorytmy doboru stworzono na podstawie opracowanej metody bazującej na dokładnej analizie pomiarów i wynikach badań. Algorytmy te umożliwiają takie dobieranie środków zmniejszających obciążenie termiczne, aby była zapewniona praca w warunkach komfortu cieplnego lub dyskomfortu bezpiecznego dla zdrowia pracownika. Pozwala to na bezpieczną i efektywną pracę w trudnych warunkach mikroklimatu w kopalniach podziemnych, bez narażania pracownika na niepotrzebny stres termiczny.
Napisany na podstawie algorytmów program komputerowy, działający zgodnie z opracowaną metodą, był podstawą dostarczenia informacji o możliwych do zastosowania środkach zmniejszających obciążenie termiczne pracowników oraz potencjalnych skutkach, jakie one przyniosą. Proponowane decydentom w kopalniach środki poprawy, które zostały zastosowane, zawsze przyniosły efekt w postaci poprawy warunków klimatycznych na stanowisku pracy. Niestety, nie zawsze udawało się zapewnić pracę w korzystnych lub zadowalających warunkach klimatycznych. Najczęściej praca odbywała się dalej w trudnych i bardzo trudnych warunkach klimatycznych, jednak był to już dyskomfort cieplny bezpieczny dla zdrowia pracownika. Większość z proponowanych rozwiązań nie pociągała za sobą ponoszenia dużych nakładów finansowych. W wielu przypadkach wystarczyły działania organizacyjne lub zapewnienie odpowiedniego stanu technicznego maszyn i urządzeń wentylacyjnych. Tym samym autor jest przekonany, że opracowana metoda, algorytmy i program komputerowy znajdą praktyczne zastosowanie w polskim górnictwie podziemnym.

SPIS TREŚCI

WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ    

1.    WSTĘP    

2.    ZAKRES I CEL OPRACOWANIA    

3.    BILANS CIEPLNY ORGANIZMU    
3.1.    Wymiana ciepła pomiędzy człowiekiem a otoczeniem w wyrobiskach kopalń głębokich    
3.2.    Równanie bilansu cieplnego, cooling power    

4.    OBCIĄŻENIE TERMICZNE    
4.1.    Główne parametry fizjologiczne charakteryzujące obciążenie termiczne i sposób ich pomiaru    
4.2.    Mechanizm termoregulacji    

5.    CZYNNIKI KSZTAŁTUJĄCE WARUNKI KLIMATYCZNE W KOPALNIACH GŁĘBOKICH    
5.1.    Źródła ciepła    
5.2.    Źródła wilgoci    

6.    WYBRANE WSKAŹNIKI MIKROKLIMATU I WARUNKÓW KLIMATYCZNYCH    
6.1.    Natężenie chłodzenia powietrza    
6.2.    Amerykańska Temperatura Efektywna ATE    
6.3.    Temperatura zastępcza klimatu t2k    
6.4.    Wskaźnik WBGT    
6.5.    Wskaźnik dyskomfortu cieplnego 8 (WDC)    

7.    METODY POPRAWY WARUNKÓW KLIMATYCZNYCH W KOPALNIACH GŁĘBOKICH    
7.1.    Klasyczne sposoby i metody poprawy warunków klimatycznych    
7.2.    Metody poprawy warunków klimatycznych z wykorzystaniem urządzeń chłodniczych    

8.    METODYKA BADAŃ    

9.    ANALIZA BADAŃ I UZYSKANYCH WYNIKÓW    

10.    KSZTAŁTOWANIE WYDATKU ENERGETYCZNEGO, ZESTAWU UBIORU I AKLIMATYZACJI PRACOWNIKÓW KOPALŃ GŁĘBOKICH W CELU ZMNIEJSZENIA OBCIĄŻENIA TERMICZNEGO DZIAŁAJĄCEGO NA ICH ORGANIZMY    
10.1.    Wpływ wydatku energetycznego    
10.2.    Wpływ aklimatyzacji i adaptacji    
10.3.    Wpływ rodzaju ubrania (oporu cieplnego odzieży)    
10.4.    Wpływ innych czynników    
10.5.    Metoda doboru środków zmniejszających obciążenie termiczne organizmu pracowników w wyrobiskach kopalń głębokich    

11.    PROGRAM KOMPUTEROWY Z.K.S. MACOT    
11.1.    Wymagania sprzętowe programu    
11.2.    Wstęp do programu    
11.3.    O programie    
11.4.    Jak korzystać z programu    
11.5.    Oznaczenia i jednostki użyte w programie    
11.6.    Komunikaty i błędy    

12.    PRZYKŁADY WYKORZYSTANIA METODY I PROGRAMU W WYBRANYCł WYROBISKACH GÓRNICZYCH KOPALŃ GŁĘBOKICH    
12.1.    Przykład 1 -wyrobisko ścianowe    
12.2.    Przykład 2 - przodek ślepy    
12.3.    Przykład 3-wyrobisko przygotowawcze kopalni miedzi    
12.4.    Przykład 4 - komora eksploatacyjna w kopalni miedzi    

13.    PODSUMOWANIE PRACY I WNIOSKI    

BIBLIOGRAFIA    

STRESZCZENIE