POUSSIÈRES ET GAZ

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POUSSIÈRES ET POUSSIÈRES ET GAZ GAZ

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POUSSIÈRES ET GAZ. Poussières. Poussières  toute particule solide en suspension dans l&#039;air Dimensions : de 1 à 100  μm particules > 10  μm se déposent avec le temps (sauf dans un courant d&#039;air) particules < 10  μm se déposent très lentement - PowerPoint PPT Presentation

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POUSSIÈRES ET POUSSIÈRES ET GAZGAZ

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PoussièresPoussières

• Poussières Poussières  toute particule solide en toute particule solide en suspension dans l'airsuspension dans l'air– Dimensions : de 1 à 100 μmDimensions : de 1 à 100 μm– particules particules > > 10 μm se déposent avec le temps 10 μm se déposent avec le temps

(sauf dans un courant d'air)(sauf dans un courant d'air)– particules particules < < 10 μm se déposent très lentement10 μm se déposent très lentement– Risques pour la santé ou d’explosion : Risques pour la santé ou d’explosion : < < 10 μm10 μm– poussière respirablepoussière respirable : particules : particules < < 5 μm 5 μm (très (très

difficile à filtrer) difficile à filtrer) • Les poussières minières correspondent à Les poussières minières correspondent à

un diamètre moyen entre 1 à 20 μmun diamètre moyen entre 1 à 20 μm

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Fumées ou vapeursFumées ou vapeurs

• Fumée  ou vapeurFumée  ou vapeur toute particule solide toute particule solide en suspension dans l'air < 1μmen suspension dans l'air < 1μm– Résultat d’une combustion (ex. moteur Résultat d’une combustion (ex. moteur

diesel)diesel)– Mieux connues: MPD (matière particulaire Mieux connues: MPD (matière particulaire

diesel)diesel)– Fumée: n’est pas le résultat d’une Fumée: n’est pas le résultat d’une

condensation condensation

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Poussières Poussières minièresminières

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RespirablRespirableses

Type de poussièresType de poussières Dimensions (μm)Dimensions (μm)

inférieurinférieur supérieursupérieur

BruineBruine 100100 400400

BrumeBrume 5050 100100

Pollen (allergies)Pollen (allergies) 1818 6060

Poussière respirablePoussière respirable -- 77

Charbon et rocheCharbon et roche 0,10,1 100100

Poussière Poussière atmosphériqueatmosphérique

0,0010,001 2020

Fumées dieselFumées diesel 0,050,05 11

VirusVirus 0,0030,003 0,0050,005

BactériesBactéries 0,150,15 3030

Fumée de tabacFumée de tabac 0,010,01 11

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Système respiratoire humaineSystème respiratoire humaine

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PoussièresPoussières

• Les Les particules grossièresparticules grossières, de diamètre , de diamètre >> 10 μm n’arrivent pas jusqu'aux poumons, mais 10 μm n’arrivent pas jusqu'aux poumons, mais sont arrêtées soit par les poils du nez, soit par sont arrêtées soit par les poils du nez, soit par les cils vibratiles;les cils vibratiles;

• Les Les particules finesparticules fines, de diamètre , de diamètre << 10 μm, se 10 μm, se rendent jusqu'aux poumons (au niveau rendent jusqu'aux poumons (au niveau alvéolaire), une partie de celles-ci s'y déposant, alvéolaire), une partie de celles-ci s'y déposant, l'autre partie étant exhalée lors de la vidange l'autre partie étant exhalée lors de la vidange des poumonsdes poumons– Les particules Les particules inférieures à 0.1 μm ne se déposent inférieures à 0.1 μm ne se déposent

jamaisjamais car elles se déplacent comme des molécules car elles se déplacent comme des molécules de gaz, obéissant au mouvement browniende gaz, obéissant au mouvement brownien

– La La rétention maximalerétention maximale des poussières des poussières par les alvéolespar les alvéoles concerne principalement les particules de diamètre concerne principalement les particules de diamètre < < 5μm5μm. Ces particules peuvent . Ces particules peuvent aussiaussi constituer constituer un un risque explosifrisque explosif..

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Classification des Classification des PoussièresPoussières

• Il existe cinq catégories de poussières, en Il existe cinq catégories de poussières, en ce qui concerne leurs effets néfastes sur ce qui concerne leurs effets néfastes sur l'homme: l'homme: – respirables, respirables, – toxiques, toxiques, – radioactives,radioactives,– explosives etexplosives et– inertes.inertes.

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Les poussières respirablesLes poussières respirables

• Les Les poussières respirablespoussières respirables (celles qui se (celles qui se rendent aux poumons), avec un diamètre rendent aux poumons), avec un diamètre inférieur à 5 μm.inférieur à 5 μm.

• Elles sont dommageables aux poumons :Elles sont dommageables aux poumons :– silice (quartz)silice (quartz)– silicates (amiante, talc, mica, sillimanite)silicates (amiante, talc, mica, sillimanite)– fumées métalliques (Zn, Cu, Pb, Hg...)fumées métalliques (Zn, Cu, Pb, Hg...)– minerais de minerais de bérylliumbéryllium, d'étain, de fer..., d'étain, de fer...– charbons (bitumineux, anthracite)charbons (bitumineux, anthracite)

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Les poussières toxiquesLes poussières toxiques

• Les Les poussières toxiquespoussières toxiques (poisons pour (poisons pour certains organes du corps).certains organes du corps).– Processus :Processus : Elles entrent dans les poumons Elles entrent dans les poumons

ou l'estomac puis passent dans le sang; elles ou l'estomac puis passent dans le sang; elles ne sont pas toujours filtrées par le foie.ne sont pas toujours filtrées par le foie.

– Minerais de béryllium, arsenic, plomb, Minerais de béryllium, arsenic, plomb, uranium, thorium, radium, chrome, vanadium, uranium, thorium, radium, chrome, vanadium, mercure, cadmium, antimoine, sélénium, mercure, cadmium, antimoine, sélénium, manganèse, tungstène, nickel, argent manganèse, tungstène, nickel, argent (principalement les oxydes et carbonates).(principalement les oxydes et carbonates).

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Les poussières radioactivesLes poussières radioactives

• Les Les poussières radioactivespoussières radioactives (dommageables à cause des radiations α, (dommageables à cause des radiations α, β et surtout γ).β et surtout γ).– Minerais d'uranium, thorium, radium.Minerais d'uranium, thorium, radium.– Minerai de fluorine à Terre-Neuve.Minerai de fluorine à Terre-Neuve.– Minerai de niobium (Niobec)Minerai de niobium (Niobec)

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Les poussières explosivesLes poussières explosivesExplosion des poussières: quand un nuage des poussières est exposé à une source Explosion des poussières: quand un nuage des poussières est exposé à une source d’ignition (ex. un arc électrique ou un sautage) d’une température et énergie suffisante d’ignition (ex. un arc électrique ou un sautage) d’une température et énergie suffisante pour enflammer le nuage. L’explosion constituée d’un front de pression suivi d’un front de pour enflammer le nuage. L’explosion constituée d’un front de pression suivi d’un front de flamme qui laisse après lui une atmosphère pauvre en oxygène et riche en gaz toxiques. Il flamme qui laisse après lui une atmosphère pauvre en oxygène et riche en gaz toxiques. Il existe deux types des poussières explosives: les matières existe deux types des poussières explosives: les matières organiquesorganiques et les poussières et les poussières métalliquesmétalliques ou de sulfures. ou de sulfures.•Les matières Les matières organiquesorganiques (lignite, bitume) : (lignite, bitume) :

– calcul du risque : % volatile / (% volatiles + % carbone fixe); calcul du risque : % volatile / (% volatiles + % carbone fixe); explosif si >12%explosif si >12% pour l'anthracite : 10%/(10% + 80%) = 11% pour l'anthracite : 10%/(10% + 80%) = 11% pas dangereux. pas dangereux.

autres facteurs :autres facteurs :– la grosseur des particules (peu risqué si > 850 μm)la grosseur des particules (peu risqué si > 850 μm)– la concentration (peu de risque si moins de 35 g/mla concentration (peu de risque si moins de 35 g/m33))– la présence de gaz (risque augmente si CHla présence de gaz (risque augmente si CH44 présent) présent)– l'humidité (des variations peuvent échauffer la roche)l'humidité (des variations peuvent échauffer la roche)– les poussières inertes (peu de risque si 65% pds du mélange)les poussières inertes (peu de risque si 65% pds du mélange)

•Les poussières Les poussières métalliquesmétalliques risque d'explosion si la concentration dépasse : risque d'explosion si la concentration dépasse : Mg,Mg, Al,Al, Zn,Zn, Fe,Fe, TiTi 2020 2525 480480 250250 45 g/m345 g/m3•Poussières de sulfures (FeSPoussières de sulfures (FeS22, CuFeS, CuFeS22, ZnS…), ZnS…)

– 3FeS3FeS22 + 8O + 8O22 → Fe → Fe33OO44 + 6SO + 6SO22 + 2462 kJ/mol + 2462 kJ/mol– De nuages des poussières de sulfures se forment durant le soutirage et transport du minerai– L’explosion primaire crée une onde de pression qui peut mobiliser la poussière déjà déposée →

explosion secondaire violente et soutenable

Prévention des explosions de poussières :Prévention des explosions de poussières :•Utilisation de matières inertes (pas bon pour les sulfures).Utilisation de matières inertes (pas bon pour les sulfures).•Utiliser de l'eau sous forme de brume (2 - 2.5 fois plus efficace que les poussières Utiliser de l'eau sous forme de brume (2 - 2.5 fois plus efficace que les poussières inertes).inertes).

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Les poussières inertesLes poussières inertes

• Les Les poussières inertespoussières inertes..

• Sont considérées comme telles, les Sont considérées comme telles, les poussières de calcaire, marbre, calcium, poussières de calcaire, marbre, calcium, ciment, graphite.ciment, graphite.

• En réalité, elles causent des maladies En réalité, elles causent des maladies bénignes aux poumons aux bénignes aux poumons aux concentrations normales, mais leurs concentrations normales, mais leurs effets sont temporaires et le retrait de effets sont temporaires et le retrait de l'exposition permet de guérir l'exposition permet de guérir complètement les poumons atteints.complètement les poumons atteints.

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Concentrations représentatives des Concentrations représentatives des poussières dans une mine métallifèrepoussières dans une mine métallifère

Opération mpppc mg/m3

Entrée d'airForage dans une monterieForage dans une galerieForage dans un chantierForage aux diamantsAprès sautageÉcaillageBoisageChargement manuelChargement mécaniqueRemblayage hydrauliqueSoutirageTransport (wagons, navettes)Déchargement de wagonsAucune activité

0.510.03.63.02.5

62.85.62.94.83.64.78.93.95.82.8

0.081.660.600.500.41

10.460.930.480.800.600.781.480.650.960.46

1 mg/m3 = 6 mpppc

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Gaz de sautageGaz de sautage

ANFOANFO

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Gaz de sautageGaz de sautage

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VEMP : Valeur d’exposition moyenne pondérée

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Contrôle des concentrations Contrôle des concentrations des gaz sous terredes gaz sous terre

• Prévention : – bonne procédure lors des sautages; entretien adéquat des moteurs à

combustion interne; éviter les feux, sinon les isoler et les éteindre.

• Élimination :– dans le charbon : drainage en avant des chantiers soit par des trous

de forage, soit par des galeries; ventilation auxiliaire (pour supplémenter localement au système principal - vu plus loin).

• Absorption : – conditionner les gaz d'échappement des moteurs à combustion

interne :– dilution des gaz toxiques solubles dans l'eau;– diminution de la température d'échappement;– conditionnement chimique à l'aide de silencieux catalytiques;– arrosage lors des sautages : dilution des gaz toxiques solubles dans

l'eau à l'aide de gicleurs spéciaux produisant de très fines gouttelettes;

– diminution de la température des gaz; aide également au contrôle des poussières.

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Contrôle des concentrations Contrôle des concentrations des gaz sous terredes gaz sous terre

• Isolation :– fermeture hermétique des vieux chantiers et des endroits

d'incendies : il existe toujours des fuites; peut être dangereux pour la santé et il faut donc prévoir un système de drainage aux barricades;

– quand la température augmente, il se produit une combustion lente des matières organiques qui dégage des gaz mortels (CO);

– dangereux dans les mines d'uranium à cause de l'accumulation de radiations dangereuses;

– sautages secondaires limités si possible pendant les postes de travail;

• Dilution : – la méthode la plus employée – applicable à toute concentration des gaz par un apport suffisant

d'air frais qui permet de respecter les normes législatives

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Gaz asphyxiantsGaz asphyxiants • Exposition aux gaz : ils entrent par inhalation dans les poumons, ils Exposition aux gaz : ils entrent par inhalation dans les poumons, ils

entrent en contact avec le réseau sanguinentrent en contact avec le réseau sanguin– leur absorption ou non dépend de leurs propriétés physiques ou chimiquesleur absorption ou non dépend de leurs propriétés physiques ou chimiques– Conséquences : Conséquences :

• Effets intenses : courte exposition à de fortes concentrations Effets intenses : courte exposition à de fortes concentrations • Effets chroniques : nombreuses expositions à de faibles concentrationsEffets chroniques : nombreuses expositions à de faibles concentrations• Effets secondaires : empire un état pulmonaire déjà déficientEffets secondaires : empire un état pulmonaire déjà déficient

• Propriétés de gaz : - N'avertissent pas de leur présencePropriétés de gaz : - N'avertissent pas de leur présence– pas de couleurpas de couleur– pas de goûtpas de goût– pas d'odeurpas d'odeur

• Asphyxiants simples :- enlèvent l'oxygène des poumonsAsphyxiants simples :- enlèvent l'oxygène des poumons- ne sont pas absorbés par le système - ne sont pas absorbés par le système

sanguinsanguin• Asphyxiants chimiques :- action spécifique sur le sang ou les tissus Asphyxiants chimiques :- action spécifique sur le sang ou les tissus

après leur absorption dans le corps, de petites quantités sont très après leur absorption dans le corps, de petites quantités sont très dangereusesdangereuses

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Gaz Conc. normal

e

VECD Effets Sources

O2 21.6% 19.5% min. essentiel à la vie sur terre

air de l'atmosphère

N2 79.0% 80% max. réduit O2 atmosphère, minerai stratifié

CO traces 35 ppm; (0.0035%)

VEMP 200ppm

200 - 300 fois plus d'affinité pour le sang que O2

explosifs, diesel, feux, charbon toute combustion incomplète

CO2 0.03% 5000 ppm; (0.5%)

réduit O2 respiration, moteur à combustion interne, toute oxydation complète

CH4 traces - réduit O2, explosif

dégagement instantané (rare); dégagement continu : charbon en place ou abattu; fissuration des faces

HCN aucune

Plafond 10 ppm;

empêche les tissus d'absorber O2

Cyanuration d’or :NaCN + H+ → Na + HCN (gaz)

Gaz asphyxiantsGaz asphyxiants

VEMP : Valeur d’exposition moyenne pondérée

VECD : Valeur d’exposition de courte durée

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RespiratioRespiration n

humainehumaine

ActivitéRespirations

par minute

Volume d’air Volume d’air par par

respirationrespiration

Air inspirém3/min

Oxygène consomm

ém3/min

CO2 produit

O2 consommé

Au repos 15 0.0005 m3

0.0081

0.0017 0.75

Modérée 30 0.0017 m3

0.051

0.0107 0.90

Vigoureuse

40 0.0025 m3

0.100

0.021 1.0

OXYGÈNE PRÉSENT EFFETS

21% Respiration facile

17% Respiration plus rapide et plusdifficile

15% Etourdissements, bourdonnementsdans les oreilles, pouls rapide, mauxde tête, vision troublée

9% Peut s'évanouir ou devenirinconscient

6% Convulsions, respiration arrêtée,cœur arrête de battre

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CONCENTRATION DU CO DANS L'AIR TEMPS D'EXPOSITION PERMIS

0.0035% (35 ppm) VEMP

0.04 à 0.05% (500 ppm) 1 heure sans effet nocif

0.06 à0.07% (700 ppm)Effets nocifs à peine perceptibles après 1 heure d'exposition

0.10 à0.12% (1200 ppm) :Effets nocifs plus dangereux après 1 heure d'exposition

0.15 à0.20% (2000 ppm)Dangereux si exposé pendant 1 heure

0.4% et plus (4000 ppm et. +) Mort en moins d'une heure

COCO

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CO2 DANS L'AIR ACCROISSEMENT DE LA RESPIRATION

0.5% (5000 ppm) VEMP

3% (30000 ppm) VECD

0.05% (500 ppm) Léger

2% (20000 ppm) 50

3% (30000 ppm) 100

5% (50000 ppm) 300 et très difficile

10% (100000 ppm)Ne peut être toléré plus de quelques

minutes

COCO22

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Gaz irritantsGaz irritants • Vaste groupe aux propriétés variées :Vaste groupe aux propriétés variées :

– produisent tous une inflammation des tissus avec lesquels ils produisent tous une inflammation des tissus avec lesquels ils entrent en contact;entrent en contact;

– ne sont pas absorbés par l'organisme.ne sont pas absorbés par l'organisme.– Elles peuvent être divisées en 3 groupes :Elles peuvent être divisées en 3 groupes :

• ceux qui agissent sur la ceux qui agissent sur la partie supérieure du système respiratoirepartie supérieure du système respiratoire : :• ammoniaqueammoniaque• acide hydrochloriqueacide hydrochlorique• acide sulfuriqueacide sulfurique• acide hydrofluorique (HF)acide hydrofluorique (HF)• formaldéhydeformaldéhyde

• ceux qui agissent ceux qui agissent sur les parties supérieures et profondes du système sur les parties supérieures et profondes du système respiratoirerespiratoire : :

• anhydride sulfureux (SOanhydride sulfureux (SO22))• Chlore Chlore • bromebrome• acroléine (acroléine)acroléine (acroléine)

• ceux qui agissent principalement ceux qui agissent principalement sur les poumonssur les poumons : :• oxydes d'azoteoxydes d'azote• phosgènephosgène

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CONCENTRATION DANS L'AIR AMBIANT

EFFETS

2 ppm5 ppm

VEMPVECD

20 ppmToux, irritation des yeux, du

nez et de la gorge

150 ppmPeut être toléré pour quelques

minutes seulement

400 ppm Impossibilité de respirer

SOSO22

CONCENTRATION DANS L'AIR AMBIANT

EFFETS

3 ppm NO2

25 ppm NO50 ppm N2O

VEMP

60 ppmMinimum pour causer une irritation des

voies respiratoires

100 ppm Toux sévère

100 à 150 ppmDangereux, même pour une courte

période de temps

200 à 700 ppmFatal, même pour une courte période de

temps

NONOxx

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RÉGLEMENTATIONRÉGLEMENTATION

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Annexe I Annexe I Règlement sur la santé et la sécurité du Règlement sur la santé et la sécurité du

travailtravailSubstanceSubstance VEMPVEMP VECDVECD

ppmppm mg/mmg/m33 ppmppm mg/mmg/m33

Ammoniac Ammoniac (NH(NH33))

2525 1717 3535 2424

NONO22 33 5,65,6

NONO 2525 3131

NN22OO 5050 9090

COCO22 50005000 90009000 3000030000 5400054000

COCO 3535 4040 200200 230230

HH22SS 1010 1414 1515 2121

SOSO22 22 5,25,2 55 1313

SiOSiO2 2 (quartz)(quartz) 0,10,1VEMP : Valeur d’exposition moyenne pondérée

VECD : Valeur d’exposition de courte durée

Page 31: POUSSIÈRES ET GAZ

Qualité du milieuQualité du milieu de travailde travail

• Article 85Article 85– Vérification de la qualité de Vérification de la qualité de l'airl'air

•Annexe I du Règlement sur la santé et la Annexe I du Règlement sur la santé et la sécurité du travailsécurité du travail

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Page 33: POUSSIÈRES ET GAZ

VEMP : Valeur d'exposition VEMP : Valeur d'exposition moyenne pondéréemoyenne pondérée

• La concentration moyenne, pondérée La concentration moyenne, pondérée pour une période de 8 heures par jour, en pour une période de 8 heures par jour, en fonction d'une semaine de 40 heures, fonction d'une semaine de 40 heures, d'une substance chimique (sous forme de d'une substance chimique (sous forme de gaz, poussière,fumée, vapeur ou gaz, poussière,fumée, vapeur ou brouillard) présente dans l'air au niveau brouillard) présente dans l'air au niveau de la zone respiratoire du travailleurde la zone respiratoire du travailleur

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VEMP (suite)VEMP (suite)• Pour toute période de travail d'une durée égale Pour toute période de travail d'une durée égale

ou supérieure à 4 heures mais inférieure à 8 ou supérieure à 4 heures mais inférieure à 8 heures ou d'une durée supérieure à 8 heures heures ou d'une durée supérieure à 8 heures mais inférieure ou égale à 16 heures, une mais inférieure ou égale à 16 heures, une valeur d'exposition moyenne ajustée (VEMA) valeur d'exposition moyenne ajustée (VEMA) doit être établie suivant le guide d’ajustement doit être établie suivant le guide d’ajustement des valeurs d'exposition admissibles pour les des valeurs d'exposition admissibles pour les horaires de travail non conventionnels, publié horaires de travail non conventionnels, publié par l'Institut de recherche Robert-Sauvé en par l'Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail, tel qu'il se lit au santé et en sécurité du travail, tel qu'il se lit au moment où il s'applique.moment où il s'applique.

• En aucun cas, la VEMA ne peut être supérieure En aucun cas, la VEMA ne peut être supérieure à la VEMPà la VEMP

Page 35: POUSSIÈRES ET GAZ

VECD : Valeur d'exposition de VECD : Valeur d'exposition de courte duréecourte durée

• La concentration moyenne, pondérée sur La concentration moyenne, pondérée sur 15 minutes, pour une exposition à une 15 minutes, pour une exposition à une substance chimique (sous forme de gaz, substance chimique (sous forme de gaz, poussière, fumée, vapeur ou brouillard) poussière, fumée, vapeur ou brouillard) présente dans l'air au niveau de la zone présente dans l'air au niveau de la zone respiratoire du travailleur, respiratoire du travailleur, qui ne doit qui ne doit pas être dépassée durant la journée de pas être dépassée durant la journée de travail, même si la valeur d'exposition travail, même si la valeur d'exposition moyenne pondérée est respectéemoyenne pondérée est respectée

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VECD (suite)VECD (suite)

• L'exposition moyenne au cours d'une L'exposition moyenne au cours d'une période de 15 minutes consécutives période de 15 minutes consécutives peut être comprise entre la VEMP et la peut être comprise entre la VEMP et la VECD, en autant que de telles VECD, en autant que de telles expositions ne se reproduisent pas expositions ne se reproduisent pas plus de 4 fois par jour et qu'elles soient plus de 4 fois par jour et qu'elles soient entrecoupées l'une de l'autre par des entrecoupées l'une de l'autre par des périodes d'au moins 60 minutespériodes d'au moins 60 minutes

Page 37: POUSSIÈRES ET GAZ

P : PlafondP : Plafond

• La notation « P » dans la colonne La notation « P » dans la colonne VECD/Plafond indique une valeur qui ne VECD/Plafond indique une valeur qui ne doit jamais être dépassée pour quelque doit jamais être dépassée pour quelque durée que ce soitdurée que ce soit

Page 38: POUSSIÈRES ET GAZ

Limites d'excursionLimites d'excursion

• Les limites d'excursion s'appliquent pour les Les limites d'excursion s'appliquent pour les substances n'ayant pas de valeur d'exposition de substances n'ayant pas de valeur d'exposition de courte duréecourte durée. À condition que la valeur . À condition que la valeur d'exposition moyenne pondérée soit respectée, d'exposition moyenne pondérée soit respectée, des excursions peuvent excéder des excursions peuvent excéder 3 fois cette 3 fois cette valeur pour une période cumulée ne dépassant valeur pour une période cumulée ne dépassant pas 30 minutes par jourpas 30 minutes par jour

• Toutefois, aucune de ces excursions ne peut Toutefois, aucune de ces excursions ne peut dépasser 5 fois la valeur d'exposition moyenne dépasser 5 fois la valeur d'exposition moyenne pondérée pour quelque durée que ce soitpondérée pour quelque durée que ce soit

Page 39: POUSSIÈRES ET GAZ

Dilution des poussièresDilution des poussières• Problèmes d'équilibreProblèmes d'équilibre• Calculer le courant d'air frais nécessaire pour garder la concentration Calculer le courant d'air frais nécessaire pour garder la concentration

des poussières à un niveau constant (ex. à la concentration maximale des poussières à un niveau constant (ex. à la concentration maximale admissible : VECD ou VEMP). On utilise la formule suivante :admissible : VECD ou VEMP). On utilise la formule suivante :

• Ex. Dans un chantier d'abattage, les opérations de forage et chargement Ex. Dans un chantier d'abattage, les opérations de forage et chargement dégagent 0,02 g/min de poussière de silice. Le courant de l'air frais contient dégagent 0,02 g/min de poussière de silice. Le courant de l'air frais contient déjà 0,00001 g/mdéjà 0,00001 g/m33 de silice. La VEMP de silice. La VEMPsilicesilice = 0,1 mg/m = 0,1 mg/m33. Calculer le débit d’air . Calculer le débit d’air frais nécessaire.frais nécessaire.

• Soit Q le débit (mSoit Q le débit (m33/min) requis. Dans une période de 1 min :  /min) requis. Dans une période de 1 min :  

DoncDonc Q = 222,2  Q = 222,2 mm33/min/min ou 3,7 m ou 3,7 m33/s/s

g33 mm

Accumulation de poussière en temps t ( g)

Volume d air circulant en temps t ( ) = VECD m

m

3 20 + Q x (0.01)0,1 /

QVEMP mg m

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Problèmes de transitionProblèmes de transition • Calculer le temps nécessaire pour atteindre une concentration Calculer le temps nécessaire pour atteindre une concentration

donnée (si le débit de l'air frais ne suffit pas pour garder donnée (si le débit de l'air frais ne suffit pas pour garder l'équilibre).l'équilibre).

Si V est le volume du chantier (ou de la galerie) en mSi V est le volume du chantier (ou de la galerie) en m33

PPgg le taux de génération de poussière mg/min au chantier le taux de génération de poussière mg/min au chantier X la concentration de la poussière (mg/mX la concentration de la poussière (mg/m33) dans le chantier ) dans le chantier QQnn le débit d'air frais (m le débit d'air frais (m3/3/min)min) B la concentration de la poussière dans le courant d'air frais mg/mB la concentration de la poussière dans le courant d'air frais mg/m33

On peut prouver que :On peut prouver que :

• XXoo la concentration au moment 0 la concentration au moment 0• X la concentration après temps t (min)X la concentration après temps t (min)

Q V

t- =

XQ - BQ + P

XQ - BQ + Pln nonng

nng

Page 41: POUSSIÈRES ET GAZ

Problèmes de transitionProblèmes de transitionExempleExemple

• Dans l'exemple 1, calculer le temps nécessaire pour atteindre une concentration de silice de 0,1 mg/m3 (VEMP) si la concentration initiale est de 0,01 mg/m3 si le courant d'air frais est de 2000 m3/min le volume du chantier est de 1000 m3

• Qn = 40 m3/min B = 0,000001 Kg/m3=1mg/m3

• V = 2000 m3 Xo = 0,01 mg/m3

• Pg = 0,01 g/min X = 0,1 mg/m3 (VEMP)

10 + 40 x 1 - 40 x 0,1 t x 40ln = - t = 3,76min

10 + 40 x 1 - 40 x 0,01 2000

Page 42: POUSSIÈRES ET GAZ

Problèmes de vérification Problèmes de vérification des normesdes normes

• Vérifier si les normes gouvernementales (e.g. VECD) sont Vérifier si les normes gouvernementales (e.g. VECD) sont satisfaites une fois que l'équilibre est établi.satisfaites une fois que l'équilibre est établi.

• oùoù CCii = concentration mesurée de substance i (mg/m = concentration mesurée de substance i (mg/m33))• TTii = concentration permise de substance i (mg/m = concentration permise de substance i (mg/m33))**** Cette formule s'applique s'il est prouvé que ces substances ont Cette formule s'applique s'il est prouvé que ces substances ont

des effets similaires sur un organe du corps. Sinon, il faut que des effets similaires sur un organe du corps. Sinon, il faut que chaque terme Cchaque terme Cii/T/Tii soit inférieur ou égal à 1 soit inférieur ou égal à 1

1 T

C + ... + T

C + T

C = Rn

n

2

2

1

1m

Page 43: POUSSIÈRES ET GAZ

Problème de vérification Problème de vérification des normes pondéréesdes normes pondérées

• Si les travailleurs sous terre sont exposés aux Si les travailleurs sous terre sont exposés aux concentrations différentes des poussières concentrations différentes des poussières pendant plusieurs opérations (e.g. forage, pendant plusieurs opérations (e.g. forage, sautage secondaire, chargement, transport), on sautage secondaire, chargement, transport), on prend la moyenne pondérée comme suit :prend la moyenne pondérée comme suit :

• Opération 1: nOpération 1: n11 minutes à la concentration x minutes à la concentration x11 :  : nn11.x.x11

• Opération 2: nOpération 2: n22 minutes à la concentration x minutes à la concentration x22 :  : nn22.x.x22

• Opération m: nm minutes à la concentration xOpération m: nm minutes à la concentration xmm: : nnmm.x.xmm

moyenne pondéréemoyenne pondéréen

Xn = X

i

i

ii

i

Page 44: POUSSIÈRES ET GAZ

Dilution des gaz problèmes Dilution des gaz problèmes d’équilibred’équilibre

• Calculer le courant d'air frais nécessaire pour garder la Calculer le courant d'air frais nécessaire pour garder la concentration des gaz toxiques à la limite (VEMP ou concentration des gaz toxiques à la limite (VEMP ou VECD). On utilise la formule:VECD). On utilise la formule:

• QQnn : débit d'air frais nécessaire en m: débit d'air frais nécessaire en m33/min/min

• QQgg : débit de dégagement du gaz en m: débit de dégagement du gaz en m33/min au chantier/min au chantier• VECD: vVECD: valeur d'exposition de courte duréealeur d'exposition de courte durée du gaz du gaz • B:B: concentration du gaz dans l'air frais concentration du gaz dans l'air frais

• Exemple :Exemple : L'équipement minier dans un chantier L'équipement minier dans un chantier d'abattage dégage 0,005 md'abattage dégage 0,005 m33/min de CO et le courant /min de CO et le courant d'air frais contient déjà 0,01% de CO. Quel est le débit d'air frais contient déjà 0,01% de CO. Quel est le débit de l'air frais nécessaire pour satisfaire VECDde l'air frais nécessaire pour satisfaire VECDCOCO de 0,02% de 0,02%

QQg g = 0,005 m= 0,005 m33/min B = 0.01%/min B = 0.01%VECD = 0,02%VECD = 0,02%

B - VECD

)VECD - (1 Q = Q g

n

/minm 05 = 00100. - 0020.0

)0020.0 - (1 x 005,0 = Q 3

n

Page 45: POUSSIÈRES ET GAZ

Dilution des gazDilution des gazProblèmes de transitionProblèmes de transition

• Calculer le temps nécessaire pour atteindre une concentration Calculer le temps nécessaire pour atteindre une concentration donnée donnée (si le débit d'air frais ne suffit pas pour garder l'équilibre)(si le débit d'air frais ne suffit pas pour garder l'équilibre)..

• Si V est le volume du chantier en mSi V est le volume du chantier en m33, Q, Qgg est le débit d'arrivée du est le débit d'arrivée du gaz (mgaz (m33/min) dans le chantier, X est la concentration du gaz dans /min) dans le chantier, X est la concentration du gaz dans le chantier (%), Qle chantier (%), Qnn est le débit d'air frais, B est la concentration du est le débit d'air frais, B est la concentration du gaz dans le courant d'air frais (%), on peut prouver que :gaz dans le courant d'air frais (%), on peut prouver que :

• oùoù XXoo : la concentration au moment 0 (%) : la concentration au moment 0 (%)• X : la concentration après temps t (min) (%)X : la concentration après temps t (min) (%)• Exemple : Exemple : Dans l'exemple précèdent, trouver le temps nécessaire Dans l'exemple précèdent, trouver le temps nécessaire

pour atteindre une concentration de 0,09% CO à partir de 0,05% pour atteindre une concentration de 0,09% CO à partir de 0,05% CO, si le débit de l'air frais est de 25 mCO, si le débit de l'air frais est de 25 m33/min. Le volume du /min. Le volume du chantier est de 1000 mchantier est de 1000 m33..

• QQgg =0,005 m =0,005 m33/min, X=0,09% CO, /min, X=0,09% CO, B=0.01%, QB=0.01%, Qnn=25 m=25 m33/min, /min, XXoo=0,05% CO=0,05% CO

V

)Q + Q( t - =

X )Q + Q( - BQ + Q

X )Q + Q( - BQ + Qln gn

ognng

gnng

min93,4 = t 1000

5)00,0 + 25(t x - =

050.00 x 5)00,0 + 25( - 100.00 x 25 + 500,0

0090.0 x 5)00,0 + 25( - 100.00 x 25 + 005,0ln

Page 46: POUSSIÈRES ET GAZ

Dilution des gazDilution des gazProblèmes de vérification des Problèmes de vérification des

normesnormes

• Vérifier si les normes gouvernementales (e.g. VECD) sont Vérifier si les normes gouvernementales (e.g. VECD) sont satisfaites, une fois que l'équilibre est établi. Comme pour les satisfaites, une fois que l'équilibre est établi. Comme pour les poussières, il faut que :poussières, il faut que :

• oùoù CCii : concentration mesurée du gaz i (%) : concentration mesurée du gaz i (%)• TTii: concentration permise du gaz i (%): concentration permise du gaz i (%)• **** Cette formule s'applique s'il est prouvé que ces gaz Cette formule s'applique s'il est prouvé que ces gaz

toxiques ont des effets similaires sur un organe du corps (e.g. CO toxiques ont des effets similaires sur un organe du corps (e.g. CO et NO ou SOet NO ou SO22 et NO et NO22). ).

• Sinon, il faut que chaque terme CSinon, il faut que chaque terme Cii/T/Tii soit inférieur ou égal à 1. soit inférieur ou égal à 1.

1 T

C + ... + T

C + T

C = Rn

n

2

2

1

1m

Page 47: POUSSIÈRES ET GAZ

Qualité du milieu de travail Qualité du milieu de travail (suite)(suite)

• Article 86 Article 86 – Obligation de ventiler une mine avec un Obligation de ventiler une mine avec un

ventilateur ventilateur

• Article 87 Article 87 – Règles à respecter pour le chauffage de l'airRègles à respecter pour le chauffage de l'air

• Norme : Générateurs de ventilation tempérée à Norme : Générateurs de ventilation tempérée à hauffage direct (GA/CAN 1-3.7-1977)hauffage direct (GA/CAN 1-3.7-1977)

•À la sortie des bruleurs:À la sortie des bruleurs:– Acétaldehydes < 0,001% (10 ppm)Acétaldehydes < 0,001% (10 ppm)

– COCO22 < 0,250% (2500 ppm) < 0,250% (2500 ppm)

– CO < 0,001% (10 ppm)CO < 0,001% (10 ppm)

– NONO2 2 < 0,0001% (1 ppm) < 0,0001% (1 ppm)

– SOSO22 < 0,00003% (0,3 ppm) < 0,00003% (0,3 ppm)

Page 48: POUSSIÈRES ET GAZ

Qualité du milieu de travail Qualité du milieu de travail (suite)(suite)

• Article 89Article 89– Règles pour la recirculation et la reutilisation de l'airRègles pour la recirculation et la reutilisation de l'air– Un ventilateur principal ou un ventilateur secondaire Un ventilateur principal ou un ventilateur secondaire

ne doit pas faire recirculer l'air pour ventiler un poste ne doit pas faire recirculer l'air pour ventiler un poste de travail souterrainde travail souterrain

– Cependant, la réutilisation de l'air dans un circuit Cependant, la réutilisation de l'air dans un circuit principal de ventilation ou un circuit secondaire est principal de ventilation ou un circuit secondaire est permise, si les conditions suivantes sont respectées permise, si les conditions suivantes sont respectées • La concentration de monoxyde de carbone dans l'air ambiant doit La concentration de monoxyde de carbone dans l'air ambiant doit

être mesurée à l'entrée de chaque circuit où il y a une réutilisation de être mesurée à l'entrée de chaque circuit où il y a une réutilisation de l'air l'air

• Ces mesures doivent être prises au moins une fois par semaine lors Ces mesures doivent être prises au moins une fois par semaine lors des opérations de marinage effectuées au moyen d'un équipement des opérations de marinage effectuées au moyen d'un équipement diesel et à chaque fois qu'il y a modification aux équipements de diesel et à chaque fois qu'il y a modification aux équipements de ventilation ventilation

• Lorsque la concentration de monoxyde de carbone excède 11,4 mg/Lorsque la concentration de monoxyde de carbone excède 11,4 mg/33 (10 ppm) un plan d'intervention doit être mis en œuvre afin de (10 ppm) un plan d'intervention doit être mis en œuvre afin de réduire et maintenir la concentration en-deçà de ce niveauréduire et maintenir la concentration en-deçà de ce niveau

Page 49: POUSSIÈRES ET GAZ

Qualité du milieu de travail Qualité du milieu de travail (suite)(suite)

• Article 90Article 90 – Positionnement des ventilateurs secondaires Positionnement des ventilateurs secondaires

• Article 91Article 91– Recirculation de l'air par un ventilateur Recirculation de l'air par un ventilateur

• Article 93Article 93– Renversement des ventilateursRenversement des ventilateurs

• Articles 94, 95 et 96Articles 94, 95 et 96 – Exigences relatives à la ventilation pour accéder à un Exigences relatives à la ventilation pour accéder à un

lieu de travail lieu de travail • Articles 97 et 98Articles 97 et 98

– Contrôle des poussièresContrôle des poussières • Article 99Article 99

– Plans et devis de ventilationPlans et devis de ventilation

Page 50: POUSSIÈRES ET GAZ

Qualité du milieu de travail Qualité du milieu de travail (suite)(suite)

• Article 100.1Article 100.1– Quantité d'air requise pour l'utilisation d'un Quantité d'air requise pour l'utilisation d'un

moteur diesel sous terremoteur diesel sous terre– Homologation des moteurs dieselHomologation des moteurs diesel

Page 51: POUSSIÈRES ET GAZ

Homologations MSHA et Homologations MSHA et CANMETCANMET

– Homologation par Homologation par MSHAMSHA tient compte seulement tient compte seulement des gaz dieseldes gaz diesel

– Homologation par Homologation par CANMETCANMET tient compte des gaz tient compte des gaz diesel + diesel + les particules dieselles particules diesel

– Toutefois, au Québec on accepte l’homologation Toutefois, au Québec on accepte l’homologation par MSHA (seulement part 32) pour les vieux par MSHA (seulement part 32) pour les vieux moteursmoteurs

Page 52: POUSSIÈRES ET GAZ

Homologation par CANMETHomologation par CANMET• Au Québec la limite de S dans le carburant est de 0,05% Au Québec la limite de S dans le carburant est de 0,05%

Page 53: POUSSIÈRES ET GAZ

Homologation par MSHA Homologation par MSHA (EU)(EU)

Page 54: POUSSIÈRES ET GAZ

Annexe VIIAnnexe VIIRèglement sur la santé et la sécurité du travail dans les Règlement sur la santé et la sécurité du travail dans les

minesmines

• PCI: PCI: concentration de poussières respirablesconcentration de poussières respirables

Page 55: POUSSIÈRES ET GAZ

Calculs du dCalculs du débit sous terre (Québec)ébit sous terre (Québec)

• Homologués MSHAHomologués MSHA– Tous moteurs Tous moteurs

100%100% 75%75% 50%50% 50%50%

jusqu’à 2,7 mjusqu’à 2,7 m33/min/KW/min/KW(2 m(2 m33/min HP)/min HP)

• Non homologués (Non homologués (rarerare))– 5,5 m5,5 m33/min KW /min KW (4,1 m(4,1 m33/min HP)/min HP)

• Homologués CANMETHomologués CANMET– Moteurs principaux Moteurs principaux

100%100% 100%100% 100%100% etc.etc.

– unités auxiliairesunités auxiliaires

50%50% 50%50% etcetc

• En Ontario En Ontario 3 m3 m33/min HP pour tout/min HP pour tout

exigencesexigences

Moteurs dieselMoteurs diesel

Page 56: POUSSIÈRES ET GAZ

Exigences de ventilation au Exigences de ventilation au CanadaCanada

Province CANMET MSHA ÉxigencesColombie Britannique oui -

Alberta oui - + minimum de 1,9 m3/s aux chantiers actifs

Saskatchewan oui oui Minimum 3m3/min HP

Manitoba oui oui Non-homo: 4,1m3/min HPRègle 100/75/50 + min 2m3/min HP

Ontario - - Minimum 3m3/min HP

Québec oui oui Non-homo: 4,1m3/min HPRègle 100/75/50 + min 2m3/min HP

Nouveau Brunswick oui oui Minimum 3m3/min HP

Nouvelle Écosse oui oui Minimum 3m3/min HP

Terre Neuve & Labrador

oui oui Non-homo: 4,13m3/min HPRègle 100/75/50 + min 2m3/min HP

TNW & Nunavut - - Minimum 3m3/min HP

Yukon Minimum 2m3/min HP

Page 57: POUSSIÈRES ET GAZ

Volume d’air frais total Volume d’air frais total requis selon la pratique de requis selon la pratique de l’Association des mines de métaux du Québec Inc.l’Association des mines de métaux du Québec Inc.

• Cette approche nous donne le Cette approche nous donne le volume total d’air frais requis sous terre.volume total d’air frais requis sous terre.

Effectuer la moyenne des trois (3) approches suivantes :Effectuer la moyenne des trois (3) approches suivantes :

• AA– i) 0,04 mi) 0,04 m33/s * le nombre de tonnes/jour/s * le nombre de tonnes/jour– ii) 0,25 m/s*surface (mii) 0,25 m/s*surface (m22) * le nombre d’endroits de travail (où on produit ) * le nombre d’endroits de travail (où on produit

gaz & poussières)gaz & poussières)– iii) Nombre de concasseurs * 4,72 miii) Nombre de concasseurs * 4,72 m33/s /s – iv) Nombre de trémies de chargement * 1,18 miv) Nombre de trémies de chargement * 1,18 m33/s /s

• BB– i) Nombre de travailleurs par quart * 0,94 mi) Nombre de travailleurs par quart * 0,94 m33/s /s – ii) Volume total d’air spécifié pour les moteurs diesel (homologués ou non)ii) Volume total d’air spécifié pour les moteurs diesel (homologués ou non)– iii) Même qu’en A) (ii, iii, et iv)iii) Même qu’en A) (ii, iii, et iv)

• CC– i) Même qu’en A) ii) sauf qu’on pose 0,5 m/s i) Même qu’en A) ii) sauf qu’on pose 0,5 m/s – ii) Volume total d’air spécifié pour les moteurs diesel (homologués ou non)ii) Volume total d’air spécifié pour les moteurs diesel (homologués ou non)– iii) Même qu’en A) (ii, iii et iv)iii) Même qu’en A) (ii, iii et iv)

Page 58: POUSSIÈRES ET GAZ

Qualité du milieu de travail Qualité du milieu de travail (suite)(suite)

• Article 101Article 101– Quantité totale d'air requise pour une mine Quantité totale d'air requise pour une mine

souterrainesouterraine•Mine non mécaniséeMine non mécanisée•Mine mécaniséeMine mécanisée

• Article 102Article 102– Exigences relatives à l'utilisation d'un moteur Exigences relatives à l'utilisation d'un moteur

diesel sous terrediesel sous terre•VentilationVentilation•Poussières combustibles respirablesPoussières combustibles respirables•Contenu en soufre du carburantContenu en soufre du carburant

Page 59: POUSSIÈRES ET GAZ

ExerciseExercise• Dans un circuit de ventilation quelconque, on retrouve Dans un circuit de ventilation quelconque, on retrouve

les engins diesel suivants: les engins diesel suivants: – 1 camion moteur Détroit Diesel1 camion moteur Détroit Diesel

• 275 hp, modèle 6043 Gk32 275 hp, modèle 6043 Gk32 – 1 camion moteur Deutz1 camion moteur Deutz

• 132 bhp, modèle BF6L913 132 bhp, modèle BF6L913 – 1 chargeuse-navette moteur Deutz1 chargeuse-navette moteur Deutz

• 231 bhp, modèle F6L413FW 231 bhp, modèle F6L413FW – 1 camion ciseau moteur Cummins1 camion ciseau moteur Cummins

• modèle 4BTA 3.9Cmodèle 4BTA 3.9C– 2 tracteurs Kubota2 tracteurs Kubota

• modèle V2203 modèle V2203 – 1 tracteur John Deere1 tracteur John Deere

• modèle 4276modèle 4276

• Question :Déterminez la quantité d'air requise dans ce Question :Déterminez la quantité d'air requise dans ce circuit de ventilation ?circuit de ventilation ?

Page 60: POUSSIÈRES ET GAZ

Qualité du milieu de travail Qualité du milieu de travail (suite)(suite)

• Article 104Article 104– Débit d'air minimum à chaque poste de Débit d'air minimum à chaque poste de

travail travail

• Articles 104.1 et 107Articles 104.1 et 107– Directives pour la ventilation des monteries Directives pour la ventilation des monteries

• Articles 105 et 106Articles 105 et 106– Directives pour certaines activités lorsqu'un Directives pour certaines activités lorsqu'un

ventilateur n'est pas opérationnelventilateur n'est pas opérationnel

Page 61: POUSSIÈRES ET GAZ

DES CONTRAINTES THERMIQUESDES CONTRAINTES THERMIQUES• L'indice de température au thermomètre à globe à boule humide L'indice de température au thermomètre à globe à boule humide

(WBGT) est calculé au moyen des équations suivantes :(WBGT) est calculé au moyen des équations suivantes :

• a) à l'extérieur, avec charge solaire :a) à l'extérieur, avec charge solaire :

WBGT = 0,7 WB + 0,2 GT + 0,1 DBWBGT = 0,7 WB + 0,2 GT + 0,1 DB

• b) à l'intérieur ou à l'extérieur, sans charge solaire :b) à l'intérieur ou à l'extérieur, sans charge solaire :

WBGT = 0,7 WB + 0,3 GTWBGT = 0,7 WB + 0,3 GT

où :où :

• WB = température au thermomètre à boule humide naturelleWB = température au thermomètre à boule humide naturelle

• DB = température au thermomètre à boule sècheDB = température au thermomètre à boule sèche

• GT = température au thermomètre à globeGT = température au thermomètre à globe

• Pour établir la valeur de WBGT, on doit utiliser un thermomètre à Pour établir la valeur de WBGT, on doit utiliser un thermomètre à globe noir, un thermomètre à boule humide naturelle (statique) et globe noir, un thermomètre à boule humide naturelle (statique) et un thermomètre à boule un thermomètre à boule sèche.sèche.

• L'exposition à des températures supérieures à celles du tableau est L'exposition à des températures supérieures à celles du tableau est admissible aux conditions suivantes : le travailleur doit faire l'objet admissible aux conditions suivantes : le travailleur doit faire l'objet d'une surveillance médicale et il doit être établi que sa tolérance d'une surveillance médicale et il doit être établi que sa tolérance au travail à la chaleur est supérieure à celle de la moyenne.au travail à la chaleur est supérieure à celle de la moyenne.

Page 62: POUSSIÈRES ET GAZ

Limites de WBGT sur 8 h en Limites de WBGT sur 8 h en fonction du travail (leger, modéré fonction du travail (leger, modéré et fort)et fort)

VALEURS LIMITES ADMISSIBLES D'EXPOSITION À LA CHALEUR EN °C (WBGT)

Régime d'alternance travail/repos Charge de travail

Travail léger

Travail moyen

Travail lourd

Travail continu 30 26,7 23

Travail 75%, repos 25% (toutes les heures) 30,6 28 25,9

Travail 50%, repos 50% (toutes les heures) 31,4 29,4 27,9

Travail 25%, repos 75% (toutes les heures) 32,2 31,1 30

Page 63: POUSSIÈRES ET GAZ

Relevés de ventilation pour Relevés de ventilation pour remplir les registres remplir les registres

• CAHIER 1: article 103.3CAHIER 1: article 103.3– mesures de la concentration de CO dans l’échappement des moteurs diesel (toutes les mesures de la concentration de CO dans l’échappement des moteurs diesel (toutes les

300h d’utilisation du moteur ou aux 6 mois) 300h d’utilisation du moteur ou aux 6 mois) → → Norme: 750ppmNorme: 750ppm

• CAHIER 2: articles 89 & 103CAHIER 2: articles 89 & 103– Relevés de ventilation et mesures de la concentration CO dans les circuits de ventilationRelevés de ventilation et mesures de la concentration CO dans les circuits de ventilation– AU MOINS 1 fois/semaineAU MOINS 1 fois/semaine– PARTIE A : PARTIE A : Circuit principal:Circuit principal: Débit planifié vs. Débit mesuré (conformité: oui ou non)Débit planifié vs. Débit mesuré (conformité: oui ou non)– PARTIE B : PARTIE B : Circuit secondaire:Circuit secondaire: Débit planifié vs. Débit mesuré (conformité: oui ou non)Débit planifié vs. Débit mesuré (conformité: oui ou non)– PARTIE C : PARTIE C : Concentration de CO Concentration de CO Norme: 11,4mg/mNorme: 11,4mg/m33 ou 10ppm ou 10ppm (conformité: oui ou non)(conformité: oui ou non)

• CAHIER 3: article 103.1CAHIER 3: article 103.1– Mesures de l’exposition aux poussières combustibles respirables (PCR) Mesures de l’exposition aux poussières combustibles respirables (PCR) Norme: 0,6mg/mNorme: 0,6mg/m3 3

(conformité: oui ou non)(conformité: oui ou non)– AU MOINS 1 fois/6 mois ou à la suite de toute modification susceptible d’altérer la AU MOINS 1 fois/6 mois ou à la suite de toute modification susceptible d’altérer la

qualité de l’airqualité de l’air

Page 64: POUSSIÈRES ET GAZ

Émissions des moteurs Émissions des moteurs dieseldiesel

Page 65: POUSSIÈRES ET GAZ

Impact de la mécanisationImpact de la mécanisation

• Durant les années 60 les unités diesel Durant les années 60 les unités diesel sous terre petites : < 150 HP sous terre petites : < 150 HP

• Aujourd’hui, unités de 12 ydAujourd’hui, unités de 12 yd33 avec 350 HP avec 350 HP

• Jusqu’ à des unités de 650 HPJusqu’ à des unités de 650 HP

• Le no. des Le no. des unités légères auxiliaires unités légères auxiliaires a a augmenté énormément : 50% de la augmenté énormément : 50% de la puissance totale sous terre puissance totale sous terre →→ 50% de MPD50% de MPD

Page 66: POUSSIÈRES ET GAZ

• rapport fuel/airrapport fuel/air– si ce rapport est si ce rapport est près du rapport stœchiométriqueprès du rapport stœchiométrique, ,

les teneurs en NOles teneurs en NOXX et CO sont et CO sont élevéesélevées

– si ce rapport est si ce rapport est dépassédépassé, il y a combustion , il y a combustion incomplète et du CO et NOincomplète et du CO et NOXX sont produits sont produits en en abondanceabondance. Il peut même y avoir production de . Il peut même y avoir production de suie (gaz noir)suie (gaz noir)

– meilleur rapport à utiliser : meilleur rapport à utiliser : 0.06 lb fuel/lb d'air0.06 lb fuel/lb d'airau point de vue mécanique, le rapport optimum au point de vue mécanique, le rapport optimum est de 0.08 lb de fuel/lb d'air, ce qui entraîne une est de 0.08 lb de fuel/lb d'air, ce qui entraîne une différence de 10% en performance, mais une différence de 10% en performance, mais une augmentation de 35% de la consommationaugmentation de 35% de la consommation

– Les moteurs modernes (à injection électronique) Les moteurs modernes (à injection électronique) ce rapport est optimisé automatiquement pour ce rapport est optimisé automatiquement pour diminuer les gazdiminuer les gaz

Page 67: POUSSIÈRES ET GAZ

Composition des émissions Composition des émissions dieseldiesel

• Gaz Gaz – Oxyde d'azote (NO) Oxyde d'azote (NO) – Dioxyde d'azote (NODioxyde d'azote (NO22) ) – Dioxyde de soufre (SODioxyde de soufre (SO22) ) – Monoxyde de carbone (CO)Monoxyde de carbone (CO)

• VapeursVapeurs– Hydrocarbures Hydrocarbures – Aldéhydes Aldéhydes – H.P.A. (Hydrocarbures H.P.A. (Hydrocarbures

policycliques aromatiques)policycliques aromatiques)• Particules Particules

– Carbone élémentaireCarbone élémentaire– Carbone organique Carbone organique – Sulfates Sulfates – Métaux et cendresMétaux et cendres

SubstanceSubstance Concentration Concentration (ppm)(ppm) (à

l’échappement)

Oxides d’azote Oxides d’azote (NO)(NO)

700700

SOSO22 200200

COCO 10001000

HydrocarburesHydrocarbures 300300

AldéhydesAldéhydes 4040

Particules diesel Particules diesel réspirablesréspirables

120120

SuieSuie 150150

Page 68: POUSSIÈRES ET GAZ

Risques à la santé Risques à la santé

• Les émissions contiennent des Les émissions contiennent des centaines de composés et de centaines de composés et de produits chimiques différents produits chimiques différents

• La grande majorité des particules La grande majorité des particules diesel (90%) sont petites et du type diesel (90%) sont petites et du type respirablerespirable

• Les composés sous forme de vapeurs Les composés sous forme de vapeurs organiques contiennent des irritants organiques contiennent des irritants et des produits chimiques toxiqueset des produits chimiques toxiques

Page 69: POUSSIÈRES ET GAZ

Risques à la santé (suite)Risques à la santé (suite)

• Particules dieselParticules diesel– La grande majorité des particules diesel (90%) La grande majorité des particules diesel (90%)

sont petites et du type sont petites et du type respirablerespirable– Contiennent des produits cancérigènesContiennent des produits cancérigènes– Formées de poussières respirablesFormées de poussières respirables– Pénètrent profondément au niveau du système Pénètrent profondément au niveau du système

respiratoirerespiratoire• Les ouvriers des mines souterraines sont exposés Les ouvriers des mines souterraines sont exposés

à de niveaux de particules diesel 200 fois plus à de niveaux de particules diesel 200 fois plus élevés que les gens habitant dans les centres élevés que les gens habitant dans les centres urbains pollués et 10 fois plus élevés que les urbains pollués et 10 fois plus élevés que les ouvriers les plus exposés dans les autres ouvriers les plus exposés dans les autres industriesindustries

Page 70: POUSSIÈRES ET GAZ

PCR: poussière combustible respirable PCR: poussière combustible respirable MPD: matière particulaire dieselMPD: matière particulaire diesel

• PCRPCR=MPD (à 80%) + composés organiques (brouillard =MPD (à 80%) + composés organiques (brouillard d’huiles)d’huiles)

• MPDMPD= C élémentaire (suie) + HPA (hydrocarbures = C élémentaire (suie) + HPA (hydrocarbures polycycliques aromatiques collées sur la suie, ex. polycycliques aromatiques collées sur la suie, ex. benzène)benzène)

• MPD = 0,8xPCRMPD = 0,8xPCR

• C élémentaire (suie) = 0,5xMPDC élémentaire (suie) = 0,5xMPD

• Au Québec règlement PCR < 0,6mg/mAu Québec règlement PCR < 0,6mg/m33

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Exposition aux MPDExposition aux MPD

• MPD: matière particulaire dieselMPD: matière particulaire diesel

Page 72: POUSSIÈRES ET GAZ

Niveaux d’exposition aux Niveaux d’exposition aux MPDMPD

MetierMetier Niveau Niveau d’exposition d’exposition

(mg/m(mg/m33))Mines souterraines de charbonMines souterraines de charbon 0,9-2,10,9-2,1

Mines souterraines métalliquesMines souterraines métalliques 0,3-1,60,3-1,6

Mines à ciel ouvertMines à ciel ouvert < 0,2< 0,2

Opérateurs de ciseaux, port, Opérateurs de ciseaux, port, chemin de ferchemin de fer

0,02-0,100,02-0,10

Chauffeurs de camionChauffeurs de camion 0,004-0,0060,004-0,006

Page 73: POUSSIÈRES ET GAZ

Risques à la santé (suite)Risques à la santé (suite)

• Études médicalesÉtudes médicales– Études d'inhalation et d'imposition chroniqueÉtudes d'inhalation et d'imposition chronique

•Rats - tumeurs pulmonaires reliées à la doseRats - tumeurs pulmonaires reliées à la dose

•Cause : dose massive ou caractéristique de la Cause : dose massive ou caractéristique de la poussièrepoussière

•En dépit d'efforts en ce sens, on ne peut En dépit d'efforts en ce sens, on ne peut extrapoler aux humains les conclusions de ces extrapoler aux humains les conclusions de ces étudesétudes

• Études médicales Études médicales EPAEPA– MPD constituent un risque pour les humainsMPD constituent un risque pour les humains

Page 74: POUSSIÈRES ET GAZ

Risques à la santé (suite)Risques à la santé (suite)

• Autres impactsAutres impacts– Aggravation des réactions allergiquesAggravation des réactions allergiques– Irritation de la muqueuse du nez, de la gorge Irritation de la muqueuse du nez, de la gorge

et des yeuxet des yeux– Mauvaises odeurs et affecte la visibilité en Mauvaises odeurs et affecte la visibilité en

milieu miniermilieu minier

Page 75: POUSSIÈRES ET GAZ

Échantillonnage des particules Échantillonnage des particules diesel diesel

• Se fait habituellement sur la totalité Se fait habituellement sur la totalité du quart de travail (norme du quart de travail (norme provinciale et/ou directive d'un provinciale et/ou directive d'un organisme reconnu) organisme reconnu)

• Principe de moyenne totale sur Principe de moyenne totale sur l'étendue d'un quart de travail (pas l'étendue d'un quart de travail (pas d'historique en fonction du temps)d'historique en fonction du temps)

Page 76: POUSSIÈRES ET GAZ

Réglementation des Réglementation des émissions des moteurs émissions des moteurs

diesel (EU)diesel (EU)

Page 77: POUSSIÈRES ET GAZ

Limites d'exposition et Limites d'exposition et directives -particules diesel directives -particules diesel

• Canada - 1,5 mg/mCanada - 1,5 mg/m33 ( (PCRPCR))• Québec - 0,6 mg/mQuébec - 0,6 mg/m33 ( (PCRPCR) basé ) basé • Ontario - Mining Législative Review Committee Ontario - Mining Législative Review Committee

se penche sur cette questionse penche sur cette question• Saskatchewan - on propose une campagne de Saskatchewan - on propose une campagne de

mesure de l'exposition des travailleurs sans mesure de l'exposition des travailleurs sans limite légiférée(NIOSH 5040) limite légiférée(NIOSH 5040)

• EU - 0,160 mg/mEU - 0,160 mg/m33: nouvelle limite depuis mai : nouvelle limite depuis mai 2006, basé sur l'exposition au 2006, basé sur l'exposition au carbone carbone élémentaire élémentaire seulement (NIOSH 5040)seulement (NIOSH 5040)

• ACGIH – demande un directive de 0,02 mg/mACGIH – demande un directive de 0,02 mg/m33 carbone élémentaire retirée en 2003carbone élémentaire retirée en 2003

Particules combustibles respirables Particules combustibles respirables (PCR) (PCR)

Page 78: POUSSIÈRES ET GAZ

Moyenne: 0, Moyenne: 0, 142 m3/s per kW (220 cfm/hp)MPD < 0,16 mg/m3

Page 79: POUSSIÈRES ET GAZ

Moyens de contrôle des émissions Moyens de contrôle des émissions diesel diesel

• Choix des moteurs dieselChoix des moteurs diesel– HomologationHomologation– Combinaison véhicule-moteur Combinaison véhicule-moteur

• Carburant dieselCarburant diesel– Contenu en soufreContenu en soufre– Biodiesel (recherche)Biodiesel (recherche)

Page 80: POUSSIÈRES ET GAZ

Moyens de contrôle des Moyens de contrôle des émissions diesel (suite)émissions diesel (suite)

• Systèmes d'épuration de l'échappementSystèmes d'épuration de l'échappement– Convertisseurs catalytiquesConvertisseurs catalytiques

•Reduisent 95% CO, hydrocarbures, la fraction Reduisent 95% CO, hydrocarbures, la fraction organique (HPA) à 50%, NOorganique (HPA) à 50%, NOxx ne sont pas affectées ne sont pas affectées

•TempératureTempérature

•Contenu en soufre du carburant (néfaste)Contenu en soufre du carburant (néfaste)

– Filtres céramiquesFiltres céramiques•Réduction des PCRRéduction des PCR

– Dilueurs de fumée (Fume diluter)Dilueurs de fumée (Fume diluter)•Aucun traitement des contaminantsAucun traitement des contaminants

•Abaisse la température des gaz à la sortieAbaisse la température des gaz à la sortie

Page 81: POUSSIÈRES ET GAZ

Moyens de contrôle des Moyens de contrôle des émissions diesel (suite)émissions diesel (suite)

• Autres considérationsAutres considérations– Habitudes de travail des opérateursHabitudes de travail des opérateurs– Formation des opérateursFormation des opérateurs

• Protection respiratoireProtection respiratoire– Masque à cartouches filtrantesMasque à cartouches filtrantes

•Choix adéquatChoix adéquat

•Formation et information du travailleurFormation et information du travailleur

– Masque à adduction d'airMasque à adduction d'air

Page 82: POUSSIÈRES ET GAZ

y = 0,1154xR² = 0,4372

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

M3

/S

Tonnes

M3 / S of AIR as a Function of Tonnes

M3/S

M howes

AMC

Linear (M3/S)

Ventilation – Benchmark

Brunswick

TL

Kidd

Brunswick

Laronde

Craig

Fraser

Bell-AllardTL