Diesel Particulate Matter Exposure to an Operator of LHD Loader Working in an Active Ore Heading Area
Notice bibliographique
Résumé
Underground mines are particularly hazardous environments where miners are exposed to toxic fumes and gases. To ensure safety, sufficient mine ventilation must be provided. Ventilation requirements should be estimated considering diesel equipment engine power, blasting fumes, gases, aerosols, dust, and the unit airflow needed. Diesel engines are the main sources of toxic gases (CO, CO₂, NOₓ, SO₂, hydrocarbons) and diesel particulate matter (DPM). DPM consists of elemental carbon (EC), organic carbon (OC), and various gases and aerosols produced by incomplete combustion. The relationship between EC and OC fractions in untreated exhaust depends on engine operating conditions, engine type, fuel composition, and other parameters [5]. Total carbon (TC) is calculated as the sum of EC and OC and typically represents about 80% of total DPM [6]. Only 5–10% of all DPM particles are larger than one micrometer in diameter [2]. The concentration of particulate matter smaller than 1 μm (PM₁) is commonly used as an indicator of DPM levels because this size range encompasses nearly all diesel particulate matter [5]. Mine ventilation, diesel emission rates, exhaust flow direction, and the geometry of drifts influence DPM concentrations and dispersion patterns. Mobile diesel equipment operators generally experience the highest exposure to DPM. The main objective of this study is to conduct experimental sampling and analysis of DPM exposure for an operator of a diesel-powered load–haul–dump (LHD) loader working in an active ore heading area. Experimental sampling of particulate matter (PM) concentrations was carried out using a RigzardPM Plus sampling instrument in an underground polymetallic mine. Sampling was conducted over a 12-minute period inside the open cabin of an R1700 LHD loader (engine model Cat® C11 ACERT, 241 kW, Tier 3/Stage IIIA equivalent engine) working at the active ore heading face. The average PM₁ concentration measured by the RigzardPM Plus was 655 μg/m³ at a mine ventilation air velocity of 0.7 m/s. The LHD loader operated over a 30-meter haulage distance with an approximate cycle time of 2 minutes. Based on the TC–PM₁ correlation (DPM) used in the NIOSH 5040 method, the corresponding TC concentration of 185 μg/m³ is very close to the Mine Safety and Health Administration (MSHA, 2008) DPM limit of 160 μg/m³, measured as total carbon. This indicates that auxiliary ventilation requires moderate improvement to ensure sufficient dilution of toxic fumes in the active ore heading area. The measurement results appear reliable and demonstrate the suitability of the RigzardPM Plus instrument for monitoring DPM concentrations, with strong potential for its validation in computational fluid dynamics (CFD) modelling of DPM dispersion underground. The planned CFD simulations will incorporate LHD loader positions and auxiliary ventilation configurations in the active ore heading area. The expected outcome of this work is improved auxiliary ventilation design and enhanced protection of mine workers’ health.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».