Mining — Air quality control systems for operator enclosures — Performance requirements and test methods

This document specifies performance and design requirements for air quality control systems for operator enclosures and their monitoring devices. The design specifications are universal in their application and do not contemplate specific mining environments. They are intended to meet identified parameters of both pressurization and respirable particulate and carbon dioxide concentrations. This document also specifies test methods to assess such parameters and provides operational and maintenance instructions. Recommendations are made for operational integration of the air quality control system. Gases and vapours that can be a hazard in the work environment outside of the operator enclosure are excluded from this document.

Exploitation minière — Systèmes de contrôle de la qualité de l’air destinés aux enceintes de l’opérateur — Exigences de performance et méthodes d’essai

Le présent document spécifie les exigences de conception et de performance des systèmes de contrôle de la qualité de l’air des enceintes de l’opérateur et de leurs dispositifs de surveillance. Les spécifications de conception sont universelles dans leur application, et ne prévoient pas les environnements d’exploitation minière spécifiques. Elles sont destinées à satisfaire les paramètres identifiés de pressurisation et de concentration de particules respirables et de dioxyde de carbone. Le présent document spécifie également les méthodes d’essai pour évaluer ces paramètres et fournit des instructions de fonctionnement et de maintenance. Des recommandations sont formulées pour l’intégration opérationnelle du système de contrôle de la qualité de l’air. Les gaz et les vapeurs qui peuvent constituer un danger dans l’environnement de travail à l’extérieur de l’enceinte de l’opérateur sont exclus du présent document.

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Status
Published
Publication Date
14-Feb-2021
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
15-Feb-2021
Completion Date
15-Feb-2021
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ISO 23875:2021 - Mining -- Air quality control systems for operator enclosures -- Performance requirements and test methods
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 23875
First edition
2021-02
Mining — Air quality control
systems for operator enclosures —
Performance requirements and test
methods
Reference number
ISO 23875:2021(E)
ISO 2021
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 23875:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2021

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be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting

on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address

below or ISO’s member body in the country of the requester.
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CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 23875:2021(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

3.1 Terms related to air quality .......................................................................................................................................................... 2

3.2 Terms related to the operator enclosure design ........................................................................................................ 2

3.3 Terms related to measurement ................................................................................................................................................. 3

4 Requirements .......................................................................................................................................................................................................... 4

4.1 Performance requirements .......................................................................................................................................................... 4

4.2 Engineering design .............................................................................................................................................................................. 4

4.2.1 Operator enclosure ........................................................................................................................................................ 4

4.2.2 Air quality control system........................................................................................................................................ 5

4.2.3 Filters and filter housings ........................................................................................................................................ 6

4.3 Monitoring devices .............................................................................................................................................................................. 7

4.3.1 General...................................................................................................................................................................................... 7

4.3.2 Carbon dioxide operator notification system for retrofit installations ............................ 8

4.3.3 Carbon dioxide operator notification system for machine manufacturers ................... 8

4.3.4 Additional monitoring capabilities .................................................................................................................. 9

5 Performance testing.......................................................................................................................................................................................... 9

5.1 Requirements ........................................................................................................................................................................................... 9

5.1.1 Test set up .............................................................................................................................................................................. 9

5.1.2 Test equipment .................................................................................................................................................................. 9

5.1.3 Test methods ....................................................................................................................................................................10

5.2 Test report ................................................................................................................................................................................................12

6 Operation and maintenance instructions ...............................................................................................................................13

Annex A (informative) CO management ......................................................................................................................................................15

Annex B (informative) Recommendations for the operational integration of this document ..............17

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................21

© ISO 2021 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 23875:2021(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/

iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 82, Mining.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 23875:2021(E)
Introduction

Safety in mining operations is of concern to all involved in owning, developing, managing, and working

in mining environments. Routine mining activities can generate airborne particulates which are

hazardous to human health. Therefore, it is necessary to develop controls which limit the operator’s

exposure to airborne particulates while operating equipment from within the operator enclosure.

With the rise in the number of countries regulating air quality in mining, construction, and industrial

environments, machine manufacturers have become increasingly aware of the need for standard

practices in the design and performance of operator enclosures. This document seeks to address the

fundamental design requirements that will allow for operator enclosures to perform at a level that

provides sustained air quality, reducing concentrations of respirable particulate matter and carbon

dioxide that are harmful to human health. The emphasis of this document is in three areas: 1) design, 2)

air quality control system performance testing, and 3) maintenance and operation instruction for the

operator enclosure.

All operator enclosures, either on new machines or existing machines currently in operation, meeting

the requirements of this document are expected to provide consistent air quality performance. The

technical aspects of an operator enclosure are universal as are the design and performance testing

methods. Therefore, every attempt has been made to make this an inclusive document which addresses

the needs of fixed and mobile operator enclosures.

This document was developed to provide for the occupational health and safety of personnel who work

inside operator enclosures. It primarily addresses air quality concerns by establishing parameters

to determine air quality control system effectiveness. The control of these airborne contaminants is

through an effective air quality control system (for both external air and recirculated air), dilution of

CO , routine testing of the air within the operator enclosure, and effective maintenance throughout

the life cycle of the operator enclosure. Extensive research and subsequent publications have produced

a substantial body of knowledge around the air quality control systems and are the basis of this

document. See Bibliography.
Figure 1 — Air quality control system life cycle

As illustrated in Figure 1, this document presents a life cycle approach to operator enclosure air quality

control system design, performance testing, and maintenance.
© ISO 2021 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 23875:2021(E)
Mining — Air quality control systems for operator
enclosures — Performance requirements and test methods
1 Scope

This document specifies performance and design requirements for air quality control systems for

operator enclosures and their monitoring devices. The design specifications are universal in their

application and do not contemplate specific mining environments. They are intended to meet identified

parameters of both pressurization and respirable particulate and carbon dioxide concentrations.

This document also specifies test methods to assess such parameters and provides operational and

maintenance instructions. Recommendations are made for operational integration of the air quality

control system.

Gases and vapours that can be a hazard in the work environment outside of the operator enclosure are

excluded from this document.
2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 18158, Workplace air — Terminology

ISO 29463-1:2017, High efficiency filters and filter media for removing particles from air — Part 1:

Classification, performance, testing and marking

ISO 29463-2, High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 2: Aerosol

production, measuring equipment and particle-counting statistics

ISO 29463-3, High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 3: Testing flat

sheet filter media

ISO 29463-4:2011, High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 4: Test

method for determining leakage of filter elements - Scan method

ISO 29463-5:2011, High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 5: Test

method for filter elements
ISO/IEC 17000, Conformity assessment — Vocabulary and general principles

ISO/IEC 17050-1, Conformity assessment — Supplier's declaration of conformity — Part 1: General

requirements
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/IEC 17000, ISO 18158¸

ISO 29463-1 and the following apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
© ISO 2021 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 23875:2021(E)
3.1 Terms related to air quality
3.1.1
airborne particle
airborne particulate
fine matter, in solid or liquid form, dispersed in air

[SOURCE: ISO 18158:2016, 2.1.2.3, modified — The preferred term "airborne particulate" has been added.]

3.1.2
hazardous to human health

in such a quantity and/or quality of airborne particulates (3.1.1) or CO (3.1.7) or noise, that it has

adverse health effects
3.1.3
contaminated environment

area where airborne particulates (3.1.1) hazardous to human health (3.1.2) are present in the ambient air

3.1.4
breathing zone
air space around the worker’s face from where they take their breath
3.1.5
ambient CO level

CO (3.1.7) concentration present in the air outside of the operator enclosure (3.2.1), to which people

can be exposed
3.1.6
respirable particulate matter
materials that are deposited in the gas-exchange region of the lungs

Note 1 to entry: The median cut point for respirable particulate matter is 4,0 μm, according to ISO 7708:1995.

3.1.7
carbon dioxide emitted as a by-product of human respiration
3.2 Terms related to the operator enclosure design
3.2.1
operator enclosure

structure that completely surrounds the operator, preventing the free passage of external air (3.2.7),

dust or other substances into the area around the operator

[SOURCE: ISO 10263-4:2009, 3.1, modified – "part of the machine which" has been replaced with

"structure that".]
3.2.2
air quality control system

operator enclosure (3.2.1) that includes structural components, external air (3.2.7) and recirculation air

systems designed to protect an operator from environmental factors such as dust, heat, cold, wind, and

airborne particulates (3.1.1) hazardous to human health (3.1.2)
3.2.3
sustained quality

quality achieved through designs that work together to create an effective air quality control system

(3.2.2) that allows operator enclosure (3.2.1) pressure and effective filtration to be maintained

continuously between planned maintenance intervals (3.2.4)
2 © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 23875:2021(E)
3.2.4
planned maintenance interval
interval when routine maintenance is performed
3.2.5
operator enclosure pressurization

situation when the operator enclosure (3.2.1) external air (3.2.7) intake is greater than the operator

enclosure leakage
3.2.6
operator enclosure work environment
space inside the operator enclosure (3.2.1)
3.2.7
external air

controlled air entering the system or opening from outdoors before any air treatment

[SOURCE: ISO 16818:2008, 3.97]
3.3 Terms related to measurement
3.3.1
decay time

time that it takes for the airborne particles (3.1.1) to be removed from the air inside the operator

enclosure work environment (3.2.6)
Note 1 to entry: See Figure 2.

Dust concentration within the operator enclosure starts at 7 µg/m and at the 2-minute interval it begins

to rise. At the 3-minute interval it peaks at 5 000 µg/m , and at the 5-minute interval it returns to 7 µg/

m . In this example, the decay time is two minutes.
Key
X time, min
Y concentration, µg/m
2 min
Figure 2 — Decay time — Example
© ISO 2021 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 23875:2021(E)
4 Requirements
4.1 Performance requirements

The air quality control system objective is to prevent ingress of respirable particulate matter from the

contaminated environment, through means of filtration and operator enclosure pressurization. The air

quality control system shall meet the following performance requirements.

a) The maximum sustained CO shall be the ambient level of CO + 400 ppm, refer to Annex A for

2 2
further information.

b) At the start and the end of the decay test, the maximum respirable particulate matter concentration

shall be ≤25 µg/m .
c) The respirable particulate decay time shall be of 120 s maximum.

d) The minimum sustained pressurization, when the machine starting device is in the “on” position

(activating the electrical system) shall be ≥ 20 Pa.
e) The maximum sustained pressurization shall not exceed 200 Pa.
4.2 Engineering design
4.2.1 Operator enclosure
The following requirements shall be met.

a) The machinery safety standard for the specific machine type shall be consulted when designing or

retrofitting an operator enclosure to a machine.

b) If the operator enclosure is built on the machine, the interface with the machine frame shall be

properly sealed to ensure that there are no leakage points created under vibration during machine

operations.

c) Operator ingress, egress, and field of view, and operator enclosure serviceability and maintainability,

shall be considered when retrofitting an operator enclosure with an air quality control system.

d) Operator roll over protective structures (ROPS) and falling-object protective structures (FOPS),

or other protective structure systems, shall not be modified without permission from the machine

manufacturer.

e) Consideration should be given to materials used in the enclosure to ensure that they do not

accumulate particulate and are easily cleaned. Operator seats should be covered in a smooth, easily

cleaned material, for example vinyl.

f) Weld joints or connections in the engine exhaust system, which are prone to leakage over time,

should not be near the external intake air system.

g) The operator enclosure shall be designed such that all ingress points are sealed so that the system

holds pressure. All structural members, such as ROPS and FOPS, weld points, stitch welds, electrical

and hydraulic penetrations, windows, etc. shall ensure that the operator enclosure holds pressure

sufficiently to meet the minimum pressurization performance requirement, see 4.1 d), e).

h) Operator enclosures with air quality control system components and plumbing that are built with

attachment to two different planes shall have means to relieve the vibration stress, for example by

flexible connectors.
4 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 23875:2021(E)
4.2.2 Air quality control system
4.2.2.1 General
The following shall be considered.

a) The ventilation system should allow for airflows to be directed away from the operator.

b) Air quality control systems components added to the operator enclosure should be fitted such as

not to impede the field of view of the operator. If visual impediment is unavoidable, an assessment

shall be performed to determine the best mitigation measures, for example through the use of

cameras or mirrors.

c) The air quality control system shall not create levels of noise that are hazardous to human health

or that contribute to existing sources of noise, generating levels hazardous to human health.

d) Filter maintenance intervals shall be considered in the design. Sustained quality requires that

the prefilter be appropriately sized so that it does not require maintenance between the planned

maintenance interval.

e) Prefilters or cyclonic precleaners are recommended to remove airborne particulates from the

external air prior to the primary filter. This prolongs the service life of the filter and allows for the

use of high efficiency filtration. The design solutions referenced in the list below are given in order

of their effectiveness in providing sustained operator enclosure pressurization when operating in

dust conditions typical of mining environments:
1) powered precleaner using an integrated powered cyclonic separator;
2) pressurizer blower using a non-powered cyclonic separator;
3) pressurizer blower using a prefilter;
4) heating ventilation air conditioning (HVAC) blower.

f) Leakage in low-pressure areas in the HVAC system and external filtration cause airborne

particulates to flow directly into the operator enclosure without passing through the external

air filter. Low pressure leakage can occur for a number of reasons, including the integrity of the

external air seal, mounting surfaces, plastic and metal joints, ventilation tubing and attachments.

g) External air shall be ducted directly into the HVAC mixing plenum. Putting external air directly

into the operator enclosure compromises the air quality in the operator enclosure by introducing

humidity and/or heat/cold directly into the operator enclosure. This makes the operator enclosure

the mixing plenum and compromises the air quality control system.

h) The air quality control system shall include a means to pressurize the operator enclosure.

i) External air devices, including the pressurization fan and all filters, shall be in place and switched

on when the machine starting device is in the “on” position (activating the electrical system). This

electrical configuration shall provide for continuous operator enclosure pressurization through the

external pressurizer or through the HVAC blower. Continuous external air, through high efficiency

filtration, prevents particulate ingress into the work environment.

j) When the machine starting device is in the “on” position (activating the electrical system), the

air quality control system shall continuously bring external air into the HVAC mixing plenum to

continuously dilute CO concentrations. CO levels in the air quality control system give a clear

2 2
indication of sufficient air exchange. (See Annex A.)
© ISO 2021 – All rights reserved 5
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ISO 23875:2021(E)
4.2.2.2 External air and recirculation airflow systems

Air quality is directly related to the efficiency and integrity of the external air and recirculation airflow

filtration systems. The following shall be considered.

a) The air quality control system shall be equipped with an external air filter and a recirculation

airflow filter.

b) High efficiency filtration can restrict airflow, a factor that shall be taken into consideration in HVAC

ventilation design.

NOTE The recirculation filter is the most effective means to rapidly remove the respirable airborne

particulates from within the operator enclosure. High efficiency recirculation filtration allows the

particulate to be removed with a single pass through the filter. The air volume of the operator enclosure can

pass through the recirculation filter several times a minute. By removing the particulate in one pass through

the recirculation filter, air quality is maintained.

c) The air quality control system’s external air intake shall be installed so as to minimize ingress of the

machine’s exhaust emissions. Placement of the external air intake should take into consideration

the exhaust emissions of other machines operating in close proximity.

d) In operator enclosure designs, ventilation should direct airflow from the top half of the operator

enclosure to the bottom half of the operator enclosure. The airflow pattern in the operator

enclosure is a major consideration in the design of the ventilation system. The filtered air coming

from the HVAC should pass over the operator breathing zone and then down to the recirculation

air intake. By placing the supply ventilation in the upper part of the operator enclosure and the

return airflow in the lower part of the operator enclosure, below the seat index point (SIP) as

defined in ISO 5353, the particles move in a downward direction, taking advantage of gravity. The

location of the recirculation filter low in the operator enclosure allows particles that are brought

into the operator enclosure on the boots and vestments of the operator to be drawn into the

high efficiency recirculation filter without passing over the operator breathing zone. This factor

should be considered in operator enclosure ventilation design. While all ventilation configurations

might not follow this recommended airflow pattern, in all cases the operator enclosure air quality

performance shall comply with the performance requirements. [See 4.1 a), b), c), d), e).]

e) External air filtration and recirculation air filtration shall be manufactured, tested, and classified

in accordance with ISO 29463–1, ISO 29463–2, ISO 29463–3, ISO 29463–5 and ISO 29463-4: 2011,

F.1 to F.5.
f) All filters shall be marked with their filter classification.

g) Filters shall be labelled in accordance with ISO 29463-1:2017, 9.1 a), b), c), d) e), f). If applicable,

ISO 29463-5: 2011, Clause B.5, shall be included as a separate document in the filter packaging. Use

of a machine-readable optical label (e.g. matrix barcode) on the filter label is recommended to allow

for retrieval of the filter label information.
4.2.3 Filters and filter housings
4.2.3.1 General

Filter housings provide the delivery system for the operator enclosure filtration. Protection of the filter

is critical to sustained quality and operator enclosure air quality performance.
4.2.3.2 Filter housings
The following items should be addressed in the filter housing:
a) the filter cannot be installed incorrectly (e.g. reversed airflow);
b) the filter housing is easily cleaned to avoid accumulation of particles;
6 © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 23875:2021(E)
c) all surfaces are easily cleaned;
d) edges, projections, and recesses are reduced or eliminated;

e) filters are easily removed and replaced without damaging the filter media or filter seal;

f) interior surfaces are smooth without ridges or crevices that can collect particles;

g) filter housing shall mate with the filter seal to insure zero seal leakage;

h) vibration and shock do not have an adverse effect of filter seal effectiveness.

4.2.3.3 Handling instructions for filter media made from glass fibre

A primary cause of filter leakage is damage to the media during shipping, removal from the packaging

and installation on the machine. Glass fibre media is particularly susceptible to fibre breakage,

puncture holes, water wicking, and fibre abrasion from vibration. For every step in the process, from

manufacture to final installation, the filter efficiencies shall be maintained as classified.

The following requirements shall be met.
a) Handling instructions shall be provided on the label and packaging.
b) Packaging shall protect the media from excessive shock during shipping.

c) Labelling of the filter packaging shall include a warning not to touch the media.

d) Handling instructions for how to remove the filter from its original packaging without damaging

the filter should be printed on the outside of the product packaging.

e) Filter shall be constructed with a protective screen to prevent damage, which is caused by touching

the filter media when being removed from its packaging or when it is being installed into the

machine.
4.3 Monitoring devices
4.3.1 General

Continuous monitoring is the means by which system performance is validated and maintained. The air

quality control monitoring device shall be integrated into the air quality control system. Both pressure

and CO shall be monitored.
The pressure monitoring device shall have the following minimum features.
a) A minimum resolution of 5 Pa.
b) A minimum accuracy of ± 10 Pa.
The carbon dioxide monitoring device shall have the following minimum features.
a) Nondispersive infrared sensor (NDIR).
b) Range: 0,0 to 5 000 ppm.
c) Accuracy: ± 3,0 % of reading.
d) Response time: 20 s.

e) Altitude compensation — Due to variations in temperature and atmospheric pressure, air volumes

change at different altitudes. The device shall have a temperature and atmospheric pressure

sensor to automatically compensate for changes in these conditions to provide accurate CO

measurements.
© ISO 2021 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 12
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 23875
Première édition
2021-02
Exploitation minière — Systèmes
de contrôle de la qualité de l’air
destinés aux enceintes de l’opérateur
— Exigences de performance et
méthodes d’essai
Mining — Air quality control systems for operator enclosures —
Performance requirements and test methods
Numéro de référence
ISO 23875:2021(F)
© ISO 2021
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 23875:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Publié en Suisse
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---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 23875:2021(F)
Sommaire Page

Avant-propos .............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction .................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d'application ...................................................................................................................................................................................1

2 Références normatives ..................................................................................................................................................................................1

3 Termes et définitions ...................................................................................................................................................................................... 1

3.1 Termes relatifs à la qualité de l’air ........................................................................................................................................ 2

3.2 Termes relatifs à la conception de l’enceinte de l’opérateur .......................................................................... 2

3.3 Termes relatifs à la mesure ......................................................................................................................................................... 3

4 Prescriptions ...........................................................................................................................................................................................................4

4.1 Exigences de performance ........................................................................................................................................................... 4

4.2 Conception technique ....................................................................................................................................................................... 5

4.2.1 Enceinte de l’opérateur ................................................................................................................................................. 5

4.2.2 Système de contrôle de la qualité de l’air ..................................................................................................... 5

4.2.3 Filtres et boîtiers de filtres ....................................................................................................................................... 7

4.3 Dispositifs de surveillance ........................................................................................................................................................... 8

4.3.1 Généralités ............................................................................................................................................................................... 8

4.3.2 Système de notification de dioxyde de carbone à l’opérateur pour les

installations de réhabilitation ................................................................................................................................ 9

4.3.3 Système de notification de dioxyde de carbone à l’opérateur pour les

fabricants de machines ................................................................................................................................................. 9

4.3.4 Fonctionnalités de surveillance supplémentaires ............................................................................. 10

5 Essais de performance ................................................................................................................................................................................10

5.1 Prescriptions ......................................................................................................................................................................................... 10

5.1.1 Installation d’essai ......................................................................................................................................................... 10

5.1.2 Équipement d’essai ........................................................................................................................................................ 10

5.1.3 Méthodes d’essai .............................................................................................................................................................. 11

5.2 Rapport d’essai .................................................................................................................................................................................... 14

6 Instructions de fonctionnement et de maintenance ...................................................................................................14

Annexe A (informative) Gestion de CO .........................................................................................................................................................16

Annexe B (informative) Recommandations pour l’intégration opérationnelle du présent

document ..................................................................................................................................................................................................................18

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................22

iii
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ISO 23875:2021(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.

L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document

a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2

(voir www.iso.org/directives).

L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion

de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 82, Exploitation minière.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’informations ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste complète de ces organismes

peut être consultée à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
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ISO 23875:2021(F)
Introduction

La sécurité dans les opérations d’exploitation minière s’adresse à toutes les personnes impliquées dans

la possession, le développement, la gestion, et le travail dans les environnements miniers. Les activités

d’exploitation minière de routine peuvent générer des particules en suspension dangereuses pour la

santé humaine. Il est donc nécessaire de développer des contrôles qui limitent l’exposition de l’opérateur

aux particules en suspension en manœuvrant l’équipement à partir de l’enceinte de l’opérateur. Avec

l’augmentation du nombre de pays réglementant la qualité de l’air dans les mines, la construction, et

les environnements industriels, les fabricants de machines sont devenus de plus en plus conscients

de la nécessité d’adopter des pratiques standards dans la conception et la réalisation d’enceintes de

l’opérateur. Le présent document cherche à répondre aux exigences de conception fondamentales

qui permettront aux enceintes de l’opérateur de fonctionner à un niveau assurant une qualité d’air

durable, en réduisant les concentrations de matières particulaires respirables et de dioxyde de carbone

nocifs pour la santé humaine. Le présent document met l’accent sur trois domaines: 1) la conception,

2) les essais de performance des systèmes de contrôle de la qualité de l’air, et 3) les instructions de

fonctionnement et de maintenance de l’enceinte de l’opérateur.

Toutes les enceintes de l’opérateur, qu’elles soient montées sur de nouvelles machines ou des machines

en fonctionnement, conformes aux exigences du présent document, doivent fournir des performances

de qualité de l’air régulières. Les aspects techniques d’une enceinte de l’opérateur sont universels, tout

comme la conception et les méthodes de contrôle de performance. Par conséquent, tous les efforts ont

été déployés pour en faire un document complet qui répond aux besoins des enceintes de l’opérateur

fixes et mobiles.

Le présent document a été élaboré pour assurer la santé et la sécurité au travail du personnel qui

travaille à l’intérieur des enceintes de l’opérateur. Il traite principalement des problèmes de la qualité

de l‘air en établissant des paramètres pour déterminer l’efficacité des systèmes de contrôle de la qualité

de l’air. Le contrôle de ces contaminants en suspension s’effectue par un système de contrôle efficace de

la qualité de l’air (pour l’air extérieur et l’air recyclé), la dilution de CO , des essais de routine de l’air à

l’intérieur de l’enceinte de l’opérateur, et une maintenance efficace au cours du cycle de vie de l’enceinte

de l’opérateur. Une recherche approfondie et des publications ultérieures ont produit un socle solide

de connaissances sur les systèmes de contrôle de la qualité de l’air, et constituent la base du présent

document. Voir bibliographie.
Figure 1 — Cycle de vie des systèmes de contrôle de la qualité de l’air
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ISO 23875:2021(F)

Tel qu’illustré sur la Figure 1, le présent document présente une approche du cycle de vie de la

conception, des essais de performance, et de la maintenance des systèmes de contrôle de la qualité de

l’air de l’enceinte de l’opérateur.
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NORME INTERNATIONALE ISO 23875:2021(F)
Exploitation minière — Systèmes de contrôle de la qualité
de l’air destinés aux enceintes de l’opérateur — Exigences
de performance et méthodes d’essai
1 Domaine d'application

Le présent document spécifie les exigences de conception et de performance des systèmes de

contrôle de la qualité de l’air des enceintes de l’opérateur et de leurs dispositifs de surveillance.

Les spécifications de conception sont universelles dans leur application, et ne prévoient pas les

environnements d’exploitation minière spécifiques. Elles sont destinées à satisfaire les paramètres

identifiés de pressurisation et de concentration de particules respirables et de dioxyde de carbone.

Le présent document spécifie également les méthodes d’essai pour évaluer ces paramètres et fournit

des instructions de fonctionnement et de maintenance. Des recommandations sont formulées pour

l’intégration opérationnelle du système de contrôle de la qualité de l’air.

Les gaz et les vapeurs qui peuvent constituer un danger dans l’environnement de travail à l’extérieur de

l’enceinte de l’opérateur sont exclus du présent document.
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur

contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s'applique.

Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les

éventuels amendements).
ISO 18158, Qualité de l'air — Terminologie

ISO 29463-1:2017, Filtres et media à très haute efficacité pour la rétention particulaire — Partie 1:

Classification, essais de performance et marquage

ISO 29463-2, Filtres à haut rendement et filtres pour l'élimination des particules dans l'air — Partie 2:

Production d'aérosol, équipement de mesure et statistique de comptage de particules

ISO 29463-3, Filtres à haut rendement et filtres pour l'élimination des particules dans l'air — Partie 3:

Méthode d'essai des filtres à feuille plate

ISO 29463-4:2011, Filtres à haut rendement et filtres pour l'élimination des particules dans l'air — Partie

4: Méthode d'essai pour déterminer l'étanchéité de l'élément filtrant (méthode scan)

ISO 29463-5:2011, Filtres à haut rendement et filtres pour l'élimination des particules dans l'air — Partie

5: Méthode d'essai des éléments filtrants
ISO/IEC 17000, Évaluation de la conformité — Vocabulaire et principes généraux

ISO/IEC 17050-1, Évaluation de la conformité — Déclaration de conformité du fournisseur — Partie 1:

Exigences générales
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO/IEC 17000, ISO 18158¸

ISO 29463-1 ainsi que les suivants s'appliquent.
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ISO 23875:2021(F)

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www. iso. org/o bp

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www.e lectropedia. org/
3.1 Termes relatifs à la qualité de l’air
3.1.1
particules en suspension dans l’air
matières fines, sous forme solide ou liquide, dispersées dans l’air

[SOURCE: ISO 18158:2016, 2.1.2.3, modifiée — Le terme préféré «particules en suspension dans l’air» a

été ajouté.]
3.1.2
dangereux pour la santé humaine

quantité et/ou qualité de particules en suspension dans l’air (3.1.1) ou de CO (3.1.7) ou de bruit, dont les

effets sont nocifs pour la santé
3.1.3
environnement contaminé

zone dans laquelle des particules en suspension dans l’air (3.1.1) dangereuses pour la santé humaine

(3.1.2) sont présentes dans l’air ambiant
3.1.4
zone de respiration

volume d’air environnant le visage du travailleur à partir duquel il prend sa respiration

3.1.5
niveau de CO dans l’air ambiant

concentration de CO (3.1.7) présente dans l’air à l’extérieur de l’enceinte de l’opérateur (3.2.1), à laquelle

les personnes peuvent être exposées
3.1.6
matières particulaires respirables
matières déposées dans la région d’échange gazeux des poumons

Note 1 à l'article: Le point de coupe médian pour les matières particulaires respirables est de 4,0 μm,

conformément à l’ISO 7708:1995.
3.1.7
dioxyde de carbone émis comme sous-produit de la respiration humaine
3.2 Termes relatifs à la conception de l’enceinte de l’opérateur
3.2.1
enceinte de l’opérateur

structure qui entoure complètement l’opérateur, empêchant le passage libre de l’air extérieur (3.2.7), de

la poussière ou d’autres substances dans la zone environnant l’opérateur

[SOURCE: ISO 10263-4:2009, 3.1, modifiée – «partie de la machine qui» a été remplacée par «structure

qui».]
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ISO 23875:2021(F)
3.2.2
système de contrôle de la qualité de l’air

enceinte de l’opérateur (3.2.1) qui inclut des composants structuraux, une alimentation en air

extérieur (3.2.7) et des systèmes de recyclage d’air, destinés à protéger un opérateur des facteurs

environnementaux, tels que poussière, chaleur, froid, vent, et des particules en suspension dans l’air

(3.1.1) dangereux pour la santé humaine (3.1.2)
3.2.3
qualité durable

qualité obtenue par des conceptions qui coopèrent pour créer un système de contrôle de la qualité de

l’air efficace (3.2.2) qui permet de maintenir en permanence une filtration efficace et une pression dans

l’enceinte de l’opérateur (3.2.1) entre des intervalles de maintenance planifiés (3.2.4)

3.2.4
intervalle de maintenance planifié
intervalle dans lequel une maintenance de routine est réalisée
3.2.5
pressurisation de l’enceinte de l’opérateur

situation dans laquelle l’admission d’air extérieur (3.2.1) de l’enceinte de l’opérateur (3.2.7) est supérieure

à l’étanchéité de l’enceinte de l’opérateur
3.2.6
environnement de travail de l’enceinte de l’opérateur
espace à l’intérieur de l’enceinte de l’opérateur (3.2.1)
3.2.7
air extérieur

air régulé pénétrant dans le système ou par une ouverture en provenance de l’extérieur avant tout

traitement d’air
[SOURCE: ISO 16818:2008, 3.97]
3.3 Termes relatifs à la mesure
3.3.1
temps de décroissance

temps nécessaire pour que les particules en suspension dans l’air (3.1.1) soient éliminées de l’air à

l’intérieur de l’environnement de travail de l’enceinte de l’opérateur (3.2.6)
Note 1 à l'article: Voir Figure 2.
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ISO 23875:2021(F)

La concentration de poussière dans l’enceinte de l’opérateur débute à 7 µg/m et commence à s’élever

dans un intervalle de 2 minutes. Dans un intervalle de 3 minutes, elle atteint une valeur maximale de

3 3

5 000 µg/m , et dans un intervalle de 5 minutes, elle revient à 7 µg/m . Dans cet exemple, le temps de

décroissance est de deux minutes.
Légende
X temps, min
Y concentration, µg/m
2 min.
Figure 2 — Temps de décroissance — Exemple
4 Prescriptions
4.1 Exigences de performance

Le système de contrôle de la qualité de l’air a pour but d’empêcher l’entrée de matières particulaires

respirables à partir de l’environnement contaminé, par un moyen de filtration et la pressurisation de

l’enceinte de l’opérateur. Le système de contrôle de la qualité de l’air doit satisfaire aux exigences de

performance suivantes.

a) La concentration prolongée maximale de CO doit être le niveau de CO dans l’air ambiant de

2 2
+ 400 ppm; voir l’Annexe A pour plus d’informations.

b) Au début et à la fin de l’essai de décroissance, la concentration maximale de matières particulaires

respirables doit être de ≤25 µg/m .

c) Le temps de décroissance maximum des matières particulaires respirables doit être de 120 s.

d) La pressurisation minimale permanente, lorsque le dispositif de démarrage de la machine se trouve

sur la position “marche” (activant le système électrique) doit être ≥20 Pa.
e) La pressurisation maximale permanente ne doit pas dépasser 200 Pa.
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4.2 Conception technique
4.2.1 Enceinte de l’opérateur
Les exigences suivantes doivent être satisfaites.

a) La norme de sécurité des machines pour le type de machine spécifique doit être consultée pour

concevoir ou réhabiliter une enceinte de l’opérateur sur une machine.

b) Si l’enceinte de l’opérateur est construite sur la machine, l’interface avec le châssis de la machine

doit être correctement étanchéifiée pour éviter les points de fuite créés par la vibration au cours

des opérations de la machine.

c) L’entrée, la sortie de l’opérateur, et le champ de vision, et la facilité d’entretien et la maintenabilité

de l’enceinte de l’opérateur doivent être pris en compte en réhabilitant une enceinte de l’opérateur

avec un système de contrôle de la qualité de l’air.

d) Les structures de protection contre le retournement (ROPS) et les structures de protection contre

les chutes d’objets (FOPS), ou autres systèmes de structures de protection ne doivent pas être

modifiés sans l’autorisation du fabricant de la machine.

e) Il convient de tenir compte des matériaux utilisés dans l’enceinte pour garantir qu’ils n’accumulent

pas de particules et qu’ils sont faciles à nettoyer. Les sièges de l’opérateur doivent être recouverts

d’un matériau souple, facile à nettoyer, tel que le vinyle, par exemple.

f) Il convient que les joints de soudure ou les raccordements du système d’échappement du moteur,

qui ont tendance à fuir avec le temps, ne se trouvent pas à proximité du système d’air d’admission

extérieur.

g) L’enceinte de l’opérateur doit être conçue de sorte que tous les points d’entrée soient étanchéifiés

pour que le système maintienne la pression. Toutes les membrures, telles que ROPS et FOPS, les

points de soudure, les soudures par points continus, les pénétrations électriques et hydrauliques,

les fenêtres, etc., doivent assurer le maintien suffisant de la pression à l’intérieur de l’enceinte de

l’opérateur pour satisfaire aux exigences minimales de performance de pressurisation, voir 4.1 d),

e).

h) Les enceintes de l’opérateur avec composants et tuyauteries du système de contrôle de la qualité

de l’air, construites avec fixation sur deux plans différents, doivent comporter des moyens pour

alléger la contrainte vibratoire, par exemple, par des raccordements flexibles.
4.2.2 Système de contrôle de la qualité de l’air
4.2.2.1 Généralités
Il faut prendre en considération ce qui suit:

a) Il convient de prévoir que le système de ventilation éloigne les flux d’air de l’opérateur.

b) Il convient de monter les composants des systèmes de contrôle de la qualité de l'air de manière à ne

pas entraver le champ de vision de l’opérateur. Si un obstacle visuel est inévitable, une évaluation

doit être réalisée pour déterminer les meilleures mesures d’atténuation, par exemple, au moyen de

caméras ou de miroirs.

c) Le système de contrôle de la qualité de l’air ne doit pas créer des niveaux de bruit dangereux pour

la santé humaine ou qui contribuent à l’existence de sources de bruit, en générant des niveaux

dangereux pour la santé humaine.

d) Les intervalles de maintenance des filtres doivent être pris en compte dans la conception.

Une qualité durable exige de dimensionner le pré-filtre de manière appropriée pour éviter les

interventions entre les intervalles de maintenance planifiés.
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ISO 23875:2021(F)

e) Des pré-filtres ou pré-filtres cycloniques sont recommandés pour éliminer les particules en

suspension dans l’air extérieur avant le filtre primaire. Ce qui prolonge la durée de vie du filtre

et permet l’utilisation d’une filtration à haute efficacité. Les solutions conceptuelles référencées

dans la liste ci-dessous sont données par ordre d’efficacité à fournir une pressurisation durable

dans l’enceinte de l’opérateur pour travailler dans les conditions poussiéreuses typiques des

environnements miniers:
1) pré-filtre mécanique utilisant un séparateur cyclonique mécanique intégré;
2) ventilateur pressuriseur utilisant un séparateur cyclonique non mécanique;
3) ventilateur pressuriseur utilisant un pré-filtre;
4) ventilateur CVC.

f) Les fuites dans les zones basse pression du système CVC et de la filtration extérieure provoquent

l’écoulement direct de particules en suspension dans l’enceinte de l’opérateur sans passer par

le filtre à air extérieur. Les fuites basse pression peuvent se produire pour plusieurs raisons, y

compris l’intégrité du joint extérieur étanche à l’air, les surfaces de montage, les joints métalliques

et en plastique, les tuyauteries de ventilation et les fixations.

g) L’air extérieur doit être acheminé directement dans la chambre de mélange CVC. L’introduction

directe d’air extérieur dans l’enceinte de l’opérateur compromet la qualité de l'air à l’intérieur, en

introduisant de l’humidité et/ou de la chaleur/du froid. Ce qui fait de l’enceinte de l’opérateur la

chambre de mélange et compromet le système de contrôle de la qualité de l’air.

h) Le système de contrôle de la qualité de l’air doit inclure un moyen pour pressuriser l’enceinte de

l’opérateur.

i) Des dispositifs d’air extérieurs, y compris le ventilateur de pressurisation et les filtres, doivent être

installés et fonctionner lorsque le dispositif de démarrage de la machine est en position “marche”

(activant le système électrique). Cette configuration électrique doit fournir la pressurisation de

l’enceinte de l’opérateur par le pressuriseur externe ou par le ventilateur CVC. L’air extérieur continu,

au moyen d’une filtration à haute efficacité, empêche l’entrée de particules dans l’environnement de

travail.

j) Lorsque le dispositif de démarrage de la machine se trouve dans la position “marche” (activant le

système électrique), le système de contrôle de la qualité de l’air doit apporter en continu de l’air

extérieur dans la chambre de mélange CVC pour diluer en permanence les concentrations de CO .

Les niveaux de CO dans le système de contrôle de la qualité de l’air donnent une indication claire

de l’échange d’air suffisant. (Voir Annexe A.)
4.2.2.2 Systèmes de flux d’air de recyclage et d’air extérieur

La qualité de l’air est directement liée à l’efficacité et à l’intégrité des systèmes de filtration de flux d’air

de recyclage et d’air extérieur. Il faut prendre en considération ce qui suit:

a) Le système de contrôle de la qualité de l’air doit être équipé d’un filtre à air extérieur et d’un filtre

de flux d’air de recyclage.

b) La filtration à haute efficacité peut limiter le flux d’air, facteur qui doit être pris en compte dans la

conception de la ventilation CVC.

NOTE Le filtre de recyclage est le moyen le plus efficace pour éliminer rapidement les particules

respirables en suspension dans l’air de l’enceinte de l’opérateur. La filtration de recyclage à haute efficacité

permet d’éliminer les particules avec un passage unique à travers le filtre. Le volume d’air de l’enceinte

de l’opérateur peut passer à travers le filtre de recyclage plusieurs fois par minute. La qualité de l’air est

maintenue en éliminant les particules en un seul passage à travers le filtre de recyclage.

c) L’admission d’air extérieur du système de contrôle de la qualité de l’air doit être installée de manière

à réduire l’entrée des émissions de gaz d’échappement de la machine. Il convient que la mise en

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ISO 23875:2021(F)

place de l’admission d’air extérieur tienne compte des émissions de gaz d’échappement d’autres

machines fonctionnant à proximité immédiate.

d) Dans la conception de l’enceinte de l’opérateur, il convient que la ventilation achemine le flux d’air

entre la moitié supérieure et la moitié inférieure de l’enceinte de l’opérateur. L'écoulement d'air dans

l’enceinte de l’opérateur est un facteur important dans la conception du système de ventilation. Il

convient que l’air filtré en provenance du système CVC passe au-dessus de la zone de respiration

de l’opérateur, puis en dessous de l’admission d’air de recyclage. En plaçant la ventilation par

insufflation dans la partie supérieure de l’enceinte de l’opérateur et le flux d’air de retour dans la

partie inférieure de l’enceinte de l’opérateur, sous le point repère du siège (SIP) tel que défini dans

l’ISO 5353, les particules se déplacent vers le bas, en profitant de la gravité. La position basse du

filtre de recyclage de l’enceinte de l’opérateur permet
...

ISO 23875:2021(FR)
02/2021-02
ISO TC 82/WG 9
Secrétariat: DIN

Exploitation minière — Systèmes de contrôle de la qualité de l’air destinés aux enceintes

de l’opérateur — Exigences de performance et méthodes d’essai

Mining — Air quality control systems for operator enclosures — Performance requirements and

test methods
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Tous droits réservés. Sauf indication contraire, ou requise dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune

partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par

aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur l’Internet ou sur un

Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être envoyées à l’ISO

à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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Publié en Suisse
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Sommaire

Avant-propos .................................................................................................................................................................. 4

Introduction .................................................................................................................................................................... 5

3.1 Termes relatifs à la qualité de l’air ........................................................................................................... 2

3.2 Termes relatifs à la conception de l’enceinte de l’opérateur .......................................................... 3

3.3 Termes relatifs à la mesure ......................................................................................................................... 3

4.1 Exigences de performance ........................................................................................................................... 4

4.2 Conception technique .................................................................................................................................... 5

4.2.1 Enceinte de l’opérateur ................................................................................................................................ 5

4.2.2 Système de contrôle de la qualité de l’air .............................................................................................. 5

4.2.3 Filtres et boîtiers de filtres .......................................................................................................................... 8

4.3 Dispositifs de surveillance........................................................................................................................... 9

4.3.1 Généralités ........................................................................................................................................................ 9

4.3.2 Système de notification de dioxyde de carbone à l’opérateur pour les installations de

réhabilitation ................................................................................................................................................... 9

4.3.3 Système de notification de dioxyde de carbone à l’opérateur pour les fabricants de

machines .......................................................................................................................................................... 10

4.3.4 Fonctionnalités de surveillance supplémentaires ............................................................................ 11

5.1 Prescriptions .................................................................................................................................................. 11

5.1.1 Installation d’essai........................................................................................................................................ 11

5.1.2 Équipement d’essai ...................................................................................................................................... 11

5.1.3 Méthodes d’essai ........................................................................................................................................... 12

5.2 Rapport d’essai .............................................................................................................................................. 17

Annexe A (informative) Gestion de CO ............................................................................................................... 20

Annexe B (informative) Recommandations pour l’intégration opérationnelle du présent

document ......................................................................................................................................................... 22

Bibliographie ................................................................................................................................................................ 27

© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
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ISO 23875:2021(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en

général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit

de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales

et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore

étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la

normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2

(voir www.iso.org/directives).

L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de

ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les

références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration

du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par

l’ISO (voir www.iso.org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion

de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-
propos.htmlwww.iso.org/avant-propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 82, Exploitation minière.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’informations ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste complète de ces organismes

peut être consultée à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 23875:2021(F)
Introduction

La sécurité dans les opérations d’exploitation minière s’adresse à toutes les personnes impliquées dans

la possession, le développement, la gestion, et le travail dans les environnements miniers. Les activités

d’exploitation minière de routine peuvent générer des particules en suspension dangereuses pour la

santé humaine. Il est donc nécessaire de développer des contrôles qui limitent l’exposition de l’opérateur

aux particules en suspension en manœuvrant l’équipement à partir de l’enceinte de l’opérateur. Avec

l’augmentation du nombre de pays réglementant la qualité de l’air dans les mines, la construction, et les

environnements industriels, les fabricants de machines sont devenus de plus en plus conscients de la

nécessité d’adopter des pratiques standards dans la conception et la réalisation d’enceintes de

l’opérateur. Le présent document cherche à répondre aux exigences de conception fondamentales qui

permettront aux enceintes de l’opérateur de fonctionner à un niveau assurant une qualité d’air durable,

en réduisant les concentrations de matières particulaires respirables et de dioxyde de carbone nocifs

pour la santé humaine. Le présent document met l’accent sur trois domaines : 1) la conception, 2) les

essais de performance des systèmes de contrôle de la qualité de l’air, et 3) les instructions de

fonctionnement et de maintenance de l’enceinte de l’opérateur.

Toutes les enceintes de l’opérateur, qu’elles soient montées sur de nouvelles machines ou des machines

en fonctionnement, conformes aux exigences du présent document, doivent fournir des performances de

qualité de l’air régulières. Les aspects techniques d’une enceinte de l’opérateur sont universels, tout

comme la conception et les méthodes de contrôle de performance. Par conséquent, tous les efforts ont

été déployés pour en faire un document complet qui répond aux besoins des enceintes de l’opérateur

fixes et mobiles.

Le présent document a été élaboré pour assurer la santé et la sécurité au travail du personnel qui travaille

à l’intérieur des enceintes de l’opérateur. Il traite principalement des problèmes de la qualité de l‘air en

établissant des paramètres pour déterminer l’efficacité des systèmes de contrôle de la qualité de l’air. Le

contrôle de ces contaminants en suspension s’effectue par un système de contrôle efficace de la qualité

de l’air (pour l’air extérieur et l’air recyclé), la dilution de CO , des essais de routine de l’air à l’intérieur

de l’enceinte de l’opérateur, et une maintenance efficace au cours du cycle de vie de l’enceinte de

l’opérateur. Une recherche approfondie et des publications ultérieures ont produit un socle solide de

connaissances sur les systèmes de contrôle de la qualité de l’air, et constituent la base du présent

document. Voir bibliographie.
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ISO 23875:2021(F)
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ISO 23875:2021(F)
Figure 1 — Cycle de vie des systèmes de contrôle de la qualité de l’air

Tel qu’illustré sur la Figure 1, cele présent document présente une approche du cycle de vie de la

conception, des essais de performance, et de la maintenance des systèmes de contrôle de la qualité de

l’air de l’enceinte de l’opérateur.
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NORME INTERNATIONALE ISO 23875:2021(F)
Exploitation minière — Systèmes de contrôle de la qualité de l’air
destinés aux enceintes de l’opérateur — Exigences de
performance et méthodes d’essai
1 Domaine d'application

Le présent document spécifie les exigences de conception et de performance des systèmes de contrôle de

la qualité de l’air des enceintes de l’opérateur et de leurs dispositifs de surveillance. Les spécifications de

conception sont universelles dans leur application, et ne prévoient pas les environnements d’exploitation

minière spécifiques. Elles sont destinées à satisfaire les paramètres identifiés de pressurisation et de

concentration de particules respirables et de dioxyde de carbone. Le présent document spécifie

également les méthodes d’essai pour évaluer ces paramètres et fournit des instructions de

fonctionnement et de maintenance. Des recommandations sont formulées pour l’intégration

opérationnelle du système de contrôle de la qualité de l’air.

Les gaz et les vapeurs qui peuvent constituer un danger dans l’environnement de travail à l’extérieur de

l’enceinte de l’opérateur sont exclus du présent document.
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur

contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s'applique.

Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les

éventuels amendements).
ISO 18158, Qualité de l'air — Terminologie

ISO 29463-1:2017, Filtres à haut rendement et filtresmedia à très haute efficacité pour l’élimination des

particules dans l’air la rétention particulaire — Partie 1: Classification, essais de performance et marquage

ISO 29463-2, Filtres à haut rendement et filtres pour l’éliminationl'élimination des particules dans l’air l'air

— Partie 2: Production d'aérosol, équipement de mesure et statistique de comptage de particules

ISO 29463-3, Filtres à haut rendement et filtres pour l’éliminationl'élimination des particules dans l’air l'air

— Partie 3: Méthode d'essai des filtres à feuille plate

ISO 29463-4:2011, Filtres à haut rendement et filtres pour l’éliminationl'élimination des particules dans

l’air l'air — Partie 4: Méthode d'essai pour déterminer l'étanchéité des éléments filtrantsde l'élément

filtrant (méthode scan)

ISO 29463-5:2011, Filtres à haut rendement et filtres pour l’éliminationl'élimination des particules dans

l’air l'air — Partie 5: Méthode d’essaid'essai des éléments filtrants
ISO/IEC 17000, Évaluation de la conformité — Vocabulaire et principes généraux

ISO/IEC 17050-1, Évaluation de la conformité — Déclaration de conformité du fournisseur — Partie 1:

Exigences générales
© ISO 2021 – Tous droits réservés 1
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ISO 23875:2021(F)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO/IEC 17000, ISO 18158¸

ISO 29463-1 ainsi que les suivants s'appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes :
— ISO Online browsing platform : disponible à l’adresse
https://www.iso.org/obphttps://www.iso.org/obp
— IEC Electropedia CEI : disponible à l’adresse
http://www.electropedia.org/https://www.electropedia.org/
3.1 Termes relatifs à la qualité de l’air
3.1.1
particules en suspension dans l’air
particules en suspension dans l’air
matières fines, sous forme solide ou liquide, dispersées dans l’air

[SOURCE: ISO 18158:2016, 2.1.2.3, modifiée — Le terme préféré «particules en suspension dans l’air » a

été ajouté.]
3.1.2
dangereux pour la santé humaine

quantité et/ou qualité de particules en suspension dans l’air (3.1.1) ou de CO (3.1.7) ou de bruit, dont les

effets sont nocifs pour la santé
3.1.3
environnement contaminé

zone dans laquelle des particules en suspension dans l’air (3.1.1) dangereuses pour la santé humaine (3.1.2)

sont présentes dans l’air ambiant
3.1.4
zone de respiration

volume d’air environnant le visage du travailleur à partir duquel il prend sa respiration

3.1.5
niveau de CO dans l’air ambiant

concentration de CO (3.1.7) présente dans l’air à l’extérieur de l’enceinte de l’opérateur (3.2.1), à laquelle

les personnes peuvent être exposées
3.1.6
matières particulaires respirables
matières déposées dans la région d’échange gazeux des poumons

Note 1 à l’article: Le point de coupe médian pour les matières particulaires respirables est de 4,0 μm,

conformément à l’ISO 7708:1995.
3.1.7
dioxyde de carbone émis comme sous-produit de la respiration humaine
2 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 23875:2021(F)
3.2 Termes relatifs à la conception de l’enceinte de l’opérateur
3.2.1
enceinte de l’opérateur

structure qui entoure complètement l’opérateur, empêchant le passage libre de l’air extérieur (3.2.7), de

la poussière ou d’autres substances dans la zone environnant l’opérateur

[SOURCE: ISO 10263-4:2009, 3.1, modifiée – « partie de la machine qui « » a été remplacée par « structure

qui ».]
3.2.2
système de contrôle de la qualité de l’air

enceinte de l’opérateur (3.2.1) qui inclut des composants structuraux, une alimentation en air extérieur

(3.2.7) et des systèmes de recyclage d’air, destinés à protéger un opérateur des facteurs

environnementaux, tels que poussière, chaleur, froid, vent, et des particules en suspension dans l’air

(3.1.1) dangereux pour la santé humaine (3.1.2)
3.2.3
qualité durable

qualité obtenue par des conceptions qui coopèrent pour créer un système de contrôle de la qualité de l’air

efficace (3.2.2) qui permet de maintenir en permanence une filtration efficace et une pression dans

l’enceinte de l’opérateur (3.2.1) entre des intervalles de maintenance planifiés (3.2.4)

3.2.4
intervalle de maintenance planifié
intervalle dans lequel une maintenance de routine est réalisée
3.2.5
pressurisation de l’enceinte de l’opérateur

situation dans laquelle l’admission d’air extérieur (3.2.1) de l’enceinte de l’opérateur (3.2.7) est supérieure

à l’étanchéité de l’enceinte de l’opérateur
3.2.6
environnement de travail de l’enceinte de l’opérateur
espace à l’intérieur de l’enceinte de l’opérateur (3.2.1)
3.2.7
air extérieur

air régulé pénétrant dans le système ou par une ouverture en provenance de l’extérieur avant tout

traitement d’air
[SOURCE: ISO 16818:2008, 3.97]
3.3 Termes relatifs à la mesure
3.3.1
temps de décroissance

temps nécessaire pour que les particules en suspension dans l’air (3.1.1) soient éliminées de l’air à

l’intérieur de l’environnement de travail de l’enceinte de l’opérateur (3.2.6)
Note 1 à l’article: Voir Figure 2.
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ISO 23875:2021(F)

La concentration de poussière dans l’enceinte de l’opérateur débute à 7 µg/m et commence à s’élever

dans un intervalle de 2 minutes. Dans un intervalle de 3 minutes, elle atteint une valeur maximale de

3 3

5 000 µg/m , et dans un intervalle de 5 minutes, elle revient à 7 µg/m . Dans cet exemple, le temps de

décroissance est de deux minutes.
Légende
X temps, min
Y concentration, µg/m
2 min.
Figure 2 — Temps de décroissance — Exemple
4 Prescriptions
4.1 Exigences de performance

Le système de contrôle de la qualité de l’air a pour but d’empêcher l’entrée de matières particulaires

respirables à partir de l’environnement contaminé, par un moyen de filtration et la pressurisation de

l’enceinte de l’opérateur. Le système de contrôle de la qualité de l’air doit satisfaire aux exigences de

performance suivantes.

a) La concentration prolongée maximale de CO doit être le niveau de CO dans l’air ambiant de

2 2
+ 400 ppm ; voir l’Annexe A pour plus d’informations.

b) Au début et à la fin de l’essai de décroissance, la concentration maximale de matières particulaires

respirables doit être de ≤25 µg/m .

c) Le temps de décroissance maximum des matières particulaires respirables doit être de 120 s.

d) La pressurisation minimale permanente, lorsque le dispositif de démarrage de la machine se trouve

sur la position “marche” (activant le système électrique) doit être ≥ ≥20 Pa.
e) La pressurisation maximale permanente ne doit pas dépasser 200 Pa.
4 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 23875:2021(F)
4.2 Conception technique
4.2.1 Enceinte de l’opérateur
Les exigences suivantes doivent être satisfaites.

a) La norme de sécurité des machines pour le type de machine spécifique doit être consultée pour

concevoir ou réhabiliter une enceinte de l’opérateur sur une machine.

b) Si l’enceinte de l’opérateur est construite sur la machine, l’interface avec le châssis de la machine doit

être correctement étanchéifiée pour éviter les points de fuite créés par la vibration au cours des

opérations de la machine.

c) L’entrée, la sortie de l’opérateur, et le champ de vision, et la facilité d’entretien et la maintenabilité

de l’enceinte de l’opérateur doivent être pris en compte en réhabilitant une enceinte de l’opérateur

avec un système de contrôle de la qualité de l’air.

d) Les structures de protection contre le retournement (ROPS) et les structures de protection contre les

chutes d’objets (FOPS), ou autres systèmes de structures de protection ne doivent pas être modifiés

sans l’autorisation du fabricant de la machine.

e) Il convient de tenir compte des matériaux utilisés dans l’enceinte pour garantir qu’ils n’accumulent

pas de particules et qu’ils sont faciles à nettoyer. Les sièges de l’opérateur doivent être recouverts

d’un matériau souple, facile à nettoyer, tel que le vinyle, par exemple.

f) Il convient que les joints de soudure ou les raccordements du système d’échappement du moteur, qui

ont tendance à fuir avec le temps, ne se trouvent pas à proximité du système d’air d’admission

extérieur.

g) L’enceinte de l’opérateur doit être conçue de sorte que tous les points d’entrée soient étanchéifiés

pour que le système maintienne la pression. Toutes les membrures, telles que ROPS et FOPS, les

points de soudure, les soudures par points continus, les pénétrations électriques et hydrauliques, les

fenêtres, etc., doivent assurer le maintien suffisant de la pression à l’intérieur de l’enceinte de

l’opérateur pour satisfaire aux exigences minimales de performance de pressurisation, voir 4.1 d),

e).

h) Les enceintes de l’opérateur avec composants et tuyauteries du système de contrôle de la qualité de

l’air, construites avec fixation sur deux plans différents, doivent comporter des moyens pour alléger

la contrainte vibratoire, par exemple, par des raccordements flexibles.
4.2.2 Système de contrôle de la qualité de l’air
4.2.2.1 Généralités
Il faut prendre en considération ce qui suit:

a) Il convient de prévoir que le système de ventilation éloigne les flux d’air de l’opérateur.

b) Il convient de monter les composants des systèmes de contrôle de la qualité de l'air de manière à ne

pas entraver le champ de vision de l’opérateur. Si un obstacle visuel est inévitable, une évaluation

doit être réalisée pour déterminer les meilleures mesures d’atténuation, par exemple, au moyen de

caméras ou de miroirs.
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ISO 23875:2021(F)

c) Le système de contrôle de la qualité de l’air ne doit pas créer des niveaux de bruit dangereux pour la

santé humaine ou qui contribuent à l’existence de sources de bruit, en générant des niveaux

dangereux pour la santé humaine.

d) Les intervalles de maintenance des filtres doivent être pris en compte dans la conception. Une qualité

durable exige de dimensionner le pré-filtre de manière appropriée pour éviter les interventions

entre les intervalles de maintenance planifiés.

e) Des pré-filtres ou pré-filtres cycloniques sont recommandés pour éliminer les particules en

suspension dans l’air extérieur avant le filtre primaire. Ce qui prolonge la durée de vie du filtre et

permet l’utilisation d’une filtration à haute efficacité. Les solutions conceptuelles référencées dans la

liste ci-dessous sont données par ordre d’efficacité à fournir une pressurisation durable dans

l’enceinte de l’opérateur pour travailler dans les conditions poussiéreuses typiques des

environnements miniers:
1) pré-filtre mécanique utilisant un séparateur cyclonique mécanique intégré;
2) ventilateur pressuriseur utilisant un séparateur cyclonique non mécanique;
3) ventilateur pressuriseur utilisant un pré-filtre;
4) ventilateur CVC.

f) Les fuites dans les zones basse pression du système CVC et de la filtration extérieure provoquent

l’écoulement direct de particules en suspension dans l’enceinte de l’opérateur sans passer par le filtre

à air extérieur. Les fuites basse pression peuvent se produire pour plusieurs raisons, y compris

l’intégrité du joint extérieur étanche à l’air, les surfaces de montage, les joints métalliques et en

plastique, les tuyauteries de ventilation et les fixations.

g) L’air extérieur doit être acheminé directement dans la chambre de mélange CVC. L’introduction

directe d’air extérieur dans l’enceinte de l’opérateur compromet la qualité de l'air à l’intérieur, en

introduisant de l’humidité et/ou de la chaleur/du froid. Ce qui fait de l’enceinte de l’opérateur la

chambre de mélange et compromet le système de contrôle de la qualité de l’air.

h) Le système de contrôle de la qualité de l’air doit inclure un moyen pour pressuriser l’enceinte de

l’opérateur.

i) Des dispositifs d’air extérieurs, y compris le ventilateur de pressurisation et les filtres, doivent être

installés et fonctionner lorsque le dispositif de démarrage de la machine est en position “marche”

(activant le système électrique). Cette configuration électrique doit fournir la pressurisation de

l’enceinte de l’opérateur par le pressuriseur externe ou par le ventilateur CVC. L’air extérieur continu,

au moyen d’une filtration à haute efficacité, empêche l’entrée de particules dans l’environnement de

travail.

j) Lorsque le dispositif de démarrage de la machine se trouve dans la position “marche” (activant le

système électrique), le système de contrôle de la qualité de l’air doit apporter en continu de l’air

extérieur dans la chambre de mélange CVC pour diluer en permanence les concentrations de CO .

Les niveaux de CO dans le système de contrôle de la qualité de l’air donnent une indication claire de

l’échange d’air suffisant. (Voir Annexe A.)
6 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 23875:2021(F)
4.2.2.2 Systèmes de flux d’air de recyclage et d’air extérieur

La qualité de l’air est directement liée à l’efficacité et à l’intégrité des systèmes de filtration de flux d’air

de recyclage et d’air extérieur. Il faut prendre en considération ce qui suit:

a) Le système de contrôle de la qualité de l’air doit être équipé d’un filtre à air extérieur et d’un filtre de

flux d’air de recyclage.

b) La filtration à haute efficacité peut limiter le flux d’air, facteur qui doit être pris en compte dans la

conception de la ventilation CVC.

NOTE Le filtre de recyclage est le moyen le plus efficace pour éliminer rapidement les particules respirables

en suspension dans l’air de l’enceinte de l’opérateur. La filtration de recyclage à haute efficacité permet

d’éliminer les particules avec un passage unique à travers le filtre. Le volume d’air de l’enceinte de l’opérateur

peut passer à travers le filtre de recyclage plusieurs fois par minute. La qualité de l’air est maintenue en

éliminant les particules en un seul passage à travers le filtre de recyclage.

c) L’admission d’air extérieur du système de contrôle de la qualité de l’air doit être installée de manière

à réduire l’entrée des émissions de gaz d’échappement de la machine. Il convient que la mise en place

de l’admission d’air extérieur tienne compte des émissions de gaz d’échappement d’autres machines

fonctionnant à proximité immédiate.

d) Dans la conception de l’enceinte de l’opérateur, il convient que la ventilation achemine le flux d’air

entre la moitié supérieure et la moitié inférieure de l’enceinte de l’opérateur. L'écoulement d'air dans

l’enceinte de l’opérateur est un facteur important dans la conception du système de ventilation. Il

convient que l’air filtré en provenance du système CVC passe au-dessus de la zone de respiration de

l’opérateur, puis en dessous de l’admission d’air de recyclage. En plaçant la ventilation par

insufflation dans la partie supérieure de l’enceinte de l’opérateur et le flux d’air de retour dans la

partie inférieure de l’enceinte de l’opérateur, sous le point repère du siège (SIP) tel que défini dans

l’ISO 5353, les particules se déplacent vers le bas, en profitant de la gravité. La position basse du filtre

de recyclage de l’enceinte de l’opérateur permet d’entraîner les particules introduites dans l’enceinte

de l’opérateur et se déposant sur les bottes et les vêtements de l’opérateur dans le filtre de recyclage

à haute efficacité sans passer sur la zone de respiration de l’opérateur. Il convient de prendre en

compte ce facteur dans la conception de la ventilation de l’enceinte de l’opérateur. Bien que toutes

les configurations de ventilation ne puissent pas respecter cet écoulement d’air recommandé, la

performance de qualité de l’air de l’enceinte de l’opérateur doit être conforme aux exigences de

performance. [Voir 4.1 a), b), c), d), e).]

e) Les systèmes de filtration de l’air extérieur et de filtration d’air de recyclage doivent être fabriqués,

contrôlés, et classés conformément aux ISO 29463–1, ISO 29463–2, ISO 29463–3, ISO 29463–5 et

ISO 29463-4: 2011, F.1 à F.5.
f) Tous les filtres doivent porter la marque de leur classification.

g) Les filtres doivent être étiquetés conformément à l’ISO 29463-1:2017, 9.1 a), b), c), d) e), f). Le cas

échéant, l’ISO 29463-5: 2011, Article B.5, doit être incluse comme document séparé dans le

conditionnement du filtre. Il est recommandé d’utiliser une étiquette optique lisible par la machine

(p. ex., cod
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 23875
First edition
Mining — Air quality control systems
for operator enclosures —
Performance requirements and test
methods
PROOF/ÉPREUVE
Reference number
ISO 23875:2021(E)
ISO 2021
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ISO 23875:2021(E)
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© ISO 2021

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Published in Switzerland
ii PROOF/ÉPREUVE © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 23875:2021(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

3.1 Terms related to air quality .......................................................................................................................................................... 2

3.2 Terms related to the operator enclosure design ........................................................................................................ 2

3.3 Terms related to measurement ................................................................................................................................................. 3

4 Requirements .......................................................................................................................................................................................................... 4

4.1 Performance requirements .......................................................................................................................................................... 4

4.2 Engineering design .............................................................................................................................................................................. 4

4.2.1 Operator enclosure ........................................................................................................................................................ 4

4.2.2 Air quality control system........................................................................................................................................ 5

4.2.3 Filters and filter housings ........................................................................................................................................ 6

4.3 Monitoring devices .............................................................................................................................................................................. 7

4.3.1 General...................................................................................................................................................................................... 7

4.3.2 Carbon dioxide operator notification system for retrofit installations ............................ 8

4.3.3 Carbon dioxide operator notification system for machine manufacturers ................... 8

4.3.4 Additional monitoring capabilities .................................................................................................................. 9

5 Performance testing.......................................................................................................................................................................................... 9

5.1 Requirements ........................................................................................................................................................................................... 9

5.1.1 Test set up .............................................................................................................................................................................. 9

5.1.2 Test equipment .................................................................................................................................................................. 9

5.1.3 Test methods ....................................................................................................................................................................10

5.2 Test report ................................................................................................................................................................................................12

6 Operation and maintenance instructions ...............................................................................................................................13

Annex A (informative) CO management ......................................................................................................................................................15

Annex B (informative) Recommendations for the operational integration of this document ..............17

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................21

© ISO 2021 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 23875:2021(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/

iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 82, Mining.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv PROOF/ÉPREUVE © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 23875:2021(E)
Introduction

Safety in mining operations is of concern to all involved in owning, developing, managing, and working

in mining environments. Routine mining activities can generate airborne particulates which are

hazardous to human health. Therefore, it is necessary to develop controls which limit the operator’s

exposure to airborne particulates while operating equipment from within the operator enclosure.

With the rise in the number of countries regulating air quality in mining, construction, and industrial

environments, machine manufacturers have become increasingly aware of the need for standard

practices in the design and performance of operator enclosures. This document seeks to address the

fundamental design requirements that will allow for operator enclosures to perform at a level that

provides sustained air quality, reducing concentrations of respirable particulate matter and carbon

dioxide that are harmful to human health. The emphasis of this document is in three areas: 1) design, 2)

air quality control system performance testing, and 3) maintenance and operation instruction for the

operator enclosure.

All operator enclosures, either on new machines or existing machines currently in operation, meeting

the requirements of this document are expected to provide consistent air quality performance. The

technical aspects of an operator enclosure are universal as are the design and performance testing

methods. Therefore, every attempt has been made to make this an inclusive document which addresses

the needs of fixed and mobile operator enclosures.

This document was developed to provide for the occupational health and safety of personnel who work

inside operator enclosures. It primarily addresses air quality concerns by establishing parameters

to determine air quality control system effectiveness. The control of these airborne contaminants is

through an effective air quality control system (for both external air and recirculated air), dilution of

CO , routine testing of the air within the operator enclosure, and effective maintenance throughout

the life cycle of the operator enclosure. Extensive research and subsequent publications have produced

a substantial body of knowledge around the air quality control systems and are the basis of this

document. See Bibliography.
Figure 1 — Air quality control system life cycle

As illustrated in Figure 1, this document presents a life cycle approach to operator enclosure air quality

control system design, performance testing, and maintenance.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 23875:2021(E)
Mining – Air quality control systems for operator
enclosures – Performance requirements and test methods
1 Scope

This document specifies performance and design requirements for air quality control systems for

operator enclosures and their monitoring devices. The design specifications are universal in their

application and do not contemplate specific mining environments. They are intended to meet identified

parameters of both pressurization and respirable particulate and carbon dioxide concentrations.

This document also specifies test methods to assess such parameters and provides operational and

maintenance instructions. Recommendations are made for operational integration of the air quality

control system.

Gases and vapours that can be a hazard in the work environment outside of the operator enclosure are

excluded from this document.
2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 18158, Workplace air — Terminology

ISO 29463-1:2017, High efficiency filters and filter media for removing particles from air — Part 1:

Classification, performance, testing and marking

ISO 29463-2, High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 2: Aerosol

production, measuring equipment and particle-counting statistics

ISO 29463-3, High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 3: Testing flat

sheet filter media

ISO 29463-4:2011, High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 4: Test

method for determining leakage of filter elements - Scan method

ISO 29463-5:2011, High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 5: Test

method for filter elements
ISO/IEC 17000, Conformity assessment — Vocabulary and general principles

ISO/IEC 17050-1, Conformity assessment — Supplier's declaration of conformity — Part 1: General

requirements
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/IEC 17000, ISO 18158¸

ISO 29463-1 and the following apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
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ISO 23875:2021(E)
3.1 Terms related to air quality
3.1.1
airborne particle
airborne particulate
fine matter, in solid or liquid form, dispersed in air

[SOURCE: ISO 18158:2016, 2.1.2.3, modified — The preferred term "airborne particulate" has been added.]

3.1.2
hazardous to human health

in such a quantity and/or quality of airborne particulates (3.1.1) or CO (3.1.7) or noise, that it has

adverse health effects
3.1.3
contaminated environment

area where airborne particulates (3.1.1) hazardous to human health (3.1.2) are present in the ambient air

3.1.4
breathing zone
air space around the worker’s face from where they take their breath
3.1.5
ambient CO level

CO (3.1.7) concentration present in the air outside of the operator enclosure (3.2.1), to which people

can be exposed
3.1.6
respirable particulate matter
materials that are deposited in the gas-exchange region of the lungs

Note 1 to entry: The median cut point for respirable particulate matter is 4,0 μm, according to ISO 7708:1995.

3.1.7
carbon dioxide emitted as a by-product of human respiration
3.2 Terms related to the operator enclosure design
3.2.1
operator enclosure

structure that completely surrounds the operator, preventing the free passage of external air (3.2.7),

dust or other substances into the area around the operator

[SOURCE: ISO 10263-4:2009, 3.1, modified – "part of the machine which" has been replaced with

"structure that".]
3.2.2
air quality control system

operator enclosure (3.2.1) that includes structural components, external air (3.2.7) and recirculation air

systems designed to protect an operator from environmental factors such as dust, heat, cold, wind, and

airborne particulates (3.1.1) hazardous to human health (3.1.2)
3.2.3
sustained quality

quality achieved through designs that work together to create an effective air quality control system

(3.2.2) that allows operator enclosure (3.2.1) pressure and effective filtration to be maintained

continuously between planned maintenance intervals (3.2.4)
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ISO 23875:2021(E)
3.2.4
planned maintenance interval
interval when routine maintenance is performed
3.2.5
operator enclosure pressurization

situation when the operator enclosure (3.2.1) external air (3.2.7) intake is greater than the operator

enclosure leakage
3.2.6
operator enclosure work environment
space inside the operator enclosure (3.2.1)
3.2.7
external air

controlled air entering the system or opening from outdoors before any air treatment

[SOURCE: ISO 16818:2008, 3.97]
3.3 Terms related to measurement
3.3.1
decay time

time that it takes for the airborne particles (3.1.1) to be removed from the air inside the operator

enclosure work environment (3.2.6)
Note 1 to entry: See Figure 2.

Dust concentration within the operator enclosure starts at 7 µg/m and at the 2-minute interval it begins

to rise. At the 3-minute interval it peaks at 5 000 µg/m , and at the 5-minute interval it returns to 7 µg/

m . In this example, the decay time is two minutes.
Key
X time, min
Y concentration, µg/m
2 min
Figure 2 — Decay time — Example
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4 Requirements
4.1 Performance requirements

The air quality control system objective is to prevent ingress of respirable particulate matter from the

contaminated environment, through means of filtration and operator enclosure pressurization. The air

quality control system shall meet the following performance requirements.

a) The maximum sustained CO shall be the ambient level of CO + 400 ppm, refer to Annex A for

2 2
further information.

b) At the start and the end of the decay test, the maximum respirable particulate matter concentration

shall be ≤25 µg/m .
c) The respirable particulate decay time shall be of 120 s maximum.

d) The minimum sustained pressurization, when the machine starting device is in the “on” position

(activating the electrical system) shall be ≥ 20 Pa.
e) The maximum sustained pressurization shall not exceed 200 Pa.
4.2 Engineering design
4.2.1 Operator enclosure
The following requirements shall be met.

a) The machinery safety standard for the specific machine type shall be consulted when designing or

retrofitting an operator enclosure to a machine.

b) If the operator enclosure is built on the machine, the interface with the machine frame shall be

properly sealed to ensure that there are no leakage points created under vibration during machine

operations.

c) Operator ingress, egress, and field of view, and operator enclosure serviceability and maintainability,

shall be considered when retrofitting an operator enclosure with an air quality control system.

d) Operator roll over protective structures (ROPS) and falling-object protective structures (FOPS),

or other protective structure systems, shall not be modified without permission from the machine

manufacturer.

e) Consideration should be given to materials used in the enclosure to ensure that they do not

accumulate particulate and are easily cleaned. Operator seats should be covered in a smooth, easily

cleaned material, for example vinyl.

f) Weld joints or connections in the engine exhaust system, which are prone to leakage over time,

should not be near the external intake air system.

g) The operator enclosure shall be designed such that all ingress points are sealed so that the system

holds pressure. All structural members, such as ROPS and FOPS, weld points, stitch welds, electrical

and hydraulic penetrations, windows, etc. shall ensure that the operator enclosure holds pressure

sufficiently to meet the minimum pressurization performance requirement, see 4.1 d), e).

h) Operator enclosures with air quality control system components and plumbing that are built with

attachment to two different planes shall have means to relieve the vibration stress, for example by

flexible connectors.
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4.2.2 Air quality control system
4.2.2.1 General
The following shall be considered.

a) The ventilation system should allow for airflows to be directed away from the operator.

b) Air quality control systems components added to the operator enclosure should be fitted such as

not to impede the field of view of the operator. If visual impediment is unavoidable, an assessment

shall be performed to determine the best mitigation measures, for example through the use of

cameras or mirrors.

c) The air quality control system shall not create levels of noise that are hazardous to human health

or that contribute to existing sources of noise, generating levels hazardous to human health.

d) Filter maintenance intervals shall be considered in the design. Sustained quality requires that

the prefilter be appropriately sized so that it does not require maintenance between the planned

maintenance interval.

e) Prefilters or cyclonic precleaners are recommended to remove airborne particulates from the

external air prior to the primary filter. This prolongs the service life of the filter and allows for the

use of high efficiency filtration. The design solutions referenced in the list below are given in order

of their effectiveness in providing sustained operator enclosure pressurization when operating in

dust conditions typical of mining environments:
1) powered precleaner using an integrated powered cyclonic separator;
2) pressurizer blower using a non-powered cyclonic separator;
3) pressurizer blower using a prefilter;
4) heating ventilation air conditioning (HVAC) blower.

f) Leakage in low-pressure areas in the HVAC system and external filtration cause airborne

particulates to flow directly into the operator enclosure without passing through the external

air filter. Low pressure leakage can occur for a number of reasons, including the integrity of the

external air seal, mounting surfaces, plastic and metal joints, ventilation tubing and attachments.

g) External air shall be ducted directly into the HVAC mixing plenum. Putting external air directly

into the operator enclosure compromises the air quality in the operator enclosure by introducing

humidity and/or heat/cold directly into the operator enclosure. This makes the operator enclosure

the mixing plenum and compromises the air quality control system.

h) The air quality control system shall include a means to pressurize the operator enclosure.

i) External air devices, including the pressurization fan and all filters, shall be in place and switched

on when the machine starting device is in the “on” position (activating the electrical system). This

electrical configuration shall provide for continuous operator enclosure pressurization through the

external pressurizer or through the HVAC blower. Continuous external air, through high efficiency

filtration, prevents particulate ingress into the work environment.

j) When the machine starting device is in the “on” position (activating the electrical system), the

air quality control system shall continuously bring external air into the HVAC mixing plenum to

continuously dilute CO concentrations. CO levels in the air quality control system give a clear

2 2
indication of sufficient air exchange. (See Annex A.)
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4.2.2.2 External air and recirculation airflow systems

Air quality is directly related to the efficiency and integrity of the external air and recirculation airflow

filtration systems. The following shall be considered.

a) The air quality control system shall be equipped with an external air filter and a recirculation

airflow filter.

b) High efficiency filtration can restrict airflow, a factor that shall be taken into consideration in HVAC

ventilation design.

NOTE The recirculation filter is the most effective means to rapidly remove the respirable airborne

particulates from within the operator enclosure. High efficiency recirculation filtration allows the

particulate to be removed with a single pass through the filter. The air volume of the operator enclosure can

pass through the recirculation filter several times a minute. By removing the particulate in one pass through

the recirculation filter, air quality is maintained.

c) The air quality control system’s external air intake shall be installed so as to minimize ingress of the

machine’s exhaust emissions. Placement of the external air intake should take into consideration

the exhaust emissions of other machines operating in close proximity.

d) In operator enclosure designs, ventilation should direct airflow from the top half of the operator

enclosure to the bottom half of the operator enclosure. The airflow pattern in the operator

enclosure is a major consideration in the design of the ventilation system. The filtered air coming

from the HVAC should pass over the operator breathing zone and then down to the recirculation

air intake. By placing the supply ventilation in the upper part of the operator enclosure and the

return airflow in the lower part of the operator enclosure, below the seat index point (SIP) as

defined in ISO 5353, the particles move in a downward direction, taking advantage of gravity. The

location of the recirculation filter low in the operator enclosure allows particles that are brought

into the operator enclosure on the boots and vestments of the operator to be drawn into the

high efficiency recirculation filter without passing over the operator breathing zone. This factor

should be considered in operator enclosure ventilation design. While all ventilation configurations

might not follow this recommended airflow pattern, in all cases the operator enclosure air quality

performance shall comply with the performance requirements. [See 4.1 a), b), c), d), e).]

e) External air filtration and recirculation air filtration shall be manufactured, tested, and classified

in accordance with ISO 29463–1, ISO 29463–2, ISO 29463–3, ISO 29463–5 and ISO 29463-4: 2011,

F.1 to F.5.
f) All filters shall be marked with their filter classification.

g) Filters shall be labelled in accordance with ISO 29463-1:2017, 9.1 a), b), c), d) e), f). If applicable,

ISO 29463-5: 2011, Clause B.5, shall be included as a separate document in the filter packaging. Use

of a machine-readable optical label (e.g. matrix barcode) on the filter label is recommended to allow

for retrieval of the filter label information.
4.2.3 Filters and filter housings
4.2.3.1 General

Filter housings provide the delivery system for the operator enclosure filtration. Protection of the filter

is critical to sustained quality and operator enclosure air quality performance.
4.2.3.2 Filter housings
The following items should be addressed in the filter housing:
a) the filter cannot be installed incorrectly (e.g. reversed airflow);
b) the filter housing is easily cleaned to avoid accumulation of particles;
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c) all surfaces are easily cleaned;
d) edges, projections, and recesses are reduced or eliminated;

e) filters are easily removed and replaced without damaging the filter media or filter seal;

f) interior surfaces are smooth without ridges or crevices that can collect particles;

g) filter housing shall mate with the filter seal to insure zero seal leakage;

h) vibration and shock do not have an adverse effect of filter seal effectiveness.

4.2.3.3 Handling instructions for filter media made from glass fibre

A primary cause of filter leakage is damage to the media during shipping, removal from the packaging

and installation on the machine. Glass fibre media is particularly susceptible to fibre breakage,

puncture holes, water wicking, and fibre abrasion from vibration. For every step in the process, from

manufacture to final installation, the filter efficiencies shall be maintained as classified.

The following requirements shall be met.
a) Handling instructions shall be provided on the label and packaging.
b) Packaging shall protect the media from excessive shock during shipping.

c) Labelling of the filter packaging shall include a warning not to touch the media.

d) Handling instructions for how to remove the filter from its original packaging without damaging

the filter should be printed on the outside of the product packaging.

e) Filter shall be constructed with a protective screen to prevent damage, which is caused by touching

the filter media when being removed from its packaging or when it is being installed into the

machine.
4.3 Monitoring devices
4.3.1 General

Continuous monitoring is the means by which system performance is validated and maintained. The air

quality control monitoring device shall be integrated into the air quality control system. Both pressure

and CO shall be monitored.
The pressure monitoring device shall have the following minimum features.
a) A minimum resolution of 5 Pa.
b) A minimum accuracy of ± 10 Pa.
The carbon dioxide monitoring device shall have the following minimum features.
a) Nondispersive infrared sensor (NDIR).
b) Range: 0,0 to 5 000 ppm.
c) Accuracy: ± 3,0 % of reading.
d) Response time: 20 s.

e) Altitude compensation — Due to variations in temperature and atmospheric pressure, air volumes

change at different altitudes. The device shall have a temperature and atmospheric pressure

sensor to automatically compensate for cha
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.