Способ пылегазоподавления при массовых взрывах в карьерах

 

Изобретение относится к охране труда на открытых горных работах и защите окружающей среды и м.б. использовано для подавления пыли и вредных газов при производстве взрывов в карьерах. Цель - повышение эффективности и экономичности пылегазоподавления. Способ пылеподавления при массовых взрыва.х в карьерах осуществляют следующим образом. На вентиляционной берме располагают генераторы воздушно-водяных струй и орошают поверхность взрываемого блока и прилегающих к нему участков поверхности уступа. Орощение до взрыва производят в течение времени Т|, определяемого из формулы Т| hcpXF/qo п- Кр(1-Ки), где ho,, - средняя толщина слоя воды на .мой поверхности, м; F - орошаемая площадь поверхности, qo - расход воды в воздушно-водяной струе, M Vc или кг/с; п - кол-во вентиляторов-оросителей; Кр - коэффициент равномерности выпадения осадков на орощае.мую поверхность; Кц. - коэффициент испарения капель воды при орошении. Период времени орошения после взрыва определяют из выажения: тз Vo Ci)/E,,,y. К п(1 - К.„), где V(i - объе.м запыленного облака, м ; Со - концентрация пыли в объеме , кг/м ; - коэффициент взаимодействия капель воды с частицами пыли. 2 ил. (О (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51)4 E21 F502 1 00

gfP(1() т (I (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ р, P1(;"; тг;г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4071615/22-03 (22) 26.02.86 (46) 23.09.88. Бюл. № 35 (71) Институт горного дела (72) М. М. Конорев, С. С. Филатов, Г. Ф. Нестеренко, С. М. Росляков, П. В. Бересневич, В. Г. Наливайко, Н. Т. Абеленцев и В. Ф. Зайцев (53) 622.817 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1002599, кл. Е 21 F I/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1165800, кл. Е 21 F 1/00, 1983. (54) СПОСОБ ПЫЛЕГАЗОПОДАВЛЕНИЯ

ПРИ МАССОВЪ|Х ВЗРЫВАХ В КАРЬЕРАХ (57) Изобретение относится к охране труда на открытых горных работах и защите окружающей среды и м.б. использовано для подавления пыли и вредных газов при производстве взрывов в карьерах. Цель — повышение эффективности и экономичности пылегазоподавления. Способ пылеподавления при массовых взрывах в карьерах осуществляют следующим образом. На вентиляционной берме располагают генераторы воздушно-водяных струй и орошают поверхность взрываемого блока и прилегающих к нему участков поверхности уступа. Орошение до взрыва производят в течение времени ть определяемого из формулы т =

h. F/q0 и К„(1 — К„), где |«i средняя толщина слоя воды на орошаемой поверхности, м; F — орошаемая площадь

2 поверхности, м; с10 — расход воды в воздушно-водяной струе, м /с или кг/с; и — кол-Во вентил ято ров-орос ител ей; К, — коэфф и и H(H T равномерности выпадения осадков на орошаемую поверхность; К„. — коэффициент испарения капель воды при орошении. Период времени орошения после взрыва определяют из выажения: т = Ъ > Ci /Е„,x

)c п(1 — К„), где V,i — объем запыленного облака, м ; С вЂ” концентрация пыли в объеме, кг/м ; Е) — коэффициент взаимодействия капель воды с частицами пыли. 2 ил. навливается инверсионная температурная стратификация (фиг. 2, кривая 2), выпадающие капли производят смачивание осевшей пыли, предотвращая ее повторное взметывание.

Повышение эффективности процессов по; давления пылегазового облака осуществляют путем интенсификации охлаждения воздуха на величину 4 — 6 К и стабилизации инверсии (поддержание отрицательного градиента температуры в слое воздуха высотой до 200 м у„ = 0,02 — 0,03 К/м), орошения поверхностей взрываемого блока и прилегающих к нему рабочих площадок и откосов уступов, обработки воздушного пространства района массового взрыва мелкодисперсной водяной пылью воздушно-водяных струй до взрыва за время т, непрерывно в момент взрывания и после взрыва в течение времени т .

Время работы вентиляторов-оросителей до взрыва определяют исходя из того, что для уменьшения количества взметываемой в момент взрыва пыли как с поверхности взрываемого блока, так и прилегающей к блоку рабочей площадки и откосов уступов карьера, необходимо произвести орошение из расчета 0,01 м" воды на 1 м поверхности.

Величину площадки поверхности зоны взрыва определяют как сумму площадей поверхностей взрываемого блока и прилегающей рабочей площадки шириной 50—

60 м.

Реальные величины площадей поверхностей взрываемых блоков составляют 1500—

10000 м, а с учетом прилегающих поверхностей — 4000 †160 м .

Время работы вентиляторов-оросителей

35 до взрыва определяют по формуле

Ьср F

qo n К(1 — К)

40 где h — средняя толщина слоя воды на орошаемой поверхности, м;

F — орошаемая площадь поверхности, м; 2.

qo — расход воды в воздушно-водяной струе м /с;

45 и — количество вентиляторов;

К вЂ” коэффициент равномерности выпадения осадков на орошаемую поверхность;

К вЂ” коэффициент испарения капель при орошении.

При обработке зон массовых взрывов с площадями поверхности 4000, 8000, 16000 м соответственно двумя, тремя и четырьмя вентиляторами время их работы составляет

20, 26 и 24 мин.

После предварительной обработки производят массовый взрыв, в результате которого образуется развал взорванной горной массы 4 (фиг. б) в пылегазовое об1425350

Изобретение относится к области охраны труда на открытых горных работах и защиты окружающей среды и может быть использовано для подавления пыли и вредных газов, выделяющихся при производстве массовых взрывов в карьерах, и предотвращения повторного взметывания осевшей на поверхностях взрываемого блока и прилегающих рабочих площадках, уступах карьера.

Целью изобретения является повышение

, эффективности и экономичности пылегазопо давления.

На фиг. 1 показано: а — план карье-! ра с приведенными на нем вентиляционной бермой с размещенными на ней турбовен,тиляторами 1, 11 и подготовленного к ! взрыву блока; б — момент предваритель, ной обработки района массового взрыва мелкодисперсной водяной пылью воздушно водяных струй турбовентиляторов; в — мо-! мент подавления пылегазового облака; на

: фиг. 2 — графики температурной страти, фикации в атмосфере карьера при ис, пользовании известного (график 1) и пред-! лагаемого (график 2) способов после пред варительной обработки воздуха в районе массового взрыва мелкодисперсной водяной пылью воздушно-водяных струй в течение

10 — 20 мин.

Из графика 1 видно, что при использовании известного способа рассеивания пылегазового облака температурной инверсии, не образуется (градиент у ) 0,0! к/м), а при использовании предлагаемого способа за счет интенсивного охлаждения воздуха обеспечивается стабилизация температурной инверсии в непрерывно формируемой зоне высотой до 200 м с градиентом у„

= 0,015 к/м.

Процесс подавления пылегазового облака по предлагаемому способу осуществляют следующим образом.

На вентиляционной берме (фиг. 1) распол а ra þò генераторы 1, 11, воздушно-водяных струй например карьерные турбовентиляторы. При этом пасстояние между соседними вентиляторами L« = 20 — 25 калибров, а расстояние по вертикали от дна карьера до вентиляционной бермы H> — — 20 — 25 калибров, воздушно-водяным струям 3 придают положительный угол наклона в вертикальной плоскости р = 30 — 45, что обеспечивает требуемую дальнобойность для увлажнения воздуха над взрываемым блоком 2. Для увеличения обрабатываемой зоны вентиляторы-ороситепи работают в динамическом режиме с углом поворота р = 60 — 90, выбираемом в зависимости от размеров взрываемого блока.

При распространении перемещающихся воздушно-водяных струй в карьерном пространстве происходят выпадение и испарение находящихся в струях капель воды, в результате чего обрабатываемый ими воздух охлаждается и в атмосфере карьера уста1425350 лако 5. При этом вентиляторы-оросители продолжают работать в том же режиме, что и при предварительной обработке.

Целесообразность непрерывной работы вентиляторов после предварительного смачивания поверхностей взрываемого блока и прилегающих площадок объясняется тем, что остановка и запуск двигателей занимает 5 — 8 мин, а время взрывания измеряется несколькими секундами.

Время работы вентиляторов-оросителей после взрывания определяют по формуле

VnCn

Е„п (1 — Км) где Š— коэффициент эффективности взаимодействия капель с частицами воды.

Входящие в формулу объем пылегазового облака Vn и концентрации пыли Со зависят от физико-химических свойств руд и пород, технология горных и взрывных работ. Исходные данные по массовым взрывам взяты для объемов взрываемой горной массы 45,2; 223,3 и 137,1 тыс. м с соответствующими им объемами пылегазовых облаков 0,52; 6,25; 10,0 млн.м и концентрацией пыли в облаке соответственно 3300 °

)(10 6, 1500 ° 10 6 и 2300 10 6 кг/м .

Соответствующее время работы одного, двух и трех вентиляторов с расходами воды 250, 500 и 750 м /ч, определенное по формуле, составляет 43; 14 и 29 мин.

Данные расчеты подтверждаются результатами промышленных экспериментов.

При работе вентиляторов-оросителей после взрывания происходит активное воздействие воздушно-водяных струй на пылегазовое облако 5 (связывание витающей пыли и растворимых газов), интенсификация охлаждения и стабилизации температурной инверсии воздуха в районе массового взрыва, что приводит к уменьшению высоты подъема пылегазового облака. Например, при взрывании 96 т ВВ и изменении градиента температуры в слое обрабатываемого воздуха от 0,0098 до — 0,03 К/м высота подъема пылегазового облака уменьшается от 480 до !92 м и становится в большинстве случаев меньше глубины карьера.

Дальнейшую обработку пылегазового облака и района массового взрыва ведут в пределах непрерывно формирующейся инверсионной зоны.

Формула изобретения

Способ пылегазоподавления при массо вых взрывах в карьерах, включающий орошение воздушно-водяными струями карьерного пространства, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности пылегазоподавления, перед взрывом орошают поверхность взрываемого блока и прилегающих к нему участков поверхности уступа в течении времени т, определяемого из математического выражения

h F

20 где Ь,р — средняя толщина слоя воды на орошаемой поверхности, м;

F — орошаемая площадь поверхности, м-;

qn — расход воды в воздушно-водяной струе, м /с или кг/с;

n — количество вентиляторов-оросителей;

30 Ко — коэффициент равномерности выпадения осадков на орошаемую поверхность;

К, — коэффициент испарения капель воды при орошении; а период времени орошения после взрыва определяют из выражения

Vo Cn т2 =

40 где Vn — объем пылегазового облака, м;

Л, Cn — концентрация пыли в объеме, кг/м ;

E — коэффициент эффективности взаимодействия капель воды с частицами пыли.!

10 15

Составитель И. Федяева

Реда кто р А. Во ров ич Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 4751/31 Тираж 426 Подпис ное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4