Расчет суммарной массы вредных веществ (твердые частицы и газы), выбрасываемых с пылегазовым облаком за пределы разреза при производстве одного взрыва, определяется по формуле:

, (13)

где К - безразмерный коэффициент, учитывающий гравитационное оседание вредных веществ в пределах разреза (для твердых частиц принимается равным 0,16);

- выделение вредных веществ при взрыве 1 т взрывчатых веществ (ВВ), т/т;

А- количество взорванного ВВ, т;

з - эффективность средств пылеподавления, доля единицы.

.

Для определения значений в формуле (18) предварительно рассчитывается удельный расход ВВ на 1 м взорванной массы по формуле:

, (14)

, (15)

где - объем взорванной горной массы, .

,

,

откуда принимаем равным 0,001.

Количество выделяющегося из горной массы после взрыва оксида углерода следует принимать равным 50% от его выброса с пылегазовым облаком:

, (16)

где - выбросы газообразных веществ при производстве взрывных работ.

, (17)

где - удельное выделение загрязняющего вещества CO=31, л/кг ВВ;

A - количество используемого взрывчатого вещества, т/год;

- удельный вес загрязняющего вещества CO=1,25, г/л.

,

.

Для укрупненных расчетов валовых выбросов при планировании и отчетности по охране атмосферного воздуха количество выбрасываемых вредных веществ определяется с учетом приведения взрывчатых веществ к граммониту 79/21 по формуле:

, (18)

где- безразмерный коэффициент, учитывающий выделения вредных веществ из взорванной горной массы CO=1,25;

- удельное выделение вредных веществ при взрыве 1 т граммонита, т/ т;

А- общий расход взрывчатых веществ, т/год.

Произвели расчет суммарной массы вредных веществ (твердые частицы и газы), выбрасываемых с пылегазовым облаком за пределы разреза при производстве одного взрыва.

7. Метод пылеподавления при взрывных работах

1 -взрывная скважина; 2 -тросс; 3 -герметичная оболочка с водой; 4 -заряд ВВ; 5 -нижний торец герметичной оболочки

Рис. 1. Способ пылеподавления с размещением нижнего торца герметичной оболочки с водой в средней части скважинного заряда

Способ осуществляют следующим образом.

При взрывном дроблении массива формируют взрывныескважины 1, каждую из которых заполняют ВВ, после чего опускают вскважину 1 посредством тросса 2 герметичную оболочку 3 с водой, устанавливая ее нижний торец на ВВ. Затем заполняют этим же ВВ пространство между оболочкой 3 и стенкой скважины 1, а также пространство над оболочкой 3, образуя проектный скважинный заряд 4.Диаметр герметичной оболочки 3 с водой составляет 0,2-0,4 от диаметра скважинного заряда 4. В скважинах 1 также размещают средства инициирования ВВ.

После заряжания отбойных скважин 1 осуществляют взрыв зарядов 4 ВВ. Продукты детонации ВВ разрушают породный массив и при этом в ближней от заряда 4 зоне образуется сильно измельченная порода, которая в дальнейшем выносится газообразными продуктами детонации из скважины 1 и составляет основу пылевого облака. Под давлением продуктов детонации ВВ в скважине 1 происходит мгновенное сжатие и соответствующее этому процессу повышение температурыводы, заключенной в герметичной оболочке 3. В результате данного процесса вода переходит из жидкого в газообразное (закритическое, парообразное) состояние и передает в качестве рабочего тела свою долю парциального давления на стенки скважины 1 в месте расположения оболочки 3. Тем самым усиливается запирающий эффект на пути вылета продуктов детонации ВВ из скважины 1 и, следовательно, большая доля энергии взрыва расходуется на полезную работу разрушения породного массива. Затем продукты детонации ВВ вместе с продуктами мелкодисперсного разрушения (пылью) в едином потоке с образованным при сжатии воды парогазом вылетают из скважины 1. После их вылета из скважины 1 происходит свободное расширение в атмосферном пространстве газообразных продуктов детонации и водяного пара, в результате чего происходит снижение их температуры и давления. Это приводит к конденсации насыщенных паров воды в пылегазовой среде, что вызывает вакуум, то есть физическое состояние газа, когда его давление меньше атмосферного. Следствием вакуумирования является то, что пылегазовая среда сжимается внешним атмосферным давлением и уменьшается в объеме. В результате конденсации водяного пара образующиеся при этом капли воды смачивают частицы пыли, что приводит к увеличению веса этих частиц. Прислучайном столкновении смоченных частиц пыли друг с другом происходит их слипание, т.е. реализуется процесс коагуляции и гравитационного осаждения, интенсивность которого повышается по мере уменьшения объема пылегазового облака. Длительность нахождения пыли во взвешенном состоянии при реализации данного способа минимальна, так как процесс пылеподавления реализуется на начальной стадии развития и перемещения пылевого облака. Таким образом, при реализации данного способа достигается высокая эффективность пылеподавления и повышается коэффициент полезного действия взрыва за счет запирания продуктов детонации в скважине.

Размещение нижнего торца 5 оболочки 3 с водой в средней части заряда 4 (рис. 1) обусловлено тем, что энергия верхней половины заряда 4 ВВ расходуется преимущественно на дробление верхней части породного уступа и именно верхняя часть взорванного заряда 4 ВВ составляет основу пылевого облака. Поэтому при указанном размещении оболочки 3 с водой эффект запирания ВВ, повышения КПД взрыва и пылеподавления реализуется в наибольшей степени.

Замещение центральной части верхней половины заряда 4 ВВ герметичной оболочкой 3 с водой приводит с одной стороны к уменьшению температуры продуктов детонации и, соответственно, к уменьшению максимальной величины давления, возникающего в продуктах детонации. При этом реализуется физический механизм повышения парциального давления парогаза. Этот механизм обусловлен низким молекулярным весом воды (18 г/моль), в то время как у газообразных продуктов детонации ВВ эта же величина имеет существенно большие значения (например, у двуокиси углерода -44 г/моль). Следовательно, давление продуктов детонации ВВ вместе с парогазом, образованным при взрывном сжатии оболочки 3 с водой, принимает достаточно высокие значения, практически такие же, как без частичного замещения ВВ водой. При диаметре оболочки 3, равном 0,2 от диаметра скважинного заряда 4, обеспечивается полное смачивание частиц

пыли конденсатом с возможностью последующей коагуляции и осаждений пыли. Увеличение диаметра оболочки 3 до 0,4 от диаметра скважинного заряда 4 интенсифицирует процесс смачивания пыли при эффективном взрывном дроблении породного массива. В данном случае более полно проявляется фактор экономии ВВ при эффективном пылеподавлении.

Таким образом, в результате коагуляции из пылевого облака, в предложенном способе, происходит выпадение укрупненных частиц пыли, связанных между собой поверхностными силами смачивающей воды. Освобожденное от пыли облако не загрязняет окружающую территорию. Одновременно с осаждением пыли достигается дополнительный эффект нейтрализации ядовитых газов, образующихся при взрыве.

Заключение

1. Основные задачи аэрологии карьеров и ее связь с другими дисциплинами [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://helpiks.org/4-33587.html

2. Комонов С.В., Комонова Е.Н. Ветровая эрозия и пылеподавление. Курс лекций. - Красноярск: Изд. СФУ. - 2008. - 192 с.

3. Разработка способа снижения пылегазовыделений при ведении взрывных работ на сложноструктурных месторожденияхhttps://studylib.ru/doc/3892433/pri-massovyh-vzryvah-na-glubokih-kar._erah

4. Современные технологии и оборудование для подавления пыли[Электронный ресурс]. Режим доступа: https://os1.ru/article/4316-sovremennye-tehnologii-i-oborudovanie-dlya-podavleniya-pyli-eh-dorogi-pyl-da-tuman-ch-1

5. Способ пылеподавления при взрывных работах на карьерахФедотенко Сергей Михайлович,Федотенко Виктор Сергеевичhttps://findpatent.ru/patent/251/2513731.html

Размещено на Allbest.ru