Файл: Чулаков П.Ч. Теория и практика обеспыливания атмосферы карьеров.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.07.2024
Просмотров: 113
Скачиваний: 1
ный материал. К таким нейтрализаторам относится известь-пушонка и неочищенная соль, обеспечиваю щие снижение образования ядовитых газов.
3. Применение внешней водяной забойки. При этом над устьями скважин укладываются емкости из поли этилена с водой. Под каждой емкостью помещается до полнительный заряд ВВ, взрываемый на несколько миллисекунд раньше основного скважииного заряда.
В условиях ЦГОКа Криворожского бассейна при менение внешней водяной забойки позволило снизить
концентрацию пыли |
в шылегазовом |
облаке |
на |
30% |
||
и сократить количество образующихся окислов |
азота |
|||||
в 2 раза. При этом |
расход воды |
составлял |
1— |
|||
1,3 дм3 /'М3 горной массы. |
|
|
|
|
|
|
Для интенсификации |
процессов |
выделения |
газов |
|||
из отбитой горной массы и рассеивания |
пылегазового |
|||||
облака взрывные работы |
приурочивают |
к |
времени |
максимальной ветровой активности и предусматрива ют применение искусственного проветривания блоков. Газовыделение из отбитой горной массы интенсифи цируется с увеличением скорости воздушного потока. Однако при повышенной скорости потока поднимается осевшая пыль и повышается запыленность атмосферы карьера. Поэтому для проветривания забоев после массовых взрывов целесообразно применять установ
ки, |
создающие |
свободные |
водовоздушные |
струи и |
|
обеспечивающие |
интенсификацию процесса |
газовы |
|||
деления |
с одновременны*! подавлением пыли. |
||||
|
Для |
искусственного проветривания навала гор |
|||
ной |
массы были |
предложены |
передвижные |
вентиля |
торные установки на шасси автомобиля, перемещаю щие до 100—150 тыс. м3 /ч воздуха [40, 41]. Однако применение таких установок из-за малой производи тельности при большом объеме подлежащей провет риванию отбитой торной массы оказалось неэффек тивным.
В дальнейшем для проветривания отбитой горной массы были предложены более мощные установки на базе турбореактивных двигателей ВК-1А и РД-Зм, смонтированные на железнодорожной платформе или на шасси автомашины [37]. Турбулентная струя реак тивного двигателя обладает высокой начальной ско ростью, достигающей для ВК.-1А 550 м/сек, а для
62
РД-Зм' 500 м/сек, и перемещает большую массу воз духа. Проветривание отбитой горной массы осуществ ляется 'при этом водовоздушной струей с одновремен ным подавлением пыли.
Вентиляторная установка, смонтированная на же лезнодорожной двухосной платформе, для 'поворота двигателя в горизонтальной плоскости имеет поворот ную площадку, представляющую собой поворотный круг автомобильного крана. К площадке приварена металлическая плита, на которой закреплены стойки для крепления цапф реактивного двигателя. Цапфы двигателя посредством двух планок болтами прикреп лены к стойкам. Высота стоек, несущих двигатель, определяется из условия изменения кратковременно допускаемого угла наклона оси двигателя в верти кальной плоскости.
Для подъема двигателя на необходимую высоту предусмотрен гидравлический домкрат, прикреплен ный к передней части металлической части плиты. В качестве дополнительной точки крепления исполь зован нижний крепежный узел подвески двигателя.
Бак с топливом расположен в противоположном конце железнодорожной платформы и соединен с дви гателем посредством трубопроводов. Подача горю чего в двигатель осуществляется насосом.
Кабина управления закреплена на консольио вы ступающих швеллерах, приваренных к металлической плите, и расположена со стороны компрессора дви гателя. Она вращается в горизонтальной плоскости вместе с двигателем. Запуск осуществляется от бата реи аккумуляторов.
При монтаже реактивной установки на шасси трак
тора двигатель крепится на двух |
консольных двутав |
|||
рах, выдвинутых |
впереди |
трактора и |
прикрепленных |
|
к основной его |
раме. При |
этом |
нет |
необходимости |
предусматривать устройство для 'изменения угла по
ворота |
двигателя в горизонтальной плоскости, |
так |
как поворот может легко осуществляться самим |
трак |
|
тором. |
|
|
При монтаже установки на шасси автомобиля дви гатель 3 укрепляют на двутавровой раме 2 (рис. 11). Бак с горючим располагают на прицепе. Для измене ния угла установки двигателя в вертикальной плоско-
63
сти используется .механизм подъема кузова 4. Управ
ление двигателем производится из кабины |
автомо |
|
биля. |
|
|
Реактивные установки на шасси автомашин имеют |
||
высокую маневренность при передвижении в |
карьере. |
|
Подача воды в струю производится |
посредством |
|
труб 1, расположенных по периметру |
сопла |
двига- |
Рпс. |
11. Турбореактивная |
вентиляторная |
установка |
на |
шасси |
|||
|
|
|
автомобиля |
|
|
|
|
|
теля. Длина |
их принимается с учетом |
выдвижения |
||||||
по |
направлению струи на |
1—1,5 |
м от среза |
сопла |
||||
двигателя. Диаметр трубы 47 мм. Вода |
подастся на |
|||||||
сосом автозаправщика ТЗ-16. |
|
|
|
|
||||
На карьере НК.ГОК при использовании |
реактив |
|||||||
ного |
двигателя, смонтированного |
на железнодорож |
||||||
ной платформе, для обеспечения водой был |
применен |
|||||||
специальный |
гидропоезд, |
состоящий |
из платформы |
|||||
с насосом, имеющим |
дизельный |
двигатель, |
и |
трех |
цистерн емкостью по 60 м3 . Платформы с реактивной установкой и с насосом и гидропоезд транспортиро вались в карьере тепловозом.
Для |
обеспечения |
водой можно |
предусмотреть |
также |
временные водоемы емкостью |
100—300 м3 или |
|
прокладку водопровода по борту карьера. |
|||
Установки на базе |
турбореактивных двигателей |
обеспечивают получение мощной струи потока дально бойностью 200—250 м и диаметром более 50 м.
64
Для характеристики основных параметров струн, создаваемой подобными установками, вполне приме нима теория свободных турбулентных струй, разрабо танная Г. Н. Абрамовичем, так как в создаваемой струе отношение массы воды к массе воздуха по мере удаления от сопла двигателя в результате присоеди нения эжектируемого воздуха резко уменьшается.
|
Начальный участок по дли |
|
|
|
|
||||||||
не |
струи |
обладает |
высоким |
|
|
|
|
||||||
коэффициентом |
орошения и |
|
|
|
|
||||||||
большой |
|
скоростью |
водовоз- |
|
|
|
|
||||||
душной |
смеси. Однако практи |
|
|
|
|
||||||||
ческий |
интерес |
представляет |
|
|
|
|
|||||||
основной |
участок струи, |
отсто |
|
|
|
|
|||||||
ящий |
от |
|
сопла |
далее |
15 м. На |
|
|
|
|
||||
этом |
участке |
скорость |
смеси |
|
|
|
|
||||||
изменяется |
от |
5 до |
1 |
м/сек. |
|
|
|
|
|||||
|
Вода, |
подаваемая |
в |
струю |
|
|
|
|
|||||
реактивного |
двигателя, |
распы |
|
|
|
|
|||||||
ляется. |
|
Эффективность |
пыле- |
|
|
|
|
||||||
подавления |
подобной |
струей |
Рис. 12. |
Удельная |
ин |
||||||||
определяется |
|
интенсивностью |
тенсивность |
орошения |
|||||||||
и |
коэффициентом |
орошения, |
отбитой |
горной |
массы |
||||||||
водовоздуш ной |
струей |
||||||||||||
дисперсностью |
водяных |
капель |
|||||||||||
|
|
|
|
||||||||||
и частиц пыли. Дробление во |
|
|
|
|
|||||||||
ды |
осуществляется |
посредством |
кинетической |
энер |
гии турбулентного воздушного потока, который обла дает значительной начальной осевой скоростью. Во дяные капли в струе движутся под действием приоб ретенной ими кинетической энергии в направлении оси струи, а гравитационная сила стремится переме стить их вниз.
Интенсивность орошения водовоздушной струей, создаваемой реактивной вентиляторной установкой, изменяется в зависимости от дальности струи. По данным исследований, проведенных в условиях
НКГОКа, интенсивность орошения |
при |
расходе во |
||||
ды 75 м3 /ч на расстоянии от 50 до 150 |
м |
уменьшается |
||||
от 23 до 2,5 |
кг/м2 сек |
(рис. 12). |
Дисперсный |
состав |
||
распыленной |
воды на |
расстоянии |
от |
сопла |
двига |
теля от 20 до 200 м изменяется от 520 до 30 мкм.
Для реактивной вентиляторной установки реко-
3 Зак. ПО |
65 |
мендуемый расход воды составляет 1,8—5 м3 /мин [37].
Основными недостатками |
вентиляторных |
устано |
||||||
вок на базе турбореактивных двигателей |
являются, |
|||||||
во-первых, |
большой |
расход |
горючего, |
составляющий |
||||
для ВК-1А около |
2200 кг/ч, а для |
РД-Зм |
|
около |
||||
4000 кг/ч, во-вторых, выделение при их работе |
таких |
|||||||
газов, как СО и СОг, особенно при запуске |
и |
оста |
||||||
новке двигателя, и, в-третьих, наличие шума. |
|
|
||||||
Повышение концентрации СО в СОг в струе |
реак |
|||||||
тивного |
двигателя |
происходит при неполном |
|
сгора |
||||
нии топлива. По данным Унинромеди, в струе |
газов |
|||||||
двигателя |
содержание СОг составляет 2,48%, а СО — |
|||||||
0,031%. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Общий |
шум, образуемый |
при работе |
турбореак |
|||||
тивных |
двигателей, |
можно |
рассматривать |
как |
сум |
|||
му трех |
источников |
шума. Первый |
из них — работа |
|||||
группы |
компрессора: турбины, вращающейся |
на од |
||||||
ной общей |
оси с огромной скоростью. Вторым |
источ |
ником шума, даже при нормальной работе двигателя, является нерегулярное турбулентное горение, спо собное воспроизводить в некоторых случаях резонанс ные колебания. Третьим и наиболее мощным источни ком шума является реактивная струя, выходящая из сопла со скоростью 500—550 м/сек.
Уровень силы звука измеряется в децибелах и ра вен десятикратному логарифму отношения силы рас сматриваемого звука к силе звука на пороге слыши мости. За порог слышимости принят уровень силы звука, равный Ю - 9 эрг/сек-см2 при частоте 1000 гц.
Сила звука, создаваемого передвижной вентилятор ной установкой на базе реактивного двигателя ВК-1, замеренная в кабине механика, при скорости враще ния двигателя 8000 и 10 000 об/мин составляет 108 дб
по данным КГРИ |
и соответственно |
106 и 105 дб по |
||||
данным |
СИОТ. |
По замерам |
КГРИ, |
на |
расстоянии |
|
15 м от двигателя по ходу струи |
сила звука состав |
|||||
ляет ПО дб, на |
расстоянии |
35 |
м — 105—106 дб, |
|||
70 м — 95 дб и 150 м — 72 дб. При этих |
замерах пре |
|||||
обладали |
частоты 4000—5000 гц. |
|
|
|
Для снижения уровня шумности нарушают зако номерность развития мелкомасштабной турбулентно сти в зоне смешения с окружающей средой. Для этого в струю выходящих газов подают воду. По-
66