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: 114
Скачиваний: 1
Подставив значение ——- |
из формулы |
(IV.4), по |
лучим |
|
|
ті = 1 — еа |
СРс-о» • |
(IV.7) |
Изменения NK и л в зависимости от ф, вычислен ные по формулам (IV.4) и (IV.7), приведены па рис. 17.
35
30
15
го
15
ю
5
о
3.5 \5 5.5 6,5 15 8,5 Я510,5 п,5р,%
Рис. 17. Изменение NK и г| в за висимости от ф
Для |
условий Зыряновского карьера |
'При ф = |
= 9,7% |
эффективность пылеподавления |
составляет |
около |
95%. |
|
§ 2. ПРАКТИКА БОРЬБЫ С ПЫЛЬЮ ПРИ ПОГРУЗОЧНОРАЗГРУЗОЧНЫХ РАБОТАХ И ОБОСНОВАНИЕ УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ВОДЫ
Почти на всех карьерах для снижения пылеобразования при иогрузочно-разгрузочных работах при меняется гидроорошенне.
На карьерах ЮГОКа Криворожского бассейна и Башкирского медно-серного комбината для этого ис пользовались гидроустановки на железнодорожной платформе. В последнее время широкое применение находят установки на шасси автосамосвала МАЗ-525, изготовляемые в механических мастерских карьеров.,
78
Установки эти имеют следующую конструкцию. На раме а'втосамосвала установлена цистерна емкостью 24—25 м3 восьмигранного сечения, сваренная из стали толщиной 7—10 мм. Цистерна имеет раму из швелле ров № 30. Для уменьшения колебаний жидкости при движении и придания необходимой жесткости внут ри цистерны вварены две продольные и одна попереч ная диафрагмы.
Вода подается различными насосами: центробеж ным насосом 6НДв производительностью до 360 м3 /ч с напором 46 м вод. ст. и мощностью двигателя 75 квт; вихревыми насосами типа 2,5В-1,8 производитель ностью 11—20 м3 /ч при напоре 20—70 м вод. ст. и
мощности до 10 жвт и другими |
насосами. Обычно на |
||
сосы приводятся в действие от коробки |
отбора мощ |
||
ности, предназначенной |
для |
привода |
маслонасоса. |
Для уменьшения изгиба |
вала |
насос устанавливается |
на возможно большем расстоянии от коробки отбора мощности. В качестве водометного устройства часто применяется укрепляемый на цистерне пожарный ла фетный ствол МЛСЛ-2 конструкции ЦНИИіПО, кото рый может вращаться в горизонтальной плоскости на 360° и в вертикальной на 200°. Это позволяет поливать забой из любого положения машины.
При работе гидрооросительной установки с насо сом 6НДв и использовании в качестве водометного устройства ствола МЛСЛ-2 максимальная дальнобой ность струи при расходе воды 96—140 м3 /ч составляла 60 м. [43]. В условиях Сибайского и Учалинского карьеров при подаче воды по пожарному стволу насо сом ПН-25А дальнобойность струи также достигала 50—60 м. Применение же насосов типа 2,5В-1,8 из-за сравнительно малой их производительности оказалось нецелесообразным: дальнобойность струи при этих на сосах и использовании в качестве водометного устрой ства пожарного ствола не превышала 35—40 м.
На карьерах ЮГОКа Криворожского бассейна для орошения навала горной массы были использованы также гидромониторы с насадками диаметром 25 мм, подключенные к водопроводной сети, находящейся под давлением 4—8 ат. При этом запыленность атмо сферы снижалась в 5—6 раз [44].
Для орошения навала отбитой горной массы часто
79
применяют |
также самоходную установку |
на шасси |
|
автомобиля |
МАЗ-525, где в качестве |
водометного |
|
устройства |
используется агрегат ДДН-45 |
(рис. 18), |
|
применяемый в .сельскохозяйственной |
дождевальной |
машине. Насос агрегата работает, от коробки отбора мощности автомобиля. Дождевальная установка раз
мещается впереди |
машины. |
Дальнобойность |
струи при напоре воды 55 м вод. ст. |
и скорости ветра не более 1,5 м/сек составляет 60 м.
Рис. 18. Схема установки на шасси |
автоса |
||||||
мосвала МАЗ-525 |
для орошения навала отби |
||||||
|
|
|
той |
горной массы: |
|
||
1 — агрегат |
ДДН - 45; |
2 — площадка для управлении |
|||||
агрегатом; |
3 — трубопровод |
для подведения |
воды от |
||||
насоса |
к агрегату; 4 — насос; 5 — ш л а н г для подве |
||||||
дения |
воды |
от |
емкости |
к |
насосу; в — емкость дл я |
||
|
|
|
|
|
воды |
|
|
Диаметр насадки |
ствола |
36 мм. Ствол |
агрегата мо |
жет вращаться вокруг вертикальной оси на 360°. Рас ход воды около 120 м3 /ч. Для подачи воды преду смотрен консольный насос.
Обычно одна такая установка на базе автосамо свала МАЗ-525 с емкостью цистерны для воды 24— 25 м3 обеспечивает орошение навала горной массы на забоях трех экскаваторов.
При экскавации горной массы для подавления пыли, кроме гидроорошения, иногда применяют оро сители с большим радиусом действия, достигающим 20—25 м [45]. Расход воды составляет 150—480 л/мин.
При орошении навала горной массы, чтобы исклю чить обрушение козырька и образование пыли, струю воды направляют на верхнюю часть уступа. Постепен но стекая с верхней части забоя, вода доходит допо-
80
дошвы и смачивает всю отбитую горную массу. Иног да производят принудительное обрушение козырьков
струей воды, что |
повышает |
безопасность |
ведения |
|||
экскавации. |
|
|
|
|
|
|
Эффективность |
пылеподавления |
при гидроороше |
||||
нии |
зависит |
от |
удельного |
расхода воды. |
Различ |
|
ные |
авторы |
рекомендуют разное |
количество |
воды. |
||
Например, |
для |
условий |
Первомайского |
карьера |
СевГОКа и Сибайского карьера БМСК считается ра циональным удельный расход воды 30 л/м3 горной массы для карьеров Учалинского ГОКа — 20 л/м3 , Коунрадского карьера — 200 л/м3 [43, 46].
Большие колебания в количестве воды объясня ются отсутствием единой методики определяния опти мального ее расхода.
Расход воды, при котором запыленность атмосферы при погрузочно-разгрузочных работах уменьшается до
предельно |
допустимой концентрации, |
для |
условий |
|||
оптимального увлажнения |
равномерно |
|
измельченной |
|||
пылевидной |
массы |
можно |
определить |
из выражения |
||
|
q = |
0,01 ( ф - ф е ) , т/т. |
|
|
( I V .8) |
|
Уменьшение удельного расхода воды |
при |
наличии |
||||
в увлажняемой горной массе крупных кусков учиты |
||||||
вается коэффициентом k [64]. Тогда удельный |
расход |
|||||
воды на 1 т неравномерно |
измельченной |
горной мас |
||||
сы будет |
|
|
|
|
|
|
|
4' = |
0 , 0 Щ Ф — Ф Е ) , т/т. |
|
|
(IV . 9) |
Величина коэффициента k зависит от степени из мельчения горной массы и естественной ее влажности и устанавливается экспериментально исходя из балан са воды
Q = 0,0 Ш б , 2 (ф/ — фе) + |
qj, |
т, |
(IV . 10) |
|
|
«-о |
|
|
|
где Q — количество |
подаваемой воды, т; |
t — время, |
||
прошедшее с момента |
орошения, ч; |
G4 |
— фактическая |
производительность экскаватора при погрузке или раз грузке, устанавливаемая хронометражным наблюде нием, т/ч; фі — средняя влажность пылевидных частиц размером меньше 1 мм в течение каждого часа, %; <7и—количество іводы, испаряющейся с увлажненной поверхности горной массы, т/ч.
81
При гидроорошении отбитой горной массы в усло
виях Зыряновского карьера |
значение ф; изменяется в |
||||||
зависимости |
от і |
следующим |
образом |
(при сре = |
|||
=3,5%, С ч = 200 т/ч и Q = 25 т): |
|
|
|
||||
Л ч . . . . |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
ц>і, % . . 10 |
8 |
7 |
6,5 |
6 |
5,5 |
5 |
Как видно из приведенных данных, с течением вре мени в результате испарения воды с орошенной по верхности и погрузки более увлажненной части нава ла горной массы влажность ее постепенно уменьша ется.
Количество влаги, испаряющейся с поверхности, на основании закона диффузии газов можно определить по формуле [47]
<7„ = 3,6ß ( Р п н - р,) |
г, т / ч , |
(IV. 11) |
где ß — коэффициент массообмена, |
кг/сек • н; Рпн — |
парциальное давление водяных паров на орошенной
поверхности при полном насыщении, |
н/м2 ; Рв — пар |
|||||
циальное |
давление водяных |
паров |
в |
окружающем |
||
воздухе, |
н/м2 ; 101,3 • 103 — нормальное |
|
барометричес |
|||
кое |
давление, |
н/м2 ; Ръ — наблюдаемое |
|
барометричес |
||
кое |
давление, |
н/м2 ; F—политая |
водой |
площадь, м2 . |
Лабораторные эксперименты, проведенные при от носительной влажности воздуха 5 9 ± 2 % и температуре 25 ±0,5° С (что соответствует летним климатическим условиям Зыряновского карьера), позволили устано вить изменение коэффициента массообмена ß в зави симости от влажности пылевидных частиц горной массы:
Ф/, % . . . . |
10—12 |
8—10 |
6—8 |
4—6 |
ß, кг/сек-н . . |
0,474-10 - 0 |
0,348-10~» |
0,244-10—в |
0,131.10-« |
Величины Рпн, ^в, PQ В период проведения наблю дений в карьерных условиях изменялись следующим образом:
|
Ч . . . . 1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Рп „,кн/м2 . |
1,573 |
1,622 |
1,769 |
|
1,902 |
1,942 |
1,968 |
2,001 |
|
Р в , |
кн/м2 . |
1,330 |
1,184 |
1,170 |
|
1,130 |
1,090 |
1,077 |
1,104 |
Рб, |
кн/м2 . 97,54 97,42 97,49 97,44 97,18 97,17 96,88 |
82