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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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