Способ пылегазоподавления при массовых взрывах в карьерах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 9) И 1) 5 1 Е 502 1 51) 4 ЯЯ(1 т 1Уи )Я)Г д 1., 11 К и,. ПИСАНИ БРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ С ЕЛЬСТ(71) Институт горного дела(54) СПОСОБ ПЫЛЕГАЗОПОДАВЛЕНИЯ ПРИ МАССОВЪХ ВЗРЫВАХ В КАРЬЕРАХ(57) Изобретение относится к охране труда на открытых горных работах и защите окружающей среды и м,б. использова подавления пыли и вредных газов пр изводстве взрывов в карьерах. Цельшение эффективности и экономичнос легазоподавления. Способ пылепода но для и про - повыти пы- вления ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 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 =)срХ Г/с 0 и К(1 - К), где 11 р средняя толщина слоя воды на орошаемой поверхности, м; г - орошаемая площадь поверхности, м-; сО - расход воды в воздушно-водяной струе, м/с или кг/с; и - кол-во вентиляторов-оросителей; К, - коэффициент равномерности выпадения осадков на орошаемую поверхность; К. - коэффициент испарения капель воды при орошении. Период времени орошения после взрыва определяют из выажения: т = Ъ,1 С/Е,х )с п(1 - К), где К - объем запыленного облака, м; С - концентрация пыли в обье. ме, кг/м; Е - коэффициент взаимодействия капель воды с частицами пыли. 2 ил.навливается инверсионная температурнаястратификация (фиг. 2, кривая 2), выпадающие капли производят смачивание осевшейпыли, 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 отрицательногоО градиента температуры в слое воздуха высотой до 200 м у = 0,02 - 0,03 К/м),орошения поверхностей взрываемого блокаи прилегающих к нему рабочих площадоки откосов уступов, обработки воздушногопространства района массового взрыва мелкодисперсной водяной пылью воздушно-водяных струй до взрыва за время т непрерывно в момент взрывания и после взрывав течение времени т.Время работы вентиляторов-оросителейдо взрыва определяют исходя из того, чтодля уменьшения количества взметываемой вмомент взрыва пыли как с поверхностивзрываемого блока, так и прилегающей кблоку рабочей площадки и откосов уступовкарьера, необходимо произвести орошение из2 расчета 0,01 м" воды на 1 м поверхности.Величину площадки поверхности зонывзрыва определяют как сумму площадейповерхностей 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 в 160 м.Время работы вентиляторов-оросителей35до взрыва определяют по формуле асср Г т п К(1 - К)40 где Ь - средняя толщина слоя воды на орошаемой поверхности, м;Г - орошаемая площадь поверхности, м;сО - расход воды в воздушно-водянойструе м/с;45 и - количество вентиляторов,К - коэффициент равномерности выпадения осадков на орошаемую поверхность;К, - коэффициент испарения капель приорошении,При обработке зон массовых взрывов сплощадями поверхности 4000, 8000, 16000 мсоответственно двумя, тремя и четырьмявентиляторами время их работы составляет20, 26 и 24 мин.После предварительной обработки производят массовый взрыв, в результате которого образуется развал взорванной горноймассы 4 (фиг,б) в пылегазовое об 1425350Изобретение относится к области охранытруда на открытых горных работах и защи.ты окружающей среды и может быть использовано для подавления пыли и вредныхгазов, 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 пылегазоподавления,На фиг. 1 показано: а - план карьера с приведенными на нем вентиляционнойбермой с размещенными на ней турбовен ,тиляторами 1, 11 и подготовленного квзрыву 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 районемассового взрыва мелкодисперсной водянойпылью воздушно-водяных струй в течение10 - 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 способаза счет интенсивного охлаждения воздухаобеспечивается стабилизация температурнойинверсии в непрерывно формируемой зоневысотой 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 га ют генераторы 1, 11, воздушно-водяныхструй например карьерные турбовентиляторы. При этом пасстояние между соседнимивентиляторами 1. = 20 - 25 калибров, а расстояние по вертикали от дна карьера довентиляционной бермы Н -- 20 - 25 калибров, воздушно-водяным струям 3 придают положительный угол наклона в вертикальнойплоскости р = 30 - 45, что обеспечиваеттребуемую дальнобойность для увлажнениявоздуха над взрываемым блоком 2. Дляувеличения обрабатываемой зоны вентиляторы-ороситепи работают в динамическом режиме с углом поворота р = 60 - 90, выбираемом в зависимости от размеров взрываемого блока.При распространении перемещающихсявоздушно-водяных струй в карьерном пространстве происходят выпадение и испарениенаходящихся в струях капель воды, в результате чего обрабатываемый ими воздухохлаждается и в атмосфере карьера уста 1425350лако 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 формулеоСоЕ,о п ( - Км)где Е - коэффициент эффективности взаимодействия капель с частицами воды.Входящие в формулу объем пылегазового облака Ъо 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 )( 1 О 6, 1500 10 6 и 2300 10 6 кг/мз.Соответствующее время работы одного, двух и трех вентиляторов с расходами воды 250, 500 и 750 м/ч, определенное по формуле, составляет 4,3; 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 изобретенияСпособ 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 20 где Ь,р - средняя толщина слоя воды на орошаемой поверхности, м; Г - орошаемая площадь поверхности,м-; цв - расход воды в воздушно-водянойструе, м/с или кг/с; и - количество вентиляторов-оросителей; 30 Ко - коэффициент равномерности выпадения осадков на орошаемую поверхность; К, - коэффициент испарения капельводы при орошении;а период времени орошения после взрыва 35 определяют из выражения 40 где Ъо - объем пылегазового облака, м; Сп - концентрация пыли в объеме, кг/м; Е - коэффициент эффективности взаимодействия капель воды с частицами пыли.425350 А,г. роектная, 4 Составитель И. ФТехред И. ВересТираж 426го комитета СССР по дква, Ж - 35, Раушскафическое предприятие,Реда кто р А. Во ров иц Заказ 4751/31 ВНИИГ 1 И Государственно 113035, Мос Производственно-полигра