Чуқур карьерларда чанг-газ режимини бошқариш муаммоларининг замонавий ҳолати таҳлили ва забойканинг портлатиб майдалаш самарадорлигига таъсирини таҳлил қилиш

1.1-расм. Скважиналарда кўпик-гелли забойкани қўллаб тоғ жинсларини портлатиб тайёрлаш
Технологик схема (изчил-тартибли) жараёнлари мажмуи 3 та вариантни назарда тутади. Биринчи вариант қуруқ ва кам сувли скважиналар учун ишлаб чиқилган. Иккинчи вариантда сувли муҳитда бўлган портлатиладиган скважиналар назарда тутилган. Учинчи вариант сувли скважиналарни изоляцияловчи қобиқда зарядлаш имкониятини таъминлайди [33; 29–30-б.].
Ушбу конструкциянинг саноатдаги синови «Кедровский», «Краснобродский», «Бачатский» ва «Сибиргинский» разрезларида ўтказилди. Синов натижаси портлатиш ишлари сифатини ошириш муаммоларини ҳал этишда кўпик ҳосил қилувчи бирикмаларни қўллаш истиқболини кўрсатди [33; 31–32-б.].
Тажриба-саноат текшируви давомида портлашлар оқибатини экологик баҳолаш шуни кўрсатдики, кўпик-гелли забойкани қўллаб портлатиладиган участкаларда чанг-газнинг кўтарилиш баландлиги забойка сифатида бурғулаш қириндисини қўллаб портлатилган участка билан солиштирилганда 2 баравар кам.
Портлатиш ишларининг солиштирилаётган шартлари билан портлатишда разрезнинг санитар-ҳимоя ҳудуди чегарасидаги заҳарли аралашмаларнинг таҳлили натижасида атмосферани чанг-газ чиқиндилари билан ифлослантириш даражаси аниқланди (1.2-жадвалга қаранг).
1.2-жадвал
Саноатдаги портлатишларда заҳарли аралашмалар концентрацияси

Аралашма-ларнинг номланиши	РЭЧК, мг/м^3		Саноатдаги портлатишларда зарарли аралашмалар концентрацияси				Нисбий самарадорлик η, бир.ул.
	Макс. бир марта-лик	Иш-чи зона-да	Қаттиқ забойка билан портлатиш		Кўпик-гелли забойка билан портлатиш
			Порт-лаш-гача	Порт-лашдан кейин	Порт-лаш-гача	Порт-лашдан кейин
Чанг	0,5	2	0,09	5,75	0,05	2,139	0,628
СО	5	20	0,7	3,50	0,8	1,218	0,652
NO2	0,085	5	0,08	0,26	0,08	0,139	0,850

В.В.Семеновнинг тадқиқот ишида таркибида темир бўлган кварцитларни портлатиш йўли билан қазиб олишда карьерларда ялпи портлатиш ишларида ажралиб чиқадиган заҳарли газларни нейтралловчи ва чангни самарали бостиришни таъминловчи чанг-газни бостириш усули ишлаб чиқилган [34; 3–4-б.].

Таклиф этилаётган усул ПМ заряди устида комбинациялашган забойка яратишни ўз ичига олади. Юқори қисми анионларга тўйинган сув билан тўлдирилган сув идишидан, пастки қисми эса сув ўтказмайдиган бўр қатламидан ташкил топган [34; 21–22-б.].
Стойленск карьери шароити мисолида ялпи портлатиш ишларида чанг ва газ бостириш учун комбинациялашган забойканинг тажриба-саноат синовлари бир неча босқичда ўтказилди. Экспериментал портлатиш ишлари шуни кўрсатдики, комбинациялашган забойкада тарқалган юпқа сув қатламининг таъсири ҳисобига чангнинг асосий массаси портлатилган кон массаси уюми ичида қолади, чўктириш эса фақатгина унинг кичик қисмида содир бўлади. Портлатишда ажралиб чиқадиган токсик газлар эса, чанг-газ булутида кичик миқдорда ёки мутлақо мавжуд эмаслигини кўрсатади [34; 23–24-б.].
О.В.Тихонова томонидан тоғ жинсларини портлатиб майдалашда микроёриқларнинг юқори концентрацияли ҳудудларини ҳисоблаш асосида яқин портлаш зонасида юпқа чанг фрацияларининг чиқиши прогноз қилинди [35; 5–6-б.]. Тадқиқот ишлари натижасида ПМ таркиби ва заряд контрукциясидан яқин портлаш зонасида чанг фракцияларини ҳосил бўлишининг миқдорий боғлиқлиги аниқланди. Атроф-муҳитга чанг ва газ чиқишини камайтириш ва чанг-газ булути шаклланишининг бошланғич параметрлари пасайишини таъминловчи узайтирилган скважина заряди конструкцияси ишлаб чиқилди.
Заряд диаметрини 250 мм дан 160 мм гача камайтирилиши билан 0-50 мк млик фракцияларнинг чиқиши аммонит №6ЖВ учун 10,3 кг дан 4 кг гача, граммонит 79/21 ‒ учун 8 кг дан 3,4 кг гача камаяди. Диаметри 250 мм бўлган граммонит 79/21 учун ҳаво бўшлиқли зарядларда тўлиқ зарядлар билан таққосланганда чанг фракцияларининг чиқиши 2,5‒3 баравар камаяди ва 3,2 кг ни ташкил этади [35; 19-б.].
А.А.Каменскийнинг ишида сирт фаол моддалар (СФМ)ни қўллашга асосланган чанг бостиришнинг аэрокўпикни қўллаш усули ҳисобига ишчи зонанинг чанг аэрозоли билан ифлосланиш даражасининг камайиши ва касбий касалликлар эҳтимолининг қисқариши кўриб чиқилган [36; 3‒4-б.]. Коагуляцияланувчи чанг массасининг кўпикли аэрозолларга асосланган кўпик таркиби ва концентрациясининг боғлиқлиги, шунингдек, чанг ҳосил бўлишининг турли манбалари учун чанг бостиришнинг аэрокўпикли усулининг рационал қўллаш доираси аниқланди.
А.А.Каменский технологик жараёнларда ҳосил бўлган чангни бостириш учун асоси сувдан иборат бўлган кўпик таркибли қоришмаларни тавсия этган [36; 8‒14-б]. Ушбу қоришма таркиби олеин кислотаси (0,8‒1,2%), каустик сода (0,4‒0,6%) ва глицерин (0,2‒0,4%)дан иборат. Чангга қарши курашишнинг тавсия этилётган аэрокўпикли усули ёрдамида чанг бостириш даражасини қўлланилаётган сув-эмульсияли усуллар билан солиштирганда 20%га оширади. Карьерларда портлатиш ишларини олиб боришда скважина зарядларида аэрокўпикни забойка сифатида қўллаш чанг тарқалишини 30%га камайтиради.
Б.Г.Амха томонидан фойдали қазилмаларни очиқ усулда қазиб олишда экологик мониторингни ошириш учун карьерларда портлатиш ишларида амтосферага чанг-газ чиқиндиларини чиқарилишини прогноз қилиш усули тадқиқ қилинган [37; 3‒15-б.]. Ялпи портлатиш жараёнида майдаланган кон массасининг чиқишини шакллантириш қонуниятларида акс этувчи, ўрнатилган боғлиқликлар асосида карьерларда портлатиш ишларида атмосферага чанг-газ чиқиндиларини чиқишини ҳисоблаш методикаси такомиллаштирилган.
Портлатиш ишларида майдаланган кон массасининг ва шу сингари чанг-газ чиқиндиларини чиқишининг ўртача ҳажми: ПМнинг солиштирма сарфига, заряд диаметрига, қатордаги зарядлар орасидаги масофа, зарядлар қаторлари орасидаги масофага, перебур қийматига, поғона асоси бўйича қаршилик чизиғига, М.М.Протодьяконов шкаласи бўйича тоғ жинси қаттиқлигига ва портлатиладиган тоғ жинси категориясига боғлиқлиги аниқланди.
Шу тариқа, тоғ жинсларини портлатиб майдалаш, карьерларда ялпи портлатишларда чанг-газ чиқиндиларини бостириш ва портлаш энергиясини бошқариш муаммоларига кўплаб тадқиқотлар бағишланган. Чанг-газ булутининг шаклланиш ва тарқалиш жараёни ўрганилган, шунингдек, чангдан ифлосланиш даражасини камайтириш усуллари ишлаб чиқилган. Ишлаб чиқилган усулларнинг асосий камчилиги жараённинг сермашаққатлилиги, сув оқимини йўналтириш имконининг йўқлиги, уларнинг портлаш блоки ва чанг-газ булути ичида ҳаракатланиш масофасининг чегараланганлиги, гелсимон компонентларнинг ўзаро нисбатини бошқаришнинг қийинчилигидан иборат.