Республики узбекистан алмалыкский филиал ташкентского государственного технического университета имени ислама каримова кафедра «горное дело»

Абсорбционная газоочистка состоит в поглощении газов жид­ким поглотителем, в котором происходит растворение газа в той или иной степени. При этом различаются физическая абсорбция и хемосорбция.
При физической абсорбции происходит простое растворение таза без химической реакции. Примером такой абсорбции, которая может быть использована для нейтрализации ядовитых газов в карьерах, является поглощение водой легко растворимых в ней окислов азота и альдегидов.
Хемосорбция характеризуется тем, что абсорбированный ком­понент связывается в жидкой фазе в химическое соединение. При­мером является взаимодействие двуокиси азота с раствором едко­го натрия, а также взаимодействие окиси углерода с аммиачным раствором солей меди.
Равновесие между жидкой и газообразными фазами (статика абсорбции) характеризует протекание абсорбционных процессов, которые в свою очередь зависят от термодинамических свойств газа и поглотителя, температуры и давления, а также скорости массообмена (кинетика абсорбции). Последняя в значительной мере определяется свойствами поглотителей абсорбируемых газов, а также поверхностью соприкосновения фаз.
Адсорбционная газоочистка состоит в поглощении газов поверх­ностями твердых тел, которые называются адсорбентами. Они ха­рактеризуются высокой пористостью и большой удельной поверх­ностью. Наиболее распространенными адсорбентами являются активированный уголь и силикагель. Поверхность на 1 г активиро­ванного угля достигает 1000 м². Адсорбенты обычно используются в виде зерен размером 2—8 мм. Адсорбцию целесообразно приме­нять при небольшом количестве вредных газов в очищаемом воз­духе.
Каталитическая газоочистка заключается в том, что в присутствии небольших количеств некоторых веществ происходят химические реакции, в результате которых образуются не опасные вещества или изменяется скорость этих реакций.
При применении твердых катализаторов катализ газовых реак­ций осуществляется на поверхности твердой фазы. В качестве твердых катализаторов могут быть использованы металлы, их окислы, сульфиды (соединения металлов с серой), различные соли меди, марганца; никеля, ртути, а также ряд других соединений. Активность одного и того же катализатора в значительной степени определяется площадью контакта. В связи с этим на производстве обычно используются мелкодробленые катализаторы. Широко известны платиновые и палладиевые катализаторы, однако они являются дорогостоящими и до некоторой степени дефицит­ными.
При термическом способе нейтрализации производится сжигание небольших объемов окиси углерода, альдегидов, угле­водородов и других органических соединений при температурах, превышающих температуру их вспышки, что можно осуществить при достаточном количестве кислорода, хотя при определенных объемах эти газы могут гореть на воздухе при обычной темпера­туре. Так, окись углерода свободно горит на воздухе при содер­жании 12,5% и более.
Комбинированная очистка применяется в случае од­новременной очистки нескольких газов, имеющих различные свой­ства. При этом могут быть следующие комбинации: абсорбционная и каталитическая газоочистка, термический способ и каталитиче­ская газоочистка и др.

Нормализация атмосферы карьера путем изменения техники и технологии.

Улучшение состава атмосферы решается совместно с совершен­ствованием открытой разработки. Элементы такого направления необходимо использовать в случаях, при которых они могут дать положительный эффект и не требуется снижать производственные мощности карьера, производительность труда или резко повышать затраты на выполнение производственных процессов. В противном случае их использование должно определяться на основании эко­номического анализа в сравнении с другими вариантами.
Изменения техники и технологии открытой разработки объеди­няют способы, предусматривающие улучшение атмосферы карье­ров при совершенствовании организации работ и оборудования.
Примерами совершенствования организации работ для улучше­ния атмосферы карьера могут служить: проведение взрывных ра­бот в период наибольшей ветровой активности, что позволяет зна­чительно повысить эффективность естественного проветривания для снижения запыленности и загазованности; прекращение работы в карьерах в период инверсий и т. д.
Примером совершенствования оборудования может быть заме­на существующих двигателей внутреннего сгорания на двигатели с меньшей токсичностью (топливные элементы, двигатель Кушуля, газовые турбины и др.).
Перспективным является автоматизация работы оборудования.
Замена автомобильного транспорта другими видами (железно­дорожным с электрической тягой, гидравлическим) позволяет зна­чительно снизить запыленность воздуха, исключив образование вредных газов. При автомобильном транспорте запыленность сни­жается при создании твердого покрытия на дорогах и при приме­нении поливоемоечных машин.
Технология горных работ связана с системой разработки, ее элементами, производственными процессами и т. д. Наиболее без­опасной по пылевому и газовому факторам является технология с использованием гидромеханизации, однако область ее примене­ния пока ограничена. Внедрение поточной технологии в карьерах позволит уменьшить объем автомобильных перевозок и тем самым снизить загазованность атмосферы.
Эффективность проветривания выше при меньших углах накло­на бортов, что может быть достигнуто расположением рабочего борта с учетом розы ветров и параметров карьера, при равномер­ном подвигании уступов и примерно одинаковой ширине рабочих площадок. Атмосферные условия в карьерах можно улучшать при рациональном выборе расположения отвалов.
Породы, склонные к самовозгоранию, необходимо размещать на значительном выборе расстояния от карьера, с учетом розы ветров и рассеивания вредностей. Минимальное расстояние между отвалами пород, не склонных к самовозгоранию и верхним контуром карьера не должно быть меньше 10 высот отвала. Кроме того, с учетом рассматриваемого фактора между отвалами целесообразно оставлять незаполненные пространства для прохода воздущных потоков к верхней бровке карьера.
Взаимное расположение работающих механизмов и машин в карьерах должно производиться также с учетом пылевого и газового факторов. Расстояние между ними должно быть достаточным для рассеивания вредностей.
Минимальное расстояние (м) можно определить по формуле, полученной на основании зависимости В.С.Никитина для распространения примесей от точечнего источника вдоль оси факела
l_м10 _гр (2.28)
где, К_n–коэффицент, зависящий карьера и расположения источника относительно поверхности уступа; g_n– интенсивность источника выделения вредных примесей, мгс; _гр – безразмерный граничный параметр; n_д –допустимое загрязнение поступающего воздуха от ПДК, %; C_д–ПДК вредностей, мгм³, V –скорость воздушного потока у оборудования, располоденного с наветренной стороны, мс.
Наибольшая запыленность или загазованность воздуха наблюдается при сосредоточении в одном месте горного оборудования, при котором необходимо учитывать вышеприведенную зависимость. Интенсивность пылеобразования в рабочем забое экскаватора зависить от высоты уступа. В этой связи недопустимы уступы с высотой, превышающей высоту черпания ковша экскаватора, особенно при разработках сухих пород, которые содержать легкие фракции пыли. В противном случае обрушение верхней части уступа приводит к резкому повышении пыли в забое в 1,4-1,8 раза и вдоль распространения факела. Превышение высоты разгрузки и угла поворота экскаватора также связано с увеличением запыленности воздуха.
Изменение технологии горных работ предусматривает применение новых методов разрушения горных пород с меньшим образованием пыли. При механическом бурении количество пыли снижается при разрушении крупным сколом и исключении переизмельчения буровой мелочи в забое. Замена буровых работ механическим разрушением с применением мощных рыхлителей исключает источник пыли и вредных газов. Значительно меньше вредностей выделяется при изменении технологии разрушения негабарита (гидровзрывание, токи промышленной и высокой частоты).
Однако мри существующей технологии ведения горных работ на карьере применение рассматриваемой группы способов ограни­чено по ряду причин. Основными из них являются: горно-геологи­ческие и горнотехнические условия, необходимость эксплуатации оборудования, фактически имеющегося на карьере, экономические факторы и др.
Удаление вредных примесей из карьера.
Удаление вредных примесей из выработанного пространства карьера может быть достигнуто при создании специальных аспирационных систем, естественного провет­ривания и искусственной вентиляции.
Специальные аспирационные системы предусматривают отсос вредностей от мест их образования, а затем и выброс в атмосферу за пределы выработанного пространства. Выброс должен осуще­ствляться с учетом требований по рассеиванию вредностей и допу­стимых пределов концентраций их.
Естественное проветривание осуществляется с применением энергии ветра, энергии термических сил и их совместного действия. Действие этих сил в зависимости от характера воздействия чело­века может усиливаться или ослабляться. Так, например, действие энергии ветра на атмосферу выработанного пространства может быть усилено при достаточном удалении отвалов от верхнего кон. iypa карьера, придания откосу карьера формы, соответствующей профилю отклонения воздушного потока, и др.
Искусственная вентиляция осуществляется с применением раз­личных установок, сооружений и т. д., которые удаляют вредные примеси из карьера. Искусственная вентиляция может выполнять эту роль самостоятельно, совместно с естественным проветривани­ем, с пылеулавливанием или с пылеподавлением.