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

На карьере ИнГОКа работает узел, где автосамосвалы разгружаются в приемный бункер конусной дробилки ККД-1500/180 I I N1, после которой дробленый материал направляется Пластин­иным питателем на ленточный конвейер. В Комсомольском рудо- пр in н ппп дробильно-конвейерный комплекс включает щековую фпонлку ЩКД-2100X1500.

Лекция- 7.


СНИЖЕНИЕ ПОСТУПЛЕНИЯ ВРЕДНЫХ ГАЗОВ
В АТМОСФЕРУ КАРЬЕРОВ


Снижение интенсивности газовыделения при бурении скважин.
Газовыделение в атмосферу карьера происходит при бурении скважин станками термического бурения. В перспективе возможно применение других способов бурения скважин в том числе взрыв­ного плазменного, с использованием лазера и др. При рабо у новых ?танко^Н_в, созданных на этих принципах разрушения горных пород, возможно интенсивное выделение вредных газов.
Для борьбы с ними при термическом бурении может быть ис­пользован комплекс мероприятий, к которому относятся пра­вильный выбор расхода компонентов горючей смеси, применение более эффективных способов сжигания топлива, разжижение вредных газов, применение для них нейтрализаторов и т. д.
Расход отдельных компонентов влияет на объемную долю вредных газов в воздухе. Значительное снижение окиси углерода, альдегидов и окиси азота происходит при коэффициенте избытка окислителя более 1,3.
Снижение массовой доли вредных газов, особенно окиси угле­рода при более тонком распылении горючего может быть осуще­ствлено благодаря усовершенствованию форсунок, а также при применении для интенсификации сгорания топлива ультразвука и выбора оптимальных параметров камеры сгорания.
Для станков, работающих на кислородно-керосиновом топливе, могут быть использованы и высокотемпературные катализаторы.
Одним из способов борьбы с вредными газами, выделяющимися при работе станков термического бурения, является их нейтрали­зация.
Для станков, работающих на кислородно-керосиновом топ­ливе, необходимы низкотемпературные методы очистки воздуха от вредных газов, так как водород, выделяющийся при бурении, может образовывать взрывные смеси в больших диапазонах темпера­тур. При этом наибольшее применение находят следующие методы: подача нейтрализующих веществ вместе с охлаждающей водой или тпливом в зону работы горелки, установка нейтрализующих аппа­ратов после последней ступени пылеулавливания, использование водотопливных эмульсий, а также их комбинации.
В огнеструйной горелке вместо технологического горючего сгорает эмульсия топлива и воды.
Для приготовления эмульсии в ВНИИБТГ была создана уста­новка состоящая из емкости для воды и эмульсии, жидкостного генератора, шестеренчатых насосов, запорной аппаратуры и соеди­нительных шлангов. Эмульсия изготовляется при помощи жидко­стного генератора, в который в определенных соотношениях пода­ются техническая вода и горючее. Снижается токсичности вредных газов поступающих в атмосферу карьера, при применении эмуль­сий.


Снижение загазованности атмосферы при взрывных работах.
Образование вредных газов при взрывных работах связано с разложением ВВ. Реакция взрывчатого разложения ВВ, имею­щего нулевой или положительный кислородный баланс, в общем виде может • быть выражена следующей схематической формулой (в левой части твердое ВВ, в правой смесь газообразных про дуктов детонации):
C₀H_вN_cO_d= CO₂+ ₂O+C/2 N₂+ (7.1)
где а, Ь, с и d — число атомов соответствующих элементов.
Для ВВ с отрицательным кислородным балансом
C₀H_вN_cO_d= CO₂+ СO+ Н₂O+ + (7.2)
Применяя эти формулы, можно определить объем газообраз­ного продукта, образующегося при взрыве ВВ. Так, например, при взрывании аммонита № 6, состоящего из аммиачной селитры и тротила, имея кислородный баланс, близкий к нулю, может быть следующая реакция:

9.875NH₄NO₃+0.92C₇H₅N₃O₆=6.44CO₂+22.05H₂O+11.755N₂+0.108O₂ (7.3)

Объем любого образовавшегося газа (л), а также их сумма определяются по формуле
W_r=22.4n_м (7.4)
где 22,4 - объем 1 грамм-молекулы при нормальных условиях, л; n_м – число грамм-молекул газов, образующихся при взрывании 1 кг ВВ. При взрывании 1 кг аммонита № 6 выделяется 910 л газов.
Содержание компонентов при реакции без образования твер­дого углерода можно установить по реакции образования водя­ного газа
СО+Н₂О СО₂+Н q (7.5)
Окись азота может выделяться непосредственно при разложе­нии аммиачной селитры
2NH₄NO₃=2NO+N₂+4H₂O (7.7)
При достаточной объемной доле кислорода в атмосфере карьера окись азота переходит в двуокись или азотистый ангид­рид:
2NO+O₂=2NO₂+q (7.8)
4NO+O₂=2N₂O₃ (7.9)
Образование окислов азота и окиси углерода связано также с тем, что не происходит полного разложения ВВ ^(взрывание смесей тротила и селитры). Компоненты этих смесей обладают неодинаковой химической активностью. При детонации могут преобладать продукты превращения тротила, как наиболее актив­ного компонента. Некоторая часть селитры сгорает в^условиях охлаждения продуктов взрыва частицами разрушенной породы, окружающей заряд. Охлаждение происходит также и при зат­ратах энергии на работу ВВ, в результате чего затрудняется взаимодействие некоторых продуктов разложения тротила (СО) и аммиачной селитры (N0).
Количество образующихся вредных газов зависит и от хими­ческого состава горных пород, а также от технологии ведения взрывных работ.
При исследованиях газовости различных ВВ, выполненных ВНИИБТГ, на железорудных карьерах Кривбасса было установ­лено, что максимальное количество окиси углерода (70 л/кг ВВ) образуется при взрывании тротила в магнетитовых роговиках с коэффициентом крепости по шкале проф. М. М. Протодьяконова f= 16-f-18, а минимальное (9,4 л/кг ВВ) —в сланцах при взры­вании граммонита 79/21. В то же время в первом случае наблю­дается минимальное выделение двуокиси азота, а во втором мак­симальное (7,7 л/кг ВВ). Количество двуокиси азота и окиси уг­лерода зависит также от крепости пород. Так, при взрывании граммонита 79/21 с уменьшением коэффициента крепости пород количество выделяющейся окиси углерода снижается с 15,5 до 9,4 л/кг, в то же время количество двуокиси азота увеличивает­ся с 2,54 до 7,7 л/кг. Такое увеличение двуокиси азота обуслов­лено незавершенностью химических реакций между отдельными компонентами продуктов взрыва.
При снижении загазованности воздуха при массовых взрывах применяют комплекс мероприятий, в который входит примене­ние ВВ с нулевым или близким к нему кислородным балансом использование технологических воз­можностей взрывов, интенсификации проветрива­ния карьера и т. д. Так, замена тротила граммонитом 79/21 позволяет уменьшить количество основного ядовитого газа окиси углерода более чем в 4 раза.
Весьма перспективным направлением снижения количества вредных газов, выделяющихся при массовых взрывах, является использование нейтрализующих добавок как в ВВ, так и при за­бойке. Целесообразно применять растворы в виде внешней и внутренней забойки. Внутренная водяная забойка может особенно на нижнем горизонте, образовываться естественным путем и ее величина определяется уровнем воды в скважине. Исследования показали, что при взрывании обводненных скважин в 1,3-1,5 раза снижается количество образующихся и адсорбирующихся на пыли окислов азота.