Типы горных выработок и их назначение

По агрегатному состоянию применяемые промышленные ВВ могут иметь следующие разновидности: порошкообразные, шнекованные, прессованные, литые, гранулированные (или чешуйчатые), водосодержащие (льющиеся и горячельющиеся).

Компоненты гранулированных ВВ имеют гранулы размером 1--3 мм или чешуйки того же размера. Водосодержащие ВВ (льющиеся) за счет добавок воды с загустителем легко транспортируются по шлангам. Горячельющиеся водосодержащие ВВ твердеют при нормальной температуре.

Для различных условий ведения работ примен яются разные рабочие ВВ. Эти условия определяются с одной стороны крепостью пород, с другой стороны содержанием влаги и с третьей - степенью опасности окружающей среды. Рабочие ВВ делятся на четыре класса по степени возрастания опасности: 1- для открытых работ, 2 - для подземных, кроме шахт опасных по газу и пыли, 3 - для угольных шахт опасных по газу и пыли, 4 -для выработок опасных по серной кислоте и парам бензина.

Открытые работы.

Отличительная черта патрона ВВ - белая диагональная полоса. Примен яются тротил и аммониты № 9 и 10, которые выделяют много газов при взрыве, но для открытых работ это не помеха, а также прессованный тротил, который обладает большей работоспособностью и бризантностью по сравнению с аммонитами (соответственно 300 и 24 против 300 и 16).

 

 

 

 

 

 

3.Природоохранные мероприятия

 

Технологические процессы разработки месторождений открытым способом сопровождаются образованием значительного количества пылегазовых выбросов, содержащих вредные компоненты (пыль, сажа, оксиды азота, углерода, диоксид серы и т. д.) и загрязняющих атмосферу прилегающей территории. Пылегазовое загрязнение происходит при буровзрывных работах, экскавации, погрузке в транспортные средства и транспортировании горной массы, внутреннем и внешнем отвалообразовании, а также при работе энергетических установок, на открытых складах.

Естественное проветривание карьера происходит при использовании ветров по прямоточной схеме, при которой скорость ветра возрастает с высотой.

Кроме этого необходима принудительная вентиляция карьера: применение вентиляторов-оросителей НК-12КВ-1М в комплексе с установками УМП-1.

Основой воздухоохранных мероприятий на карьере является комплексный подход к их разработке и реализации. Для каждого вида источников вредных выбросов в атмосферу должны быть типовые технические решения по уменьшению выделения загрязняющих веществ, обоснованы пределы достигаемой эффективности от их внедрения, определена номенклатура серийно-выпускаемого пылегазоулавливающего оборудования.

 

 

 

 

 

 

4. ОБЕСПЫЛИВАНИЕ

 

Обеспыливание  - комплекс мер по предотвращению образования пыли, попадания её в атмосферу и опасного её проявления (взрывов, заболеваний людей пневмокониозами) на горнодобывающих и горно-перерабатывающих предприятиях. Производится с использованием жидкостей (гидро-обеспыливание) или без них. Является частью комплекса мероприятий по борьбе с производственной пылью, осуществляемого в соответствии с проектом разработки месторождения полезных ископаемых, проектом комплексного обеспыливания (для предприятия в целом) и паспортом противопылевых мероприятий (для каждого участка и цеха).

Включает: снижение удельного пылеобразования — нагнетанием жидкости в пластили рудное тело через шпуры или скважины, применением машин, установок и процессов с меньшей степенью измельчения горных пород; предотвращением попадания в воздух пыли, снижение её способности переходить в аэрозольное состояние — орошением, пневмо- гидроорошением, установкой противопыльных укрытий, связыванием осевшей пыли смачивающе-связывающими составами, обеспыливающим проветриванием; внутренней и внешней водяной забойкой шпуров и скважин, водораспылительными завесами, заполнением возможных мест пылеобразования (например, забоев) пеной, обмывкой горных выработок, побелкой выработок известковым раствором, сухой уборкой отложившейся пыли, обеспыливание спецодежды, туманообразующими завесами; пылеулавливание — отсосом пыли из мест пылеобразования или очисткой запылённого воздуха, фильтрующими или пылеулавливающими водяными, масляными, бумажными и жалюзийными перемычками,фильтрами, циклонами, пылеотстойными камерами.  Поскольку самостоятельно ни один из способов и средств не обеспечивает полного обеспыливания, стараются применять их комплексно. Например, при ведении буровзрывных работ совместно используют промывку или пылеотсос при бурении шпуров и скважин; водяную внешнюю и внутреннюю забойку; водораспылительные завесы или заполнение забоя пеной, орошение взорванной горной массы, обмывку горных выработок или комбинацию этих мер. 

Наибольший эффект достигается при применении автоматизированных систем орошения, пылеотсоса и нагнетания жидкости в пласт,агрегатов комплексной очистки воздуха, пылеуборочных агрегатов, высоконапорных эжекторных установок, форсунок с высокой степенью распыления жидкости и подзарядкой её отрицательными электрическими зарядами; нетоксичных твёрдых или жидких ПАВ и пенообразователей и др.  
 
При обеспыливании используют только вещества (ПАВ, пенообразователи и др.), допущенные для этих целей органами санитарного надзора, иводу питьевого качества. Горное оборудование и технологические установки, при работе которых образуется и выделяется пыль, оснащаются устройствами для обеспыливания. Разукомплектование или использование их не по назначению, а также работа оборудования и установок без действующих устройств для обеспыливания не допускается. Контроль качества обеспыливаня ведут визуально и с помощью приборов работники противопылевой службы, а также каждое должностное лицо, находящееся на месте работ. В карьерах помимо мер по обеспыливанию в забоях пыль подавляют на автодорогах и в местах работы самоходных и дробильных агрегатов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Обезгазывание

 

Вместе со сростками породы, углистыми и сернистыми породами уголь образует массу, склонную к окислению, в результате которого происходит ее самонагревание и самовозгорание в отвалах. Атмосфера загрязняется вредными газами. Однако не только состав, но и строение отвалов влияет на самовозгорание массы. Наиболее благоприятные условия для этого создаются на терриконах и хребтовых отвалах, у которых при сегрегации горючие вещества накапливаются в верхней части отвала, где есть достаточный приток воздуха. Самовозгорание может возникнуть и от внешних причин.

Горение породы на действующих отвалах носит очаговый устойчивый характер. При этом температура в зоне горения может достигать 800—1200 °С.

В результате воздействия на поверхность отвалов температуры, осадков, ветра, внутреннего тепла крупные куски породы рассыпаются до размеров пыли, которую в сухую погоду сдувает ветер и уносит на значительные расстояния, загрязняя атмосферу. В 150 м от отвала концентрация пыли при скорости ветра 3,5 м/с и влажности воздуха 90 % может достигать 10—15 мг/м3.

Величина газовыделений из горящих действующих и недействующих отвалов различна. Интенсивно горящие отвалы снижают выделение газа спустя год после прекращения эксплуатации на 96—99 %, для отвалов с меньшей интенсивностью горения объем этих выбросов за то же время уменьшается примерно на 50 %, через 2 г.— на 70 %, 3 г.— 99 %.

Существенным источником загрязнения воздушного бассейна в отрасли являются промышленные и коммунально-бытовые котельные.

Количество выделяемых вредных веществ при сжигании топлива в котельных в первую очередь зависит от вида, марки, объема топлива и технологии сжигания. Котельные (90%) работают на твердом топливе, которое на 98,3 % состоит из угля, остальное — сланцы, древесные отходы, промпродукты. Кроме твердого топлива используют также жидкое (6 %) и газообразное (4)%. В качестве жидкого топлива применяют мазут (73%) или сланцевое масло (27 %).

При сжигании угля в промышленных котельных в атмосферу, выбрасываются мелкая зола, и мелкие фракции несгоревшей угольной пыли, оксид углерода, сернистый ангидрид и оксиды азота. Количество этих ингредиентов зависит от характеристик сжигаемого топлива.

При сжигании мазута и газообразного топлива пыль в выбросах практически отсутствует.

Основную массу вредных веществ, выделяющихся в атмосферу из подземных горных выработок, составляют метан, оксид углерода, оксиды азота, пыль.

Для предотвращения окислительных процессов в подземных условиях применяют пожаробезопасные системы разработки пластов, изолируют выработанные пространства, создают в них инертную атмосферу, снижают потери полезных ископаемых, осуществляют быстрое и эффективное тушение пожаров.

Наиболее распространенным и активным способом уменьшения метанообильности угольных шахт является дегазация разрабатываемых и сближенных угольных пластов и выработанных пространств. При правильной дегазации поступление метана в рудничный воздух может быть сокращено на 30—40 % по шахте в целом и на 70—80 % в пределах выработок выемочных полей.

Дегазация может производиться различными способами: проведением подготовительных выработок; бурением скважин по пласту и по породе с поверхности или из выработок с последующим отсосом метана; гидроразрывом или гидрорасчленением пласта; нагнетанием в пласт раствора, уменьшающего газовую проницаемость угля или содержащего метанопоглощающие микроорганизма; гидрообработкой призабойной зоны; каптажом суфлярных выделений метана.

В шахтном хозяйстве отсасываемый метан используемся пока недостаточно (10—15 %), хотя его с успехом можно применять в качестве топлива для нагрева паровых котлов в шахтных котельных. Это обеспечит значительный экономический эффект.

Чтобы уменьшить образование оксида углерода и оксидов азота, нельзя допускать неполного взрывания ВВ, забойки шпуров угольной мелочью, применять ВВ с нулевым кислородным балансом и со специальными добавками как в самом ВВ, так и в оболочках патронов и в забойке.

Для предотвращения образования пыли и пылевого облака внедряют механизмы, при работе которых пылеобразование минимально; предварительно увлажняют пласты, что позволяет снизить запыленность воздуха на 50—80 %; орошают места пылеобразования и осевшей пыли; периодически очищают от пыли откаточные и вентиляционные выработки (3—4 раза в год); нормируют расход ВВ; применяют мокрое бурение и бурение с отсосом пыли; используют пенно-воздушные и воздушно-водяные завесы; орошением подавляют пыль в пунктах погрузки и перегрузки; укрывают места перегрузки пылезащитными кожухами; ограничивают высоту перепада угля и породы; уплотняют места соединений и т.д.

Сокращение вредных выбросов технологическим комплексом поверхности шахт достигается его совершенствованием. Общими на- правлениями являются:

упрощение технологических схем, применение совершенной поточной технологии на базе надежного, высокопроизводительного оборудования с комплексной механизацией и автоматизацией всех процессов на поверхности шахт;

переход на автоматизированные системы оперативно-диспетчерского управления производственными процессами;

организация районных предприятий для обслуживания групп шахт (ремонт оборудования, материально-техническое снабжение, переработка шахтной породы и т. д.);

осуществление комплекса организационно-технических мероприятий по охране окружающей среды.

При разработке комплекса организационно-технических мероприятий по охране воздушного бассейна от загрязнений в отрасли прежде всего уделяется внимание совершенствованию технологии первичной обработки, транспортирования и складирования гордой массы путем применения новых машин и механизмов с меньшей интенсивностью пылевыделения, а также использованию различных типов пылеуловителей для очистки вентиляционных (аспирационных) выбросов; совершенствованию технологии отвалообразования и очистки дыма, котельных с помощью устройств для улавливания вредных газов, пыле- и золоуловителей.

В угольной промышленности основными мерами, направленными на уменьшение количества вредных выбросов с дымовыми газами котельных, являются: закрытие котельных малой мощности; совершенствование технологии сжигания топлива; полное оснащение котельных эффективным пылеулавливающим оборудованием.

Уменьшает вредные выбросы в атмосферу использование для котлоагрегатов жидкого или газообразного топлива, включая метан от дегазации шахт.

Улавливание пыли из дымовых газов котельных производится с помощью различных очистных установок. Вид их зависит от физико-химических свойств улавливаемой золы и пыли (в первую очередь фракционного состава).

Наиболее эффективным методом очистки дымовых газов промышленных и коммунально-бытовых котельных от твердых веществ является в настоящее время метод сухой механической очистки с применением одиночных циклонов для котельных с котлами паропроизводительностью 2,5—6,5 т/ч и батарейных циклонов для котельных с котлами производительностью 6,5—20 т/ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫВОД

 

Охрана окружающей природной среды на современном этапе развития общества является всенародной задачей и осуществляется в условиях проводимой в стране государственной природоохранительной политики. Большую роль в деле успешного решения этой задачи должны сыграть высококвалифицированные инженерные кадры, способные организовать такое производство, которое исключало бы или намного уменьшало негативные воздействия на окружающую среду.

Все разрабатываемые технологические процессы и аппараты наряду с высокими технико-экономическими показателями должны отвечать современным требованиям охраны окружающей среды. Основной принцип инженерно-экологического подхода к охране окружающей среды состоит в том, что в случае недопустимого отрицательного воздействия производства на нее об экономической эффективности такой технологии не может быть и речи.