Application of Leksol® surfactant aqueous solution to bind the dust on quarries' roads and reduce the dust emission during large-scale blasts Текст научной статьи по специальности «Прочие медицинские науки»

Ukrainian Journal of Ecology

UkrainianJournal of Ecology, 2018, 8(1), 755-761 doi: 10.15421/2018_277

ORIGINAL ARTICLE UDC 622.807+622.235.3

Application of Leksol® surfactant aqueous solution to bind the dust on quarries' roads and reduce the dust emission during

large-scale blasts

V.P. Shchokin1, V.G. Nalyvaiko2, V.V. Ezhov3

1 Scientific Research Institute of Occupational Safety and Ecology in the Mining and Metallurgical Industry of the

Krivyi Rih National University Petra Doroshenko St. 11, 17. Krivyi Rih, Ukraine, 50026 E-mail: Vadim.Shchokin@gmail.com. Tel.: +380-67-796-0-797, ORCID: 0000-0001-9709-1831

2Krivyi Rih National University Vitaly Matusevich St. 11, Krivyi Rih, Ukraine, 50027. E-mail: vadim.moris@gmail.com. Tel.: +380-67-9810926 3Research Institute of Labor Safety and Ecology in the Mining and Metallurgical Industry Pershotravneva St. 12, Krivyi Rih, Ukraine, 50000. E-mail: wezhov@gmail.com. Tel.: +380-67-6380625

Received: 18.01.2018. Accepted: 10.03.2018

In carrying out mass explosions in quarries, a considerable amount of dust and gases is emitted into the atmosphere, more than in other technological processes of mining. The dusty cloud formed during the explosion pollutes the atmosphere not only of quarries and their industrial sites, but also the territory adjacent to them. However, the known methods and measures to reduce dust and gas emissions into the atmosphere during mass explosions have not solved this problem yet. In addition, the implementation of most methods involves certain financial costs. Therefore, the development of new ways to moisten career blocks with solutions of modern reagents produced in Ukraine is necessary and relevant. Considering the increase in the depth of quarries and, as a consequence, the extension of the length of quarry roads, the authors proved that these factors lead to an increase in the amount of dust formation from the road surface. In this regard, the solution of the problem of reducing the dust generation on the quarry roads is an important and relevant. This work is devoted to an experimental study of the determination of the effectiveness of the use of an aqueous solution of the surfactant "Leksol" to reduce dust emission during mass explosions and dust binding on the quarry roads. The problem is solved by means of industrial research to determine the effectiveness of reducing dust formation during mass explosions by pre-wetting quarry blocks with aqueous surfactant "Leksol" and binding dust on quarry roads during their watering with proposed aqueous reagent solution. The studies have confirmed the process of binding with surfactant "Leksol" of fine dust particles remaining on the surface of the quarry block after drilling on the surface thereof, and are actively involved in the overall process of formation of dust and gas cloud. At the concentration of the aqueous solution of the anti-dust reagent "Lexol-5" 5%, the average efficiency of dust suppression was 21 %. Key words: quarry; large-scale blast; road; dust suppression

Використання водного розчину ПАР Лексол® для зв'язування пилу на автодорогах Kap'epiB i зниження пиловидтення при

проведены масових вибухiв

В.П. Щоюн1, В.Г. Наливайко2, В.В. £жов3

1Науково-дослдний ¡нститут безпеки прац та екологИ'в прничоруднИй i металургИйнИй промисловост

Кpивоpiзького нацонального унiвеpси те ту вул. Петра Дорошенка б. 11, к В. 17, м. Кривий Pi г, У кран а, 50026 E-mail: vadim.shchokin@gmai¡.com,, Тел.: 067-79-607-97

2Криворiзький на^ональний ун'/верситет вул. Вiталiя Матусевича 11, м. Кривий Pir, УкраУна, 50027 E-mail: vadim.moris@gmail.com, Тел.: 067-9810926 3 Науково-дослдний iнститут безпеки прац та екологн'в гiрничоруднiй та металургiйнiй промисловост

вул. Першотравнева 12, м. Кривий Pir, УкраНна, 50000, E-mail: vadim.moris@gmail.com, Тел.: 067-98-109-26

Робота присвячена експериментальному дослщженню ефективносп використання водного розчину поверхнево-активый речовини (ПАР) «Лексол» для зниження пиловидтення при проведены масових вибух1в i зв'язування пилу на автодорогах кар^в. Поставлена задача виршувалася за допомогою проведення промислових дослщжень з визначення ефективносп зниження пилоутворення при проведены масових виб^в шляхом попереднього зволоження кар'ерних блоюв водним розчином ПАР «Лексол» i зв'язування пилу на кар'ерних автошляхах при Ух поливi водним розчином пропонованого реагенту. В ходi дослщжень було ыдтверджено процес зв'язування поверхнево-активною речовиною «Лексол» дрiбнодисперсних частинок пилу, що залишилися на поверхы кар'ерного блоку пiсля бурових робгг на його поверхнi, i якi активно беруть участь в загальному процеа формування пилогазовоН хмари. При концентраци водного розчину антипилового реагенту "Лексол-5" 5% середня ефективысть пилоподавлення склала 21 %. Ключов1 слова: кар'ер; масовий вибух; автодорога; пилоподавлення

Вступ

При проведеннi масових вибухiв у кар'ерах в атмосферу викидаеться значна ктьюсть пилу i газiв, бiльша, нiж при Ыших технологiчних процесах гiрничого виробництва. Пилогазова хмара, що утворюеться пiд час вибуху, забруднюе атмосферу не ттьки кар'ерiв та Нх промислових майданчиюв, а й територiю прилеглих до них райоыв. За даними Науково-дослщного iнституту безпеки працi та екологп в гiрничоруднiй i металургiйнiй промисловост (НД1БПГ КНУ) при масових вибухах у кар'ерах утворюеться вщ 0,027 до 0,170 кг пилу на 1 м3 прничоУ маси (Pavlichenko, 2012). Пилоподавлення при масових вибухах базуеться в основному на використаны методу зрошення блоюв до, ыд час i пiсля проведення масових вибухiв.

Однак вiдомi методи та заходи по скороченню пилогазових вики^в в атмосферу при проведены масових вибухiв до теперiшнього часу не виршили цю проблему. ^м того, реалiзацiя бiльшостi методiв пов'язана з певними фЫансовими витратами. Тому розробка нових способiв зволоження кар'ерних блоюв розчинами сучасних реагентiв, як виробляються в Украíнi е необхщною i актуальною.

Кар'ернi автодороги також е одним з основних джерел видтення пилу в атмосферу кар'ера i навколишне середовище. Результати дослщжень показують, що маса пилу, яка видтяеться з поверхнi автодорiг ыд час транспортування гiрничоí маси автосамоскидами в сухий теплий перiод року, може досягати дектькох десяткiв тон на мкяць (Typical.., 2015). Пил, що видтяеться з кар'ерних автодор^, забруднюе пов^ря робочих зон кар'ерiв i погiршуе санiтарно-гiгiенiчнi умови прац гiрникiв. Висока запиленiсть пов^ря ускладнюе видимiсть на автошляхах, особливо в темний перюд доби, що створюе умови для авармних ситуацм пiд час руху технологiчного автотранспорту. ^м того, частина пилу виноситься з кар'ерного простору, що призводить до забруднення атмосферного пов^ря прилеглих територм. Пилоутворення на автодорогах вщбуваеться внаслщок пилоутворення гiрничоí маси, яка просипаеться з кузова, утворення пилу колесами автомашин, зносу матерiалу полотна автодороги, пилоутворення в результат зносу шин. На Ытенсивысть пилоутворення на автодорогах впливають в основному фiзико-механiчнi властивосп матерiалу покриття, швидкiсть руху, маса i тип автомобiля, розмiри дороги i метеорологiчнi умови.

З огляду на збтьшення глибини кар'ерiв, i як наслiдок збiльшення протяжност кар'ерних автодорiг, можемо стверджувати що ц фактори призводять до зростання обсяпв пилоутворення з поверхнi дор^. У зв'язку з цим ршення проблеми зниження пилоутворення на кар'ерних автошляхах е важливою i актуальною.

Основы способи боротьби з пилом при масових вибухах в даний час базуються на використаны методу попереднього зволоження кар'ерних блоюв.

Одним з найбтьш вщомих i широко застосовуваних способiв боротьби з пилом при вибухах е водяы пдрозабмки рiзних видiв (Giudance..., 1997; Typical..., 2015). Типи пдрозабмок розробленi НД1БПГ КНУ i включають зовнiшнi, внутршы i комбiнованi. У «Керiвному документ по використанню зволоженою набiйки зарядiв при вибухових роботах на кар'ерах, по дегазаци пiдiрваноí гiрничоí маси i очищення атмосфери вiд шюдливих продуктiв вибуху» вказанi технологiчнi рекомендацп щодо застосування забiйок, органiзацií Тх використання, а в документi (Typical, 2015) наведенi значення ефективностi застосовуваних заходiв по пилогазоподавленню при масових вибухах.

Однак перераховаы заходи по скороченню пилогазових викидв в атмосферу при проведены масових вибухiв до тепершнього часу не вирiшили цю проблему. ^м того, реалiзацiя бтьшосп розглянутих методiв пов'язана зi значними фЫансовими витратами.

Pанiше проведеними дослщженнями для пилоподавлення на кар'ерних автодорогах, найчаспше, рекомендувалися такi засоби як вода, л^носульфонати, i вiдходи нафтопереробно)' промисловостi (Proandiev, Kozlova, 2011; Koshkarov, 2014).

Heдолiком води i лiгноcyльфонaтiв, e тe, що в cyxy cпeкотнy погоду вони вiдноcно швидко виcиxaють, що cпpияe подaльшомy iнтeнcивномy пиловидiлeнню пpи pyci aвтотpaнcпоpтy. Biдxоди нaфтопepepобноÏ пpомиcловоcтi в дaний 4ac знaxодять cвоe зacтоcyвaння як втоpиннa eнepгeтичнa cиpовинa.

B pоботi Tyshchyk (2Q13) пpоводилиcя доcлiджeння з викоpиcтaння для боpотьби з пилом нa кap'epниx aвтодоpогax лужного cтокy виpобництвa кaпpолaктaмy, peчовини «Сeвepин», якi e вводом, yтвоpeним в peзyльтaтi пepepобки нaфти, cyмiшi «Сeвepинa» з добaвкою cинтeтичного кayчyкy СКС-30 i вyглeлyжного peaгeнтy.

Ефeктивними peчовинaми для пилозв'язyвaння нa кap'epниx aвтодоpогax cлiд ввaжaти тi, якi мaють низьку iнтeнcивнicть випapовyвaння, i здaтнicть до бeзпepepвного зв'язyвaння пилу. Однaк нaвiть caMa виcокоeфeктивнa пилозв'язyючa peчовинa нe можe зaбeзпeчити зaпобiгaння пиловидiлeнню з aвтодоpоги у пpодовж тpивaлого 4acy, якщо ця доpогa побyдовaнa з вiдxилeннями вiд вiдповiдниx пpaвил. Цe пояcнюeтьcя тим, що pозчин бyдe yтвоpювaти тонку плiвкy, якa бyдe pyйнyвaтиcя пiд колecaми aвтоcaмоcкидiв. Bиxодячи з цього, елщ зaзнaчити, що eфeктивнicть будь-якого пилопpигнiчyючого pозчинy бyдe зaлeжaти вiд якоcтi доpожнього покpиття. Тому бyдiвництво доpiг нeобxiдно пpоводити вдювщно до чинниx ноpмaтивниx докyмeнтiв тa iнcтpyкцiй з бyдiвництвa кap'epниx доpiг. Тiльки пicля цього кap'epнi доpоги нeобxiдно обpобити pозчином з тaкою оптимaльною витpaтою, щоб pозчин Mir зволожyвaти повepxню доpоги до мaкcимaльноÏ молeкyляpноÏ вологоeмноcтi. Kaпiляpними cилaми i cилaми мiжмолeкyляpноÏ взaeмодiÏ вологa бyдe yтpимyвaтиcя в полотнi aвтодоpоги i, тим ^мим, зaбeзпeчyвaти зaпобiгaння пиловидiлeння пiд 4ac pyxy по нм aвтотpaнcпоpтy. Пpи вибоpi пилозв'язуючого peaгeнтy для eфeктивного пилоподaвлeння пpи пpовeдeннi мacовиx вибyxiв i знижeння пиловидiлeння нa кap'epниx aвтодоpогax нeобxiдно тaкож вpaxовyвaти його конкypeнтнy вapтicть i умови виpобництвa обpaного peaгeнтy в y^ami.

Зaдaчeю дaного доcлiджeння e визнaчeння eфeктивноcтi викоpиcтaння водного pозчинy ПАР «^^ол» для знижeння пиловидiлeння пpи пpовeдeннi мacовиx вибyxiв i зв'язyвaння пилу нa aвтодоpогax кap'epiв. Поcтaвлeнa зaдaчa виpiшyвaлacя зa допомогою пpовeдeння пpомиcловиx доcлiджeнь з визнaчeння eфeктивноcтi знижeння пилоyтвоpeння пpи пpовeдeннi мacовиx вибyxiв шляxом попepeднього зволожeння кap'epниx блокiв водним pозчином ПАР «Лeкcол» i зв'язyвaння пилу нa кap'epниx aвтошляxax пpи Ïx поливi водним pозчином пpопоновaного peaгeнтy.

Мeтоди доcлiджeнь

Антипиловий peaгeнт «Лeкcол-5» пpeдcтaвляe cобою водний pозчин глiцepинового гyдpонy pоcлинного поxоджeння, пpизнaчeний для зaкpiплeння epозiйно-нeбeзпeчниx повepxонь полiмiнepaльного cклaдy, як пилять в xвоcтоcxовищax, золовiдвaлax, нa вiдвaлax гipcькиx поpiд, пpи тpaнcпоpтyвaннi cиpовини в зaлiзничниx вaгонax, a тaкож нa paдiоaктивно зaбpyднeниx тepитоpiяx; peaгeнт викоpиcтовyeтьcя для зaxиcтy довюлля в зaлiзоpyднiй, вyгiльнiй, бyдiвeльнiй пpо-миcловоcтi, eнepгeтицi.

Фiзико-xiмiчнi влacтивоcтi peaгeнтy нaвeдeнi нижчe:

- зовнiшнiй вигляд: piдинa;

- колip: тeмно-коpичнeвий;

- зaпax: cпeцифiчний зaпax, нe подpaзнюючий;

- тeмпepaтypa (точкa) зaмepзaння: Mmyc 2,8-7,5 °С;

- тeмпepaтypa (точ^) кипiння: нe вcтaновлeно;

- воднeвий покaзник (pH): 6,5-8.54;

- pозчиннicть: peaгeнт добpe pозчинний у вод^

- коeфiцieнт pозподiлy октaнол/водa: нe вcтaновлeно;

- вiдноcнa гycтинa: 1,065-1,1 T/CM3;

- пpyжнicть пapи: нe вcтaновлeно;

- лeткicть (нacичyвaнa концeнтpaцiя), пpодyкт нeлeткий;

- пepeвaжaючa фоpмa пpиcyтноcтi в повiтpi: aepозоль.

Peaгeнт cпpияe боpотьбi з пилом зaвдяки нaявним зв'язуючим i гiгpоcкопiчним влacтивоcтям. Biдповiдно, додaвaння дaного peaгeнтy «Лeкcол» eфeктивно для змочyвaння повepxонь шпучого мaтepiaлy i зaпобiгaння yтвоpeнню пилу. ^й peaгeнт можe бути пpидaтний для змочyвaння будь-якого cипyчого мaтepiaлy aбо повepxнi здaтноÏ yтвоpювaти пил пpи пepeмiшyвaннi, тpaнcпоpтyвaннi, обpобцi, в^овм epозiÏ.

З мeтою боpотьби з пилом «Лeкcол», зaзвичaй pозбaвляють пом'якш^ною водою, що мicтить пpиблизно вщ 5 до 80% мacи peaгeнтy. Для нaнeceння peaгeнтy нa шпучий мaтepiaл витpaтa його cтaновить пpиблизно 200-2400 г. «Лeкcолa» нa тонну шпучого мaтepiaлy. Для нaнeceння peaгeнтy «Лeкcол» нa пилячу повepxню витpaтa його cтaновить 240-12QQ г. peaгeнтy нa 1 кв. мeтp повepxнi в зaлeжноcтi вiд cпоcобy нaнeceння, cтaнy aтмоcфepи, нaявноcтi чacтоти опaдiв, тeмпepaтypи нaвколишнього cepeдовищa. Оптимaльно в л^нм пepiод пpи cлaбкиx опaдax викоpиcтовyвaти 3% cклaд peaгeнтy, a в бтьш дощову погоду i в моpози 5% cклaд peaгeнтy. Пpи pозпилювaннi peaгeнтy нa повepxню витpaтa cтaновить 240-300 г/м2, пpи викоpиcтaннi поливaльного облaднaння витpaтa можe зpоcтaти до 500 - 1200 г/м2. Тeмпepaтypa тpaнcпоpтyвaння тa збepiгaння peaгeнтy нe нижчe 0°С. Peaгeнт нe повинeн пepeбyвaти пiд дieю пpямиx cонячниx пpомeнiв.

Ha peaгeнт отpимaно Bиcновок дepжaвноÏ caнiтapно-eпiдeмiологiчноÏ eкcпepтизи № 05.03.02-07/29643 вiд 30.04.2014 pокy нэ ^ У 20.5-39QB6735-QQ1:2Q14 (The conclusion..., 2014a) i Bиcновок дepжaвноÏ caнiтapно-eпiдeмiологiчноÏ

eKcnepTUBii № 05.03.02-04 /35332 Big 27.05.2014 poKy Ha peareHT aHTi/ini/i/iOBi/ii/i «/leKcoi» (Ty y 20.5-39086735-001: 2014 poKy): «^eKcoi-5», «^eKcoi-10» (The conclusion..., 2014b).

y Kap'epi npAT «IhT3K» y BepecHi 2017 p. 6yiii npoBegeHi eKcnepuMeHTaibHi BM6yxM i3 3acrocyBaHHnM aHTMnwioBoro peareHTy nAP M^eKcoi-5M. Bn6yxi/i npoBogwiMcn Ha ropii3oHTi -360m. XapaKTepHa cxeMa ogHoro 3 gociigxyBaHMX Kap'epHiix 6ioKiB, 3BoioxeHMX grnnHoK Ha 6ioKax i Mio4n ycTaHoBKii BUMiproBaibHoi anapaTypii, HaBegeHi Ha pic. 1. flociigxyBaHi nigpiiBaeMi 6iokm giiMiwcb no AoBxiiHi Ha gBi ogHaKoBi flmnHKii. Ha nepwil gmnH^ 6ioKa Ha noBepxHro HaHocMBcn boahmI po3miH nAP «^eKcoi-5» 3 BiiTpaToro 2,0 - 2,5 liTpii Ha 1 m2 flocniflxyBaHoi' noBepxHi winxoM loro po3ni/iieHHfl 3a gonoMororo noiMBaibHoi MamiHM 3 rigpoMoHiTopoM. Ha gpyril giinH^ 3aco6ii nwionogaBieHHA He BMKopMCToByBaiMCb. B nKocT 3aco6y gin gocTaBKi i HaHeceHHn nAP «/leKcoi» Ha noBepxHro niflpuBaeMoi flmnHKU 6ioKy 6yia o6paHa noiiBaibHa ycTaHoBKa Ha 6a3i aBToMo6mn KpA3 3 цмcтepнoro MicTKicTro 10000 i i HacocoM, nKa o6iagHaHa rigpoMoHiTopoM. nogana po3miHy 3 цмcтepнм aBToMo6iin 3gilcHroeTbcn HacocoM nepe3 nep^opoBaHy Tpy6y a6o nepe3 ^opcyHKW nig tiickom. y BunaflKy HeMoxiiiBocTi 3ai'3,qy Ha Kap'epHwl 6iok, gin HaHeceHHn po3miHy nAP «/leKcoi-5» Ha noBepxHro Kap'epHoro 6ioKy, BiKopicToByeTbcn rigpoMoHiTop nolмвalbнoí Mawi/iHi/i. BogHwl po3miH nAP «/leKcoi» roTyBaBcn Ha nigroToBieHil giinH^ b 6e3nocepegHil 6iu3bKocTi Big TepuTopii Kap'epy y BigBegeHoMy gin цboгo мicцi.

PicyHoK 1. CxeMa gociigxyBaHoro 6ioKy 3 loro 3BoioxeHoro giinHKoro noBepxHeBo-aKTiiBHoro peMoBumoro «/leKcoi» i мicцn ycTaHoBKii BiMiproBaibHoi anapaTypii

npii nigroToB^ Ta npoBegeHHi gociigxeHb no 3aKpinieHHro flocniflxyBaHiix noBepxoHb Kap'epHoro 6ioKy Heo6xigHo BU^DHa™ HacTynHi po6oTii:

- po3paxoByBaBcn HeoexiflHiii/i o6'eM BogHoro po3miHy nAP gin HaHeceHHn Ha noBepxHro flocniflxyBaHoi flmnHKii niflp^BaeMoro 6ioKy i3 po3paxyHKy, ^o Ha 1 m2 3poweHoi noBepxHi 6ioKy HaHociiTbcn 0,5 iiTpiB po3BegeHoro peareHTy nAP «/leKcoi» go 5% po3miHy, BpaxoByromi BiixiflHy кoнцeнтpaцiro peareHTy 100%;

- npoBogiiacb 3aiiiBKa KoH^HTpaTy b aвтoцмcтepнy 3 noflaibm^M loro po36aBieHHnM Bogoro go кoнцeнтpaцií 5% no cyxoMy 3aiuwKy. ^cTepHa noBiiHHa 6yTii 3anoBHeHa He 6iibw Hix Ha 2/3 Big cBoro o6'eMy gin noBHoro nepeMiwyBaHHn. Po36aBieHHn nAP «/leKcoi» go Heo6xiflHoi кoнцeнтpaцií Big6yBaeTbcn caMoBiibHo, npii TpaHcnopTyBaHHi peareHTy go niqpiiBaeMoro 6ioKy.

ВимГрювання концентрацп забруднюючих речовин в атмосферному noBiTpi пiсля проведення масового вибуху з використанням розчину ПАР «Лексол» на карерному блоц проводилась лабораторieю промислово! екологГ! НД1БПГ КНУ по вiдповiднiй методицi (Methodological..., 1985), яку плануеться модерызувати з використанням сучасних математичних моделей (Schokin et al., 2015; Schokin, Shokina, 2015). ВГдбГр пилогазових проб з пилогазово! хмари при проведены масових вибухГв здiйснюються наступним чином: в район кар'ерного блоку за допомогою анемометра вимiрювалась швидкiсть руху повгтряних потокiв, а стрiчковими прапорцями - його напрям. ПГсля цього в напрямку переважаючого руху повггряних потоюв на вiдстанi 20-30 метрiв вiд кар'ерного блоку за 1,5-2,0 години до вибуху встановлювались пдромехаычы прилади для вiдбору пилогазових проб. Пдромехаычний пиловiдбiрник обладнаний приладом для выбору проб повiтря на фгльтри АФА i eмнiсть для шюдливих газiв.

Пiд дieю сейсмiчного поштовху прилади автоматично включалися, вiдбувався вГдбГр речовин у виглядi суспендованих твердих частинок i газоподiбних забруднюючих речовин в епiцентрi пилогазово! хмари. ВГдбГр проб газоподiбних забруднюючих речовин з порвано! гiрничоí маси пiсля проведення масових вибухiв здiйснювався шляхом вГдсмоктування газiв i подальшого !х закачування в полiетиленовi мiшки за допомогою мехаычного iн'eктора i насоса. При цьому Ы'ектор забивався пiд п^рвану гiрську масу на глибину 1,5-2,0 метра. НадалГ, фiльтри, що знаходилися в пиловiбiрному патронi, передавалися в хiмлабораторiю для визначення наважок пилу i розрахункiв його концентраций КонцентрацГю газоподiбних забруднюючих речовин, якГ були вобран в eмностi гiдромеханiчних пиловщбГрниюв, визначали безпосередньо на 6лоцГ за допомогою газоаналiзаторiв MiniWarni ДОЗОР-С-М.

При вГдборГ проб повГтря i проведены вимiрювань концентрацiй забруднюючих речовин в атмосферному повгтрГ при проведення масового вибуху використовувалися засоби вимГрювально! технГки, якГ пройшли повГрку i мають вГдповГды документальнГ пГдтвердження. При проведены масових вибухГв на дослГджуваних блоках проводилася зйомка розвитку пилогазово! хмари. АналГз проведено!' фотореестрацГ'' показав, що над обробленою дглянкою кар'ерного блоку водним розчином поверхнево-активно! речовини «Лексол» розвиток пилогазово! хмари менш виражений, ыж над необробленою. ЕфективнГсть застосування антипилового реагенту «Лексол» при нанесены його на поверхню кар'ерного блоку пГдтверджуеться також протоколами промислових дослГджень.

Результати досл1джень

Результати розрахунюв викидГв пилу пГд час вибуху в кар'ерГ ПрАТ «1нГЗК» при застосуваны водного розчину «Лексол» наведенГ в табл. 1.

Таблиця 1. Результати розрахунюв викидГв пилу пГд час вибуху в кар'ерГ ПрАТ «1нГЗК» з використанням водного розчину «Лексол»

Дата

КонцентрацГ

Середня

Питоме пиловидглення

, , концентрация, я пилу, мг/м3 , , мг/м3

Обсяг пилогазово! хмари, м3

кг/м3 порГд, яю

пГдриваються

кг/кг вибухово! речовини

Незволожена частина блоку, який пГдриваеться 1720

08.09.17 бл.№ 146 гор -360з м

22.09.17 бл.№ 166 гор -360з м

1720 1695

1717 1734

1718 1752 1796

1713

1750

2440372

2077614

Зволожена водним розчином «Лексолу-5» частина блоку 1365 1349 1381 1389 1365 1344 1376 1375

08.09.17 бл.№ 146 гор -360з м

22.09.17 бл.№ 166 гор -360з м

1371

1365

2440372

2077614

0,134

0,113

0,109

0,088

0,083

0,087

0,067

0,068

Ha nigcTaBi npoBegeHi/ix gociigxeHb Bi/i3HaMeHo e^eKTi/iBHicTb 3anponoHoBaHoro MeTogy i3 3acTocyBaHHnM Bog-ioro po3MMHy peareHTy M/eKcoi-5", nKa b cepegHboMy cKiaia 21% no nuiy. no ra3ono,gi6Hi/iMi/i 3a6py,gHroroMi/iMi/i peMoBi/iHaMi/i e^eKTiBHicTb He cnocTepiraiacn.

ripoMic/ioBigoc/iigxeHHn no BU3HaMeHHro ecpeKTUBHocTi3B'n3yBaHHn niiy Ha Kap'epH/x aBTogoporax. OflHonacHo 3 npoBegeHHnM npoMi/icnoBi/ix flocnigxeHb no Bi/i3HaMeHHro e^eKTi/iBHocri 3Hi/ixeHHn зanм/eнocтi Ha Kap'epHi/ix 6ioKax npoBofli/lni/icn po6oTi/i no 3BoioxeHHro Kap'epHi/ix gopir boahmm po3MMHoM noBepxHeBo-aKTMBHoro peareHTy "ZeKcoz-5". 3poweHHn noBepxHi aBTogopir npoBofliiocb 3% boahmm po3MMHoM nAP "lПeкco/-5" 3 Bi/iTpaToro 0,4 i/m2 - 0,5 i/m2 3a gonoMororo noii/Ba^Ho! Mawi/iHi/i Ha 6a3i aBToMo6iin BeiA3. 3BoioxeHHn eKcnepiMeHTaibHix giinHoK aBTogopir npoBofliiocb b gBa eTanii. Ha nepwoMy eTani npoBogi/iBcn noii/iB aBTogopori 3 o6paHoro Bi/iTpaToro BogHoro po3MMHy nAP b ogi/H npoxig no KoxHil cMy3i goporu. nicin 3BoioxeHHn Bi/i6paHo! flrnnHKi/i gopon/i Heo6xigHo ii noBepxHro y^mbHi/iTi/i. Big y^iibHeHHn noBepxHeBoro wapy gopon/i зa/exмтb Te, nK goBro wap 36epexe Heo6xiflHi/il/i cTaH, i nKa KiibKicTb MiHepaibHoro MaTepiaiy BigipBeTbcn 3 noBepxHi. nicin y^iibHeHHn wapy 3Hocy 3 onTMMaibHoro po3paxoBaHo! BoioricTro BiH go6pe Bi/iTpi/iMye gopoxHil pyx. npoTe Bi/iKopi/icTaHHn nHeBMoKoiicHoro gopoxHboro KaTKa a6o KaTKa 3 ma^Ki/Mi/i Baib^MM e HeeKoHoMiMHi/iM, y BinagKy 3 eKcnepi/iMeHTaibHi/iM giinHKoro MoxHa Bi/iKopi/icroByBa™ caMocKi/ifli/i b MoTi/ipi/i npoxogi. flin oTpiMaHHn nopiBHnibHi/ix xapaKTepi/icTi/iK e^eKTi/iBHocn 3B'n3yBaHHn nuiy Ha ni/LnnMi/ix noBepxHnx Kap'epHi/ix aBTogopir 3aMipi/i 3ani/lneHocn noBiTpn npoBofli/lni/icn Ha abox ogHaKoBi/ix eKcnepiMeHTaibHix giinHKax aBTogopori: I - Ha ,qmnH^ 6e3 HaHeceHHn nAP, II - Ha grnnH^ 3 HaHeceHi/iM nAP «/eKcoi». Po3Mipi/i giinHoK oeM/paii/cn piBHo3HaMHi/iMi/i 3 goBxiHoro fliinHKi Big 200 MeTpiB go 1 km. CaMi 3aMipi/i nм/oвмAi/eннn 3 noBepxHi gopon/i npoBofli/lni/icn MeTogoM Big6opy npo6 3a6pygHeHoro noBiTpn b oahmx i Ti/ix xe yMoBax 3a MeTogiKoro (Instruction..., 1988).

Big6ip ni/LnoBi/ix npo6 npoBogi/iBcn 3a 3oHoro noBHoro po3Kpi/iTTn ni/iioBoro $aKeia. npi/i pyci aBTocaMocKigy Big6yBaeTbcn iHTeHciBHa exeкцin noBiTpn ciigoM 3a aBToMo6iieM. B pe3yibTaTi цboгo noBiTpnHi/il/i noTiK Ha6yBae bmcokoT Typ6yzeHTHiocri i nowi/iproeTbcn b HanpnMKy nepneHAi/iKyinpHoMy noioTHy aBTogopori. flin ,goTpi/iMaHHn 6e3neKi/i Big6ip npo6 Heo6xig-io npoBo,gi/iTi/i Ha BigcTaHi He MeHwe 3 MeTpiB Big y36iMMn aBTowinxiB. fliinHKa aBTogopon/i npilMaiacn goBxiHoro eii/BbKo 10 m. ^ cepegHn BigcTaHb, nKy npoVx^xae aBTocaMocKi/ig 3a 1 ceKyHgy npi/i cepegHil wbmakocT pyxy b HaBaHTaxeHoMy cTaHi 30 KM/rog i b nopoxHboMy - 40 KM/rog. Mepe3 100 m b 6ygb-nKoMy HanpnMKy pyxy aBTocaMocKi/igy npilMaeTbcn iHwa giinHKa i aHaioriMHo вм^eвмк/aAeнoмy npoBogiTbcn Big6ip npo6. fliinHoK Big6opy Moxe 6yTi Big gBox go MoTiipbox. flocтoвipнoí зanм/eнicтro Ha aBTogopo3i e cepegHn вe/мммнa, oTpiMaHa 3 ycix giinHoK. Peзy/bтaтм npoммc/oвмx BiMiproBaHb KoH^HTpa^l niiy b aTMoc^epHoMy noBiTpi npii 3BoioxeHHi Kap'epHix aBTogopir BogHiM po3MiiHoM noвepxнeвo-aктмвнoí peMoBiHi «/eKcoi-5» HaBegeHi b Ta6i. 2.

Ta6/мцn 2. Peзy/bтaтм po3paxyHKiB BiKifliB niiy nig Mac npoBegeHHn npoммc/oвмx flociigxeHb npi 3BoioxeHHi Kap'epHix aBTogopir BogHiM po3MiHoM «/eKcoi-5»

flaTa

Кoнцeнтpaцin niiy Mr/flM3_

Mr/M3

CepegHn api^MeTiMHa

кoнцeнтpaцмn, Mr/M3

He3BoioxeHa gopora 06.09.17

TexHoioriMHil вмí3A niBgeHHo-cxigHoro 6opTy rop.

- 330 m 08.09.17

TexHoioriMHil вмí3A niBgeHHo-cxigHoro 6opTy rop.

- 330 m 22.09.17

TexHoioriMHil bu^a niBgeHHo-cxigHoro 6opTy rop.

- 330 m

3BoioxeHa gopora 06.09.17

вмí3A 3 rop. -330 m Ha rop.

- 300 m go eKcK. №31

08.09.17

bi/^a 3 rop. -330 m Ha rop.

- 300 m go eKcK. №31

22.09.17

bi/^a 3 rop. -330 m Ha rop. 300 m go eKcK. №31

0,045

0,050

0,046

0,047

0,0359

0,0354

0,0386

0,0405

0,0436

0,0417

0,0395

0,0401

0,0054 0,0081 0,0063 0,0085 0,0208 0,0172 0,0178 0,0195 0,0342 0,0383 0,0365 0,0395

45.3 50,1 45,6

47.0 35,9

35.4 38,6

40.5

43.6

41.7 39,5

40.1

5.4 8,1 6,3

8.5

20.8

17.2 17,8 19,5

34.2

38.3 36,5 39,5

47,0

37,6

41,2

7,1

18,8

37,1

На зволожених дГлянках дороги вГдразу пГсля поливу ефективнГсть знепилевання 3% водним розчином ПАР «Лексол» склала 85%, на третм день пГсля поливу - близько 45-50%, через 2 тижнГ - 10%.

Висновки

На пГдставГ проведених промислових дослГджень пГдтверджена ефективнГсть запропонованого методу щодо пилоподавлення при проведены вибухових робГт Гз застосуванням водного розчину антипилового реагенту "Лексол-5". В ходГ дослГджень було пГдтверджено процес зв'язування поверхнево-активною речовиною «Лексол» дрГбнодисперсних частинок пилу, що залишилися на поверхнГ пГдриваемого блоку пГсля бурових робГт на його поверхнГ, i якГ активно беруть участь в загальному процеа формування пилогазово! хмари. При концентрацп водного розчину антипилового реагенту "Лексол-5" 5% середня ефективнГсть пилоподавлення склала 21%.

ПромисловГ дослГдження також показали можливГсть попереднього зволоження карерного блоку до двох дыв до моменту вибуху. Випаровування застосовуваного реагенту на зволоженому блоцГ в теплий перюд року не вГдбуваеться внаслГдок утворення захисно! плГвки реагентом "Лексол-5".

При зволоженнГ кар'ерних автодорГг 3%-м водним розчином ПАР «Лексол» визначено ефективнГсть запропонованого способу зв'язування пилу на поверхнГ дорГг, що дозволяе рекомендувати його в промислових умовах. ПромисловГ дослГдження пГдтвердили нешюдливкть ПАР «Лексол». ПГд час нанесення водного розчину реагенту i в наступы ды не виявлено запаху чи Гнших негативних властивостей ПАР «Лексол». В ходГ проведення дослГджень визначено ефективний час збереження в'яжучих властивостей реагенту на поверхнГ автодорГг, який становить близько 10 дыв. При повторному нанесены водного розчину ПАР «Лексол» тривалГсть часу ефективного зв'язування пилу буде зростати.

Характеристики антипилового реагенту «Лексол» зпдно техычного паспорту дозволяють його ефективне застосування в холодний перюд року, до температури -7,5°С. Для визначення ефективност пилоподавлення при обробцГ поверхнГ кар'ерного блоку i кар'ерних автодорГг водним розчином поверхнево-активно! речовини «Лексол» в холодний перюди року необхГдно проведення промислових дослГджень для конкретних умов.

References

Guidance document on the use of moist damping of explosivei charges during blasting operations on quarries, degassing of blown up mines and purifying the atmosphere from harmful explosive products (1997). Kryviy Rih. KTU. RILFEMMI (in Russian). Instruction for dust removal on roads in open mining activities of ferrous metallurgy enterprises. (1988). Moscow, RILFEMMI Ministry of Ferrous Metallurgy of USSR (in Russian)

Koshkarov V. (2014). Technology dedusting career roads on the basis of bitumen-polymer materials. Thesis of Doctoral Dissertation. Ekaterinburg. FGBU HPE USUGPS (in Russian).

Methodological guidelines for the determination and calculation of unorganized emissions of dust and poisonous gases by large-scale blasts and excavating faces in quarries. (1985). Krivoy Rog, RILFEMMI (in Russian).

Pavlichenko, H.F. (2012). Use of explosives of new generation, their toxicity and ecosafety. Ukrainskyj zhurnal z problem medycyny praci, 3(31), 66-75 (in Ukrainian).

Prosandyev, M., Kozlova, L. (2011). Basic ways of adaptation of open mining technologies to the requirements of sustainable development of society. Ecology and nature management, 14, 143-160. (in Russian)

Shchokin, V., Schokina, O. (2015). Theoretical foundations of extension of ARMA (AutoRegressive with Moving Average) model with the usage of connectionist technologies (Brain-inspired Systems). Metallurgical and Mining Industry, 2, 11-18 (in Russian) Shchokin, V., Shokina, O., Berezhniy, S. (2015). The example of application of the developed method of Neuro-Fuzzy rationing of power consumption at JSC "YuGOK" mining enrichment plants. Metallurgical and Mining Industry, 2, 19-26 (in Russian) The conclusion of the State Sanitary and Epidemiological Expertise 05.03.02-07/29643. (2014a). TU U 20.5-39086735-001:2014 (in Russian).

The conclusion of the State Sanitary and Epidemiological Expertise 05.03.02-04/35332. (2014b). On the anti-dust reagent Leksol (TU U 20.5-39086735-001: 2014): Leksol-5, Leksol-10. (in Russian).

Typical measures to reduce the emission of pollutants into the atmosphere when using massive explosions in the career of PJSC "INMPP" (2015). Kryvyi Rih (in Russian).

Tyshchuk, V. (2013). Development and investigation of dust suppression means on career roads based on microencapsulated solutions. Journal of Kryvyi Rih National University, 96б 224-228 (in Russian).

Citation:

Shchokin, V.P., Nalyvaiko, V.G., Ezhov, V.V. (2018). Application of Leksol® surfactant aqueous solution to bind the dust on quarries' roads and reduce the dust emission during large-scale blasts. Ukrainian Journal of Ecology, 8(1), 755-761. I Thk work Is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0. License