CC BY
31
СЕМИНАР 11
НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯК
2000
осква, ; мггу, ^ 31 ; января—;4 : февраля ; 2000 года 1
^ В.Ю. Тыщук, 2000
УДК 622.411.5:622.411.3
В.Ю. Тыщук
НОВЫЕ СПОСОБЫ ПЫПЕГАЗОПОДАВПЕНИЯ
В ЖСПСЗООУПНЫУ КЛОЬЕОЛУ
1
I рудных месторождении, несмотря на кризисные периоды, продолжает развиваться. В производство вовлекается новое более высокопроизводительное оборудование. Это приводит к увеличению выделения в атмосферу пыли и газов, что создаёт повышенную концентрацию вредных примесеи в рабочих зонах карьеров. Кроме того, вредные примеси, выделившись из карьеров, распространяются на большие расстояния, приводя к загрязнению окружающей среды.
Исследования НИИБТГ на карьерах Кривбасса показали, что интенсивность пылевыделения достигает: при бурении скважин 43мг/с, выемочно-погрузочных работах - 1800 мг/с, бульдозерных работах - 623 мг/с, транспортировании горной массы автосамосвалами 1190 мг/с. Интенсивность газовыделения при движении большегрузных автосамосвалов достигает по СО - 4688мг/с, N08 - 317 мг/с.
Большие объёмы пыли и газов выделяются при массовых взрывах в карьерах. При этом концентрация пыли в облаке достигает 1000 мг/м3, а концентрации вредных газов СО и N0^ соответственно, 6250 мг/м3 и 21
мг/м3.
Интенсивным источником пыле-выделения в атмосферу, являются поверхности шламохранилищ, отвалов, складов сыпучих пород и других аналогичных объектов.
До настоящего времени разработано ряд способов и средств пы-легазоподавления для различных технологических процессов. Основная задача, которая стоит на современном этапе, заключается в совершенствовании способов за
ничения их элементов. Это позволит снизить ресурсоёмкость способов, уменьшить экономические затраты на их реализацию и сделать их более технологичными.
Борьба с пылью при работе буровых станков может осуществляться путём пылеподавления водой непосредственно в скважине, или улавливанием выделяющейся со скважины пыли в специальных пылеулавливающих системах. Способы достаточно эффективные, экономичные и проблема их совершенствования не является острой и актуальной.
Одним из основных источников выделения вредных примесей являются массовые взрывы в карьерах. Для борьбы с пылью при массовых взрывах использовалась внешняя и внутренняя гидрозабойка скважин, включающая применение полиэтиленовых рукавов, наполненных водой. Однако эти способы ресурсоёмкие, экономически затратные и технически сложны в реализации.
НИИБТГ разработал новый способ пылегазоподавления при массовых взрывах, который основан на идее снижения интенсивности выхода продуктов взрыва в атмосферу и снижения их кинетической энергии при выходе из горной массы. Способ включает формирование на поверхности подрываемого блока защитного экрана, представляющего слой пород фракции 0-20мм, которые пропитаны пылегазоподавляющим водным раствором отхода переработки бурого угля.
Толщина защитного экрана (м) на поверхности блока приблизи-
тельно может быть определена по формуле:
h=0, 01Н,
где Н - высота блока пород, м.
Породная забойка в скважинах также увлажняется этим раствором. Данный раствор способен нейтрализовать оксид углерода и оксиды азота.
На разработанный способ пыле-газоподавления при массовых взрывах и на газонейтрализующий раствор получены патенты Госпа-тента Украины.
Преимуществом этого способа перед существующими является то, что он более технологичный, простой в реализации и более эффективный. При его применении концентрация пыли в облаке снизилась в 3-8 раз, а вредных газов в 2-4 раза.
После взрывов в разрыхленной горной массе содержатся вредные газы СО и N0^ которые постепенно диффундируют из нее, загрязняя атмосферу рабочих зон карьеров. До настоящего времени дегазация горной массы осуществлялась путём увлажнения её водой. Однако таким образом в значительном количестве можно нейтрализовать только оксиды азота. При этом оксид углерода, который плохо растворим в воде, почти в полном объёме вытесняется в атмосферу карьера. Поэтому для дегазации разрыхленной взрывом горной массы использовался вышеуказанный водный раствор отхода переработки бурого угля, который способен адсорбировать СО.
Данный раствор кроме газонейтрализующей также обладает и пылесвязывающей способностью. Поэтому обработка горной массы этим раствором с целью дегазации обеспечивает связывание пыли во всём объёме разрыхленных пород, что предотвращает пылевыделение при их дальнейшей экскавации. Таким образом, отпадает необходимость осуществлять мероприятия по пы-леподавлению при выемочнопогрузочных работах.
Для борьбы с пылью, выделяющейся с пылящих поверхностей на горнорудных предприятиях, используется способ орошения их водными растворами различных пылесвязывающих веществ. После
высыхания эти растворы образуют на поверхности механически прочную защитную корку, которая предотвращает унос пыли с поверхности в атмосферу. Недостаток этого способа в том, что с течением времени корка разрушается и в дальнейшем требуется периодическая обработка поверхности, что приводит к новым материальным затратам.
НИИБТГ разработаны новые пылесвязывающие составы на основе отходов пищеперерабатывающей промышленности. Преимуществом этих составов является то, что однократная обработка ими пылящих поверхностей в дальнейшем обеспечивает предотвращение взмётывания пыли с поверхности в течение всего срока её существования. Это достигается за счёт того, что вещества после разложения превращаются в гумус, который эффективно связывает пылевидные частицы. Данными составами были обработаны пылящие поверхности шламохранилищ Южного ГОКа. Исследования показали, что в первый год после обработки на поверхности присутствовала механически прочная корка, которая предотвращала унос пыли с поверхности. Однако весной следующего го-
да корка отсутствовала. Тогда в эту поверхность были внесены семена трав, которые со временем проросли и существовали в течение всего тёплого времени года. Травы эффективно предотвращали взмётывание пыли с поверхностей.
На контрольных участках, которые не были закреплены растворами также были посеяны семена трав. Однако на этих участках они не проросли. Это является подтверждением того, что на обработанных участках образовался гумус, в результате разложения веществ.
Эти растворы также могут быть использованы для пылесвязывания на карьерных автодорогах, а также для закрепления пылящих обочин автодорог.
НИИБТГ проведены исследования по разработке новых способов пылегазоподавления основанных на биотехнологии, включающей применение штаммов микроорганизмов, которые по своим пылегазоподавляющим свойствам не уступают химическим веществам.
НИИБТГ разработаны теоретические основы пылесвязывающего действия штаммов, определены оптимальные типы, расходы и концентрации штаммов в водных сус-
пензиях для борьбы с пылью и газами.
На шламохранилищах Южного ГОКа были проведены промышленные исследования по закреплению пылящих поверхностей водными суспензиями штаммов. Исследования показали, что суспензии образовали корку с небольшой механичной прочностью. Кроме того, нити штаммов, как показали исследования под микроскопом, переплетали и связывали пылевидные частицы. Это способствовало предотвращению взмётывания пыли с поверхности.
Также были проведены исследования газоулавливающей способности водных суспензий штаммов. Исследования проводились на выхлопных газах большегрузных автосамосвалов Новокриворожского ГОКа. Установлено, что водные суспензии штаммов способны улавливать и ассимилировать вредные газы, в том числе и оксид углерода.
Результаты выполненных исследований показали, что способы пылегазоподавления, основанные на биотехнологии, эффективные, экономичные, экологически чистые и в перспективе могут использоваться для борьбы с пылью и газами в карьерах.
