CC BY
27
Окончание таблицы 3
Еахт* Пласт Ьлаж- Золь- Критичес- ПрчрОАКАЛ Констант» Иихубацнои- Темпера тур-
ИОСГк. ность, кая тем- гаэоиос- скорости ный пернол. иыи коэффи-
% А'.% пературе ностуМ, сорбуин сут. циент Е.
РС мл/г И,, мл/г.ч.гр.
•цкнтр»- И »/п-
шш 1 слой 9.1 23,1 60 0.130 0,048 26 0,0056
1Ж-
1 слой 13,4 22.1 я 0.316 0,102 23 0,0065
1 Ж«/п 11.5 32,4 66 0,405 0,030 30 0.0064
Калачеэ- V 16,7 42 67 0.092 0,128 16 0.0044
аг«1 Восточная Вос.-Батур.
ниж. 9,2 9.18 60 0,995 0,084 20 0.0066
Бвтурнн- Вое. Блтури-
асля нски й 8.3 6.8 62 0.540 0,0085 15 0,0062
Ку аллрека* Кр.средний 14.4 52.7 55 0,010 0,120 23 0,0060
13.3 65,9 70 0,008 0.195 10 0,0012
По результатам исследований для условий Челябинсхого бассейна разработано руководство по прогнозу эндогенной ложароопасности выемочных пэлей, использование которого в практике х*ахт позволило обосновать способы предупреждения эндогенных пожаров, повысить эффективность контрольно-наблюдательной службы, сократить затраты на проведение пожарно-лрофилактических работ за счет дифференцированного подхода к их проведению, стабилизировать уровень возникновения эндогенных пожаров при постоянном ухудшении горно-геологических условий разработки пластов угля на глубине 400-600 м.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. А.с. N730972 '(СССР). Способ оценки склонности угля к самовозгоранию /Е-П.Глуэберг, Н.Ф.Грощенков. - Опубл. в БИ 1980, N76.
2. Игишсв В.Г. Борьба с самовозгоранием угля в шахтах. - М.: Недра, 1987. - С28-36.
3. Инкубационный период самовозгорания углей /Альперович В.Я., Чунту Г.И., Пашковский П.С и др.//Безопасность труда в промышленности, - 1973. - N9. - С.43-44.
4. Методическое руководство по прогнозу самовозгорания угольных пластов в зависимости от их газоносности. - М.: ИГД им.Скоч-инского, 1976.
5. Руководство по прогнозу эндогенной пожароопасности выемочных полей шахт Про-копъевского - Киселевского района Кузбасса /ВНИИГД. -Ленинск-Кузнецкий, 1974.
УДК 622.619:622.807
Г.А.Круглов, Е.С.Круглова (НИИОГР)
ПРИМЕНЕНИЕ ВОЗДУШНЫХ И ВОДОВОЗДУШНЫХ ЗАВЕС В СИСТЕМАХ ОБЕСПЫЛИВАНИЯ
Воздушные завесы очень давно применяются в вентиляционной практике. Их устраивают у ворот, чтобы предупредить выхолаживание помещений з холодное время года; у промышленных печей, работающих с избыточным давлением, чтобы откчонить от рабочего места горячий поток, вырывающийся из печи; у разного рода объектов, чтобы не допустить распространения выделяющихся паров и газов по всему помещению, а удалить их более коротким путем (сдувая
к вытяжному отверстию) и при других более или менее аналогичных условиях. Следовательно*! завесы предназначаются прежде всего для того, чтобы каким-то образом изменить направление! естественных воздушных потоков.
Чтобы получить воздушную завесу, на естественный поток, как правило, воздействую« струей, выпускаемой из узкой длинной щели. В результате этого взаимодействия оба потом! складываются, а ось общего потока (воздушной завесы) принимает криволинейную форму, hsl основе теории турбулентных струи Г.Н.Абрамовича получены формулы, по которым могут быть | рассчитаны отклонение и дальнобойность таких воздушных завес [2.7].
Несмотря на значительную давность применения воздушных завес в вентиляционное! практике, они до сих пор не получили широкого распространения в практике обеспыливания! источников пыления. При многих технологических процессах, например, при перегрузках! сыпучего материала в емкости, особенно большого количества и за короткий промежуток! времени, возникают мощные направленные естественные потоки воздуха, которые выбрасыва т в атмосферу огромное количество пыли. Это происходит даже в тех случаях, когда материал 1 подвергался предварительному увлажнению или орошению. Устройство герметичных укрытии! для аспирации запыленного воздуха на практике часто не представляется возможным. Б этил случаях могут быть применены воздушные и водовоздушные завесы.
Завесы в зависимости от конструкции устройства в процессе обеспыливания могут выполнять! несколько функций:
- локализацию источника пыления;
- формирование потока запыленного воздуха в нужном направлении:
- смачивание пыли в водовоздушной струе;
- утилизацию уловленной пыли за счет оседания смоченных частиц.
При работе роторных комплексов одним из наиболее пылящих узлов является самоходное погрузочное устройство (СПУ). Система пылеподавления приемного бункера СПУ представляет собой устройство (1,4], принцип действия которого основан на создании воздушной завесы по| всей площади бункера при одновременном осуществлении пылеотсоса из укрываемого л ростр ан- j ства с последующей очисткой запыленного воздуха в циклонах и угольных фильтрах.
Для создания воздушной завесы на верхней площадке бункера по его периметру установлены два полукольцевых воздухораспределителя переменного сечения с продольной щелью постоянной ширины для равномерной раздачи воздуха. Внутри щели перпендикулярно к оси воздухораспределителя установлены отражатели в виде пластин, которые направляют выходящий воздух к центру буккера. Щель сконструирована таким образом, чтобы воздушный поток выхолил пол углом 25° к горизонтальной плоскости, создавая воздушную завесу, которая препятствует распространению в атмосферу запыленного воздуха, выходящего из бункера.
Аля аспирации запыленного воздушного потока из-под воздушной завесы под воздухораспределителями установлены два полукольцевых всасывающих воздуховода переменного сечения для равномерного всасывания.
Таким образом, в устройстве обеспыливания приемного бункера СПУ воздушная завеса выполняет роль укрытия места перегрузки сыпучего материала (локализует источник пыления).
Для повышения эффективности обеспыливания и сокращения энергозатрат на отсос запыленного воздуха пункта погрузки окатыша в хоппер-дозаторы Соксловско-Сарбайского ГОКа было предложено устройство (5,8], состоящее из зонта с прикрепленными к его нижнему краю вдоль боковых стенок вагона эластичными шторами и двумя вертикальными воздухораспределителями равномерной раздачи воздуха с щелевыми насадками, установлен}!ыми над диагонально расположенными углами загружаемого вагона. Щелевые насадки снабжены направляющими лопатками для создания плоских веерных восходящих встречно-параллельных струй, в горизонтальной плоскости насадки ориентированы внутрь аспирируемой полости на величину угла а по отношению к торцевому борту вагона, который составляет не менее половины утла раскрытия струи. Струи перекрывают торцовые проемы укрытия, попадают в аспирируемую полость и создают вихревое движение запыленного воздуха к вытяжному отверстию. Все это делает устройство простым, без движущихся частей, что позволяет располагать его вне габарита приближения строений и повысить эффектность пылеотсоса
В описанном устройстве воздушные завесы являются частью укрытия вагона от локализациv источника пылеооразования и. кроме того, формируют вихревое движение запыленного воздуха
х аспирируемой полости
Однако при всей эффективности и экономичности данная система не всегда может бьпъ использована по чисто технологическим и организационным причинам. Боковые эластичные -торы исключают визуальное наблюдение за процессом загрузки вагона. Этот недостаток способна устранить воздушная завеса, которая располагалась бы над всей площадью вагона. Для этого вдоль вагона с одной его стороны устраиваются воздухораспределители равномерной газдачи с разрывом для потока сыпучего материала. С другой стороны вагона вдоль него располагаются воздухозаборники с козырьками криволинейной формы, нависающими над вагоном. Воздушная завеса подхватывает запыленный воздух, поднимающийся из вагона, выносит ?го из зоны загрузки и доставляет к воздухозаборникам. При отклонении завесы от горизонтальной плоскости запыленный воздух настилается на внутреннюю поверхность козырька и также направляется к воздухозаборникам.
Сложность использова>тя данного устройства заключается в том, что стандартная воздушная завеса, истекающая из щелевого воздухораспределителя, имеет: во-первых, большой расход воздуха, а во-вторых, большую толщину в месте улавливания (около 2,0 м на расстоянии 4,5 м от начала истечения), что потребует изготовления воздухоприемника значительных размеров. Поэтому целесообразно формировать завесу, используя ряд круглых струй, которые сливаются у края вагона, и далее такая завеса развивается по законам плоской струи. Это позволяет уменьшить расход воздуха на создание завесы в 2-3 раза
Уменьшить толщину воздушной завесы в конечном ее сечении возможно, если для ее создания использовать два ряда сопел, расположенных друг над другом. Лабораторными испытаниями на стенде были получены оптимальные параметры расположения сопел: расстояние между рядами сопел Ь - 4,5 ¿0 (с!о - диаметр сопла), угол между осями сопел разных рядов 21-2-3°. При этом была достигнута наименьшая толщина совокупной струи, на расстоя>ши х = 4 м она составила Н — 0,8 - 0,9 м, что оказалось в 1,5-1,7 раза меньше толщины одиночной плоской струи.
Таким образом, в предлагаемом устройстве воздушная завеса не только локализует источник пыления. но и формирует поток запыленного воздуха в направлении к воздухоприемнику. Кроме того, оптимизация параметров воздушной завесы позволяет создать систему пылеулавливания, простую по конструкции, располагакмцуюся вне габарита приближения строений, с минимальными расходами на ее изготовление и эксплуатацию.
При использовании водовозлушной завесы происходит не только локализация источника пылеобразования. но очистка запыленного воздуха и утилизация уловленной пыли за счет омачивания и оседания пылевых частиц, как правило, в разгружаемый поток материала.
В рудном карьере НКГОКа для обеспыливания загрузочного проема установки грохочения была применена водовоздушная завеса (3). Она создавалась системой форсунок, установленных з щелевой насадке, к которой подавался сжатый воздух от вентилятора. Вода к форсункам поступала из водопровода под давлением (5-7)-105 Па. Использовались центробежные форсунки с диаметром сопла 2-3 мм и расходом воды 40 л/мин. Применение водовозлушной завесы в комплексе с укрытиями позволило сократить пылевыделение на разгрузочной площадке установки грохочения в 8 раз.
Водовоздушная завеса может быть получена не только введением диспергированной воды в поток воздуха, но также и мелкодисперсным распыливанием жидкости под более высоким давлением, в результате чего за счет эжекции воздуха образуется довольно мощный водовоздуш-ный факел. Такая завеса была использована в системе гидрообеспыливания приемных бункеров с двусторонней загрузкой из железнодорожных думпкаров (6,9]. Система состоит из коллекторов с форсунками и козырьками, закрепленными на противоположных стенках бункера и заглубленными на 1/3 - 1/2 высоты бункера. Причем форсунки с плоскоструйными соплами установлены так, что их продольные оси расположены под углом 0-15° к плоскости поперечного сечения бункера, а сопла - под углом 25-30° к этой же плоскости. Такая установка форсунок нормирует многослойную водовоздушную завесу под приемным отверстием бункера
При загрузке бункера сыпучий материал, пересекая водовоздушную завесу, частично увлажняется. Запыленный воздух при этом поднимается по противоположной стенке бункера и козырьком, расположенным под углом 45* к горизонту, направляется в водовоздушную завесу Основная его очистка происходит в месте встречи водовоздушных завес, где потоки сильно
турбулизированы и вероятность- контакта пылинок с каплями воды увеличивается. Необходима дальнобойность факелов достигается при давлении воды в напорной магистрали (12-15) 105 Га_| Экспериментальный образец системы был испытан в Соколовско-Сарбайском горно-обогап ном ПО без козырька и показал ее эффективноспг68%.
Водовозд ушная завеса может быть использована и в системе обеспыливания бурового СБШ-250. В существующей системе вода из обогреваемой емкости через вертлюг, буровой подается вместе со сжатым воздухом на забой скважины. Сжатым воздухом смоченная буровая мелочь выбрасывается из скважины и отдувается в сторону воздушной струей осевого вентилятор-. Предлагается распыливать воду через распылительный узел, выполненный в виде рамки вокртг кожуха, подающего воздух от вентилятора, что позволит смачивать пыль не в забое скважины, а на выходе из нее.
Конструкция такой водовозд ушной завесы над устьем скважины без снижения эффективности обеспыливания позволит, упростить конструкцию системы; уменьшить расход воды; улучшить условия работы шарошечного долота (при работе шарошечного долота в сухом забое его стойкость увеличивается в 1,3-1,5 раза). Водовозд ушная струя в данном случае играет роль завесы, в к оторс* буровая мелочь смачивается и утилизуется в смоченном виде на рабочей площадке уступа. Добавь в распиливаемую воду пылесвызывающих веществ исключит вторичное пылеобразование на уступе, а использование обогреваемого распылительного узла позволит данную систему эксплуатировать и при отрицательных температурах.
Таким образом, как видно из приведенных примеров, воздушные и водовоздушные завес» могут быть широко применимы в системах обеспыливания. Причем, устройства для получения завес могут быть различными по своей конструкции в зависимости от того, с какими параметрам* I необходима завеса для конкретного источника пылеобразования. Эффективность использования завесы будет, по-видимому, тем выше, чем больше функций в системе обеспыливания она будет выполнять.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. А.с. СССР N 1286789 МКИ4121 Р 5/00. Устройство для обеспыливания бункеров /Сафонов М.В.. Крылов Н.Г., Купин А.Н., Коротких Е.С - N 3834091/22-03, Заявлено 29.12.84; Опубл. 30.01.87, бюл. N4
2. Батурин В.В. Проектирование воздушных завес. - М: Профизлат, 1941. - 16 с.
3. Борьба с пылью в рудных карьерах /Михайлов В.А., Берссневич П.В., Борисов В.Г., Лобола А.И
- М.: Недра. 1981. - 262 с.
4. И щук И.Г., Поздняков Г.А. Средства комплексного обеспыливания горных предприятий Справочник. - М: Недра. 1991. - 253 с.
5. Круглое ГЛ., Гробовой С.И., Круглова Е.С Обеспыливание пунктов погрузки сыпучия материалов в вагоны //Совершенствование технологических процессов добычи угля открытым способом Сб.науч.тр./Науч.-исслед. и проект.-констр. ин-т по добыче полезных ископаемых открытым способом
- Челябинск, 1992. - С145-155.
6. Крутлов ГЛ., Крутлова Е.С. Гидрообсспыливание приемных бункеров в Соколовско-Сарбайском горно-обогатительном производственном объединении //Совершенствование технологических процессов добычи угля открытым способом; Сб.науч.тр./Науч.-исслед. и проект.-констр. ин-т по добыче полезных ископаемых открытым способом - Челябинск. 1990. -С125-132.
7. Прикладная газовая динамика /Под ред. Г.Н.Абрамовича. - М.: Наука, 1984. - 716 с.
8. Рос. патент N 1773832 МП К В 65 П 69/18. Устройство для обеспыливания при загрузке в емкость сыпучею материала /Круглое Г.А., Гробовой СИ., Круглова ЕС - N4834629/11, Заявлено 14.02.90; Опубл. 07.11.92, бюл. N41.
9. Рос. патент N1730468 МП К Е Р 5/00. Устройство для обеспыливания воздуха при разгрузке сыпучих материалов в бункер /Круглое Г.А., Круглова Е.С, N 4762851/03, Заявлено 23.11.89; Опубл. 30.04.92, бюл. N16.
