CC BY
35
УДК 628.521:679.867.6 М.Ж. Калиева
Омский государственный технический университет, г. Омск
ЗАЩИТА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ПО ДОБЫЧЕ И ОБОГАЩЕНИЮ ХРИЗОТИЛОВОГО АСБЕСТА
Асбест - один из важнейших видов неметаллического минерального сырья, который благодаря уникальным свойствам используется человечеством свыше 100 лет и нашел применение в производстве более 3000 видов материалов и изделий. Волокна асбеста по прочности на растяжение превосходят стальную проволоку. Минерал используется в жилищном и промышленном строительстве, в машино- и автомобилестроении, космической и промышленной отраслях производства.
Асбест обозначают два совершенно разных минерала - амфиболовые волокна или силикат железа («голубой» или «бурый» асбест) и собственно хризотил или силикат магния («белый» асбест). Период полураспада хризотилового асбеста в человеческом организме составляет 14 суток, в то время как амфиболовый асбест сохраняется в легких в течение более чем 900 дней. На данный момент разрешена лишь деятельность по добыче хризотилового асбеста.
Процесс добычи и переработки асбестовых руд сопровождается выделением значительного количества асбестопородной пыли. Для предотвращения выделений пыли в рабочие помещения и выброса в атмосферу осуществляется ряд мероприятий, направленных на предупреждение пылеобразования, аспирацию, эффективную очистку запыленного воздуха.
Наиболее эффективными для улавливания асбестовой пыли являются рукавные фильтры, обеспечивающие остаточную запыленность воздуха после очистки до 0,6 мг/м3.
На горных предприятиях образование асбестопородной пыли происходит при следующих технологических операциях: бурение скважин, взрывные работы, погрузочно-
разгрузочные работы, транспортные работы.
Для уменьшения пылевого воздействия на горных предприятиях могут быть предложены следующие мероприятия:
- применение буровых станков с сухим и мокрым пылеподавлением;
- внедрение безшпуровых и безвзрывных способов разделки негабарита;
- снижение объема буровых работ и взрывчатых веществ за счет увеличения диаметра скважин, плотности и объемной концентрации энергии взрывчатых веществ в скважинах;
- применение специальных операций, снижающих выход пыли при взрыве (укладка на взрываемый блок слоя пены и др.);
- предварительное увлажнение горной массы перед погрузкой для снижения запыленности в зоне погрузки;
- уменьшение объема экскаваторных работ за счет снижения объема экскаваторной перегрузки горной массы в карьере;
136
- внедрение способов пылеподавления на карьерных автодорогах (полив их специальными растворами).
- снижение текущего коэффициента вскрыши.
На асбестообогатительных фабриках необходимо предусмотреть локализацию всех неорганизованных источников пылевыделения с принудительной вентиляцией. Исключением могут быть лишь бункера приемки руды на фабриках, для которых нет технического решения. Все системы вентиляции должны оснащаться рукавными фильтрами. Тип фильтров и фильтрующая ткань должны выбираться с учетом конкретных условий эксплуатации.
Рукавные фильтры обеспечивают наиболее полное улавливание асбестопородной пыли по сравнению с любыми другими видами пылеулавливающих установок. Концентрация пыли на выходе рукавных фильтров мало зависит от колебаний массовой концентрации на входе.
Наиболее приемлемы фильтры, позволяющие выявлять поврежденные рукава и произ-
водить их выборочную замену. В этом случае обеспечивается поддержание концентрации пыли после очистки воздуха и дымовых газов на наиболее низком уровне. К таким фильтрам относятся фильтры с механическим отряхиванием, широко применяемые в асбестовой промышленности. При полной периодической замене комплектов рукавов фильтра в целом или одной из его секций средняя концентрация пыли будет выше.
Наиболее предпочтительны централизованные системы вентиляции и пневмотранспорта, обслуживающие корпус в целом или группу близкорасположенных корпусов. Локальные системы небольшой производительности могут применяться в узлах перегрузки пылящих материалов, удаленных от централизованных систем, или для очистки воздуха при наличии в корпусе систем с резко различными сопротивлениями.
Применение мокрых пылеуловителей на асбетообогатительных фабриках недопустимо вследствие склонности влажной асбестопородной пыли к образованию прочных осадков на внутренней поверхности воздуховодов и пылеуловителей. Наиболее интенсивно образуется осадок на границе «Сухой» и «Мокрой» зон пылеуловителя.
Наиболее высока эффективность улавливания асбестопородной пыли, содержащейся в воздухе систем пневмотранспорта и аспирации цехов обогащения вследствие содержания в пыли распушенного асбестового волокна (40-70 %). В этих цехах массовая концентрация пыли в очищенном воздухе не превышает 0,6 мг/м3. При этом входная концентрация для различных установок находится в пределах 3-8 г/м3. Следовательно, эффективность улавливания пыли достигает 99,999 %. Производительность одной установки по воздуху достигает 10 млн. м3/ч.
Практически полная очистка воздуха в рукавных фильтрах цехов обогащений позволяет использовать управляемую рециркуляцию очищенного воздуха в цех во время отопительного сезона. При такой организации воздухообмена цеха для отопления используются внутренние тепловыделения, соответствующие сумме электроэнергии, потребляемой цехом, и тепловыделений из перерабатываемой руды. Внутренние тепловыделения обеспечивают поддержание нормальной температуры воздуха в цехе при изменении наружной температуры в пределах от +8 до -(25-30) оС, без потребления тепловой энергии от внешних источников.
Эффективность улавливания пыли в рукавных фильтрах и других корпусах асбестообогатительных фабрик ниже, чем в цехах обогащения по следующим причинам:
- меньшее содержание волокон асбеста и меньшая степень распушки, в дробильных корпусах волокна являются игольчатыми агрегатами, не влияющими на структуру осадка на фильтрующей ткани;
- меньшая дисперсность породных частиц в дробильных корпусах;
137
- наиболее высокая дисперсность пыли при минимальном содержании волокнистых частиц (не более 1 %) характерна для систем вентиляции бункеров отгрузки отходов. На этих участках эффективность улавливания пыли минимальна по сравнению с другими переделами фабрик.
В этих условиях концентрация пыли после очистки в рукавных фильтрах с механическим отряхиванием рукавов может быть в пределах 3-30 мг/м3. Наиболее высокая концентрация пыли в очищенном воздухе характерна для фильтров бункеров отгрузки отходов. Для корпусов первой второй стадий дробления и корпусов сушки остаточная концентрация пыли может быть 3-10 мг/м3.
Склады сухой руды должны иметь герметичные утепленные ограждающие конструкции. Верхняя галерея склада не должна размещаться внутри его. Внутренний объем склада должен вентилироваться также, как нижние и верхняя галереи. При такой конструкции существенно уменьшается выброс асбестопородной пыли без очистки через неплотности ограждающих конструкций и вытяжные шахты. Для систем вентиляции внутреннего объема склада и галерей целесообразно применять раздельные рукавные фильтры, так как сопротивление системы в первом случае значительно меньше, чем во втором.
Для тракта транспортирования руды от корпуса сушки до цеха обогащения характерно совместное выделение пыли и влаги. Относительная влажность воздуха, отсасываемого из
укрытий конвейеров, достигает 95 % при температуре 25-30оС. В отдельных случаях наблюдается капельная влага. В условиях конденсации влаги происходит интенсивный забив воздуховодов, пылеулавливающих установок и вентиляторов и, как следствие, ухудшение условий труда. Для нормализации работы систем тракта горячей руды необходимо выполнение следующих мероприятий:
- подача в аспирационные отсосы непосредственно около укрытий оборудования, горячего воздуха. Объем и температура горячего воздуха рассчитывается так, чтобы относительная влажность воздуха на выходе рукавных фильтров была 60-70 %;
- теплоизоляция всех узлов системы, включая воздуховоды;
- рукава из синтетической гладкой ткани, изготовленной из непрерывного волокна.
В данном случае недопустима подача в аспирационные отсосы дымовых газов, т.к. в случае остановки вентилятора аспирационной системы неизбежно загазовывание рабочих мест.
В системах вентиляции внутреннего объема складов сухой руды целесообразно подавать горячие дымовые газы непосредственно перед рукавным фильтром, но в этом случае необходимо обеспечить надежное перемешивание дымовых газов и влажного воздуха. Узел погрузки отходов фабрик в транспортные средства должен быть локализован шторами. Необходима система вентиляции внутреннего объема с очисткой воздуха в рукавных фильтрах.
В проектах необходимо предусматривать лесопосадки на территории санитарнозащитных зон (СЗЗ) фабрик и отвалов отходов. Это мероприятие обязательно на части территории СЗЗ объекта, со стороны жилых массивов, зон отдыха других предприятий.
Работодатель обязан постоянно поддерживать такие условия труда и обеспечивать средствами индивидуальной защиты, которые способствовали бы сохранению здоровья работающих. При невозможности соблюдения среднесменных предельно допустимых концентраций асбестосодержащих пылей в воздухе рабочей зоны на отдельных рабочих местах, работодатель должен руководствоваться принципом «защиты временем» с использованием информации об индивидуальных пылевых нагрузках на органы дыхания работающих, сравнивая их с контрольными величинами пылевых нагрузок.
138
Соблюдение всех перечисленных требований, а также проведение необходимых мероприятий уменьшит негативное воздействие пылевого фактора на работающих, будут улучшены условия труда на производстве.
Библиографический список
1. Еремин, Н. И. Неметаллические полезные ископаемые : учеб. пособие / Н. И. Еремин. - 2-е изд., испр. и доп. - М. : Изд-во МГУ ; ИКЦ «Академкнига», 2007. - 459 с.
2. ГОСТ Р 12871-93. Асбест хризотиловый. Общие технические условия. - Введ. 1995-01-01. - Минск : Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации; М. : ФГУП «Стандартинформ», 2006. - 11 с.
3. Санитарные нормы и правила : СанПиН 2.2.3.757 - 99. Работа с асбестом и асбестсодержащими материалами: нормативно-технический материал. - М. : [б.и.], 2000.- 20 с.
