Обоснование рациональных параметров буровзрывных работ для снижения вредных выбросов пыли и газа при производстве массовых взрывов на карьерах (стр. 3 )

5 м/с.

Оценка пылегазообразования и распространения ПГО при проведении опытных взрывов проводилась следующим образом. Перед взрывом в направлении предполагаемого ветрового сноса пылегазового облака в пределах промышленной зоны карьера устанавливались планшеты для приема пыли.

Планшет представляет собой прямоугольный лист плотного картона с бортиками площадью 0,5 м2 с прикрепленным листом ватмана. Во избежание заноса пыли с поверхности грунта в месте установки планшет крепился на деревянной стойке высотой около метра. Первые планшеты устанавливались на границе опасной зоны по разлету осколков, что составляло 300 м, затем планшеты устанавливались в направлении от взрываемого блока с шагом по 100 м.

Накопление пыли на планшете осуществлялось в течение всего времени ветрового сноса и рассеяния облака над местом установки планшетов, которое составляло не менее 30 мин. Собранная с каждого планшета пыль подвергалась ситовому анализу с распределением по фракциям от 0 до 400 мкм.

Результаты экспериментального замера концентраций пыли от производства экспериментальных массовых взрывов зарядов с забойкой из буровой мелочи представлены в табл. 5.

Таблица 5

Распределение частиц по размеру для карьера «Островский» штатного массового взрыва блока № 1

№ план- шета	Диапазон размеров частиц, мкм	Суммар- ная масса пыли, г/м2
-40	40-140	140-200	200-300	300-400
Масса пыли, г/м2
1	0,634	2,853	0,744	0,751	1,1	6,082
2	0,605	2,78	0,712	0,716	1,0	5,813
3	0,556	2,665	0,684	0,667	0,872	5,444
4	0,52	2,535	0,637	0,628	0,784	5,104
5	0,484	2,452	0,583	0,578	0,711	4,808
6	0,435	2,228	0,559	0,544	0,665	4,431
7	0,394	1,951	0,476	0,441	0,585	3,847
8	0,367	1,776	0,39	0,388	0,496	3,417

Расчётные массы образовавшихся и выбрасываемых в атмосферу пылевых фракций и вредных газов за год при заданной производительности карьера по горной массе и принятой на предприятии буровзрывной технологии добычи представлены в табл. 6.

Таблица 6

Массы образовавшихся пылевых фракций и вредных газов

Тип ВВ	Плотность ВВ, кг/м3	DСКВ, 10-3 м	, м/с	Масса пылевой фракции 0-150 мкм, 103 кг/год	Масса вредных газов, 103 кг/год
Аммонит 6 ЖВ	950	252	4500	130,6	67,7
165	72,0	41,6
1200	252	5300	178,6	93,8
165	108,3	57,7
Граммонит 79/21	870	252	4300	118,3	65,5
165	65,2	40,3
1200	252	4800	148,3	90,9
165	81,4	55,9
Сибирит	1000	252	5080	42,2	23,4
165	21,9	14,4
1200	252	6000	52,9	32,0
165	32,0	19,8

Экспериментальная масса выделяющихся при массовых взрывах вредных выбросов пыли и газа при различных применяемых ВВ и разных диаметрах скважин с учётом среднего числа взрывов, проводимых за 1 год, приведена в табл. 7.

Таблица 7

Результаты экспериментальных исследований

Тип ВВ	Плотность ВВ, кг/м3	, м/с	DСКВ, 10-3 м	Экспериментальная масса пыли, 103 кг/год	Масса газов, 103 кг/год
Аммонит 6ЖВ	950	4500	252	142	72
165	78,1	44
Граммонит 79/21	870	4300	252	130	70
165	71,1	42

На основе полученных экспериментальных результатов построена диаграмма суммарных зон высокого загрязнения пыли фракции 0-20 мкм (рис. 8) от производства массовых взрывов на карьерах Карьероуправление» для штатной технологии и для параметров БВР, рассчитанных при применении в качестве ВВ - сибирита-1000. На рис.8 цифрой 1 представлена граница зоны Ck=1 и Ck=0,3 при взрывании аммонитом 6ЖВ и сибиритом-1000 соответственно; цифрой 2 – граница зоны Ck=1627 и Ck=520 при взрывании аммонитом 6ЖВ и сибиритом-1000 соответственно, где Ck – коэффициент контрастности, равный отношению концентрации вредного вещества к ПДК. Результаты расчёта показывают, что применение сибирита снижает зону высокого загрязнения по отношению к применению аммонита 6 ЖВ на 51%.

Рисунок 8. Суммарная зона высокого загрязнения от производства взрывных работ для карьероуправление»

Таким образом, совпадение расчетных значений масс пыле - газовыделения и экспериментальных данных, полученных при опытно-промышленных взрывах, подтверждают возможность применения разработанной методики для количественной оценки вредных выбросов пыли и газа для различных параметров буровзрывных работ и расчётов границы зоны высокого загрязнения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной для горной промышленности задачи обоснования рациональных параметров буровзрывных работ для снижения вредных выбросов пыли и газа при производстве массовых взрывов на карьерах, позволяющей повысить безопасность и эффективность горных работ.

Основные научные результаты и выводы заключаются в следующем:

1. Установлено, что формирование пылегазового облака (ПГО) при взрыве скважинного заряда начинается в результате истечения из скважины взрывных газов и пылевых фракций 0-150 мкм в течение 30 ÷ 60 мс.

2. Основной объем пылевидных фракций формируется в узкой зоне интенсивного мелкодисперсного дробления массива взрывом, который определяется газодинамическими параметрами продуктов детонации и свойствами породы. Размеры зоны мелкодисперсного дробления не превышают 10 радиусов заряда в зависимости от различных детонационных и взрывчатых свойств ВВ, конструкции заряда и типа забойки.

3. Выявлено, что гранулометрический состав образовавшихся фракций пыли в диапазоне 0-40, 40-75, 75-150 мкм остаётся постоянным при взрыве удлинённых скважинных зарядов независимо от их конструкций и типов ВВ и составляет соответственно - 0,182, 3,185 и 96,63%. Для фракций 0-150, 150-300 соответственно - 54,03 и 45,968%.

4. Установлено, что уменьшение диаметра заряда с 252 до 75 мм позволяет снизить выход пылевой фракции 0-300 мкм в 2,5 – 3 раза, а при использовании воздушных промежутков, составляющих 1/4 длины заряда – в 7 раз.

5. Снижение вредных выбросов пыли и газа при производстве массовых взрывов на карьерах достигается применением рассредоточенных скважинных зарядов уменьшенного диаметра (75-165 мм), ВВ с пониженной энергией взрыва и скоростью детонации.

6. Разработана методика оценки количества, гранулометрического и химического состава вредных выбросов пыли и газа в зависимости от типа ВВ и параметров буровзрывных работ при производстве массовых взрывов на карьерах, которая позволяет рассчитывать границы зоны высокого загрязнения и тем самым обеспечить повышение безопасности и эффективности горных работ.

7. Применение разработанных рекомендаций и методики расчёта пылегазообразования для различных параметров буровзрывных работ позволило в условиях карьеров карьероуправление» обосновать рациональные параметры БВР и снизить вредные выбросы мелкодисперсной пыли и газов на 25-30%, а также значительно повысить безопасность и эффективность взрывных работ.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Ларичев, параметров буровзрывных работ на процесс образования пылегазового облака / , , // Изв. СПбГТИ(ТУ). – СПб.: Изд-во СПбГТИ(ТУ), 2009. – № 6(32). – С.60-62.

2. Ларичев, энергетических взрывчатых веществ на процессы пылегазообразования и пожаровзрывобезопасность / , , // Проблемы управления рисками в техносфере. – СПб.: Изд-во СПбУГПС МЧС России, 2010. – № 4(16).– С. 60-64.

3. Ларичев, безопасности при идентификации взрывчатых веществ на основе анализа продуктов взрыва / [и др.] // Сервис безопасности в России: опыт, проблемы, перспективы : Тез. докладов II международной научно-практической конференции. – СПб.: Изд-во СПбУГПС МЧС России, 2009. – С. 55-57.

4. Ларичев, А. Ю. К вопросу влияния параметров буровзрывных работ на процесс образования пылегазового облака / [и др.]. // Теория и практика взрывного дела: Сб. Взрывное дело. – М.: по взрывному делу при АГН», 2010. – Вып. № 000/60.– С. 268-282.

5. Ларичев, А. Ю. К вопросу оценки пылегазообразования при производстве массовых взрывов на карьерах / , , // Теория и практика взрывного дела: Сб. Взрывное дело. – М.: по взрывному делу при АГН», 2010. – № 000/61. – С. 272-281.

6. Ларичев, А. Ю. К вопросу расчёта пылевого загрязнения атмосферы при производстве массовых взрывов на карьерах / [и др.] // Изв. СПбГТИ(ТУ). – СПб.: изд. СПбГТИ(ТУ), 2010. – № 8(34). – С.84-88.

7. Ларичев, А. Ю. К вопросу влияния конструкции заряда на пылеобразование при производстве взрывных работ на карьерах – Горный информационно-аналитический бюллетень, 2012. – № 5. – С.6. – Деп. № 000/05-12 от

Подписано в печать _____________ Формат 60 90 / 16

Объем 1 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № _________________

Отпечатано в отделе печати МГГУ.

Москва, Ленинский проспект, д.6