Методические указания к расчету

Буровые работы являются неорганизованным источником загрязнения атмосферы. При работе одного бурового станка количество твердых частиц, участвующих в загрязнении атмосферы, определяется по формуле:

                                      М_б=0,785 ∙ d ² ∙ V _б ∙ ρ ∙ Т ∙ в ∙ К₇ ∙ (1 - η), т/год                                        (1.1)

где d – диаметр скважины, м; V _б – скорость бурения, м/ч; ρ – плотность породы, т/м³; Т – количество часов работы, ч/год; η – эффективность средств пылеулавливания, доли ед.; в – содержание пылевой фракции в буровой мелочи, доли ед. (принимается 0,1); К₇ – доля пыли, переходящей в аэрозоль, доли ед. (принимается 0,02).

Если на горном предприятии работает N однотипных буровых станков, то общее количество часов их работы увеличивается в N раз.

Для расчета нормативов ПДВ количество твердых частиц, выделяющихся в атмосферный воздух при бурении, определяется по формуле:

                                               М′_б=                                                                          (1.2)

Пример расчета

В карьере для бурения взрывных скважин диаметром 0,24м применяются 6станков шарошечного бурения с системой «сухого» пылеулавливания с эффективностью 0,8.Скорость бурения 15 м/ч.  Плотность породы 1,8 т/м³. Число часов работы бурового станка 500 ч/месяц. Определите количество твердых частиц, выделяющихся в атмосферу при проведении буровых работ.

Выполнение расчетов:

1. Определение количества твердых частиц, выделяющихся в атмосферу, при работе одного бурового станка по формуле (1.1)                      

М_б1=0,785 ∙ d² ∙ V_б ∙ ρ ∙ Т ∙ в ∙ К₇ ∙ (1 - η) = 0,785·0,24²·15·1,8·1600·0,1·0,02 = 3,255 (т/год)                                        

где   d = 0,24м                V_б = 15 м/ч          ρ = 1,8 т/м³

    Т = 6000 ч/год          η = 0,8           в = 0,1          К₇ = 0,02

2. Определение количества твердых частиц, выделяющихся в атмосферу, при работе 6 буровых станков по формуле (1.1)                          

М_б = М_б1× 6 = 3,255·6 =19,53(т/год)                                        

3. Определение количества твердых частиц, выделяющихся в атмосферный воздух при бурении, для расчета нормативов ПДВ по формуле (1.2):

                                               М′_б=                                                                          

Таблица 1.1 - Исходные данные для расчета

Наименование показателей	Вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8
Диаметр буровых скважин d, м	0,25	0,22	0,18	0,32	0,20	0,26	0,30	0,28
Скорость бурения V б , м/ч	12	14	15	10	14	12	16	10
Плотность породы ρ, т/м3	1,8	1,7	1,9	2,0	1,8	1,75	2,0	1,9
Эффективность пылеподавления η, доли ед.	0,75	0,8	0,9	0,9	0,8	0,70	0,85	0,75
Часы работы станка Т, ч/месяц	520	500	540	560	530	540	550	520
Число станков N, шт.	8	5	4	5	6	8	6	4

Контрольные вопросы.

1. К какому виду источников загрязнения атмосферы относятся буровые станки?

2. Какие факторы влияют на выделение выбросов пыли при буровых работах?

3. Меры по снижению пылевых выбросов при буровых работах.

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2

«Расчет выбросов загрязняющих веществ при проведении взрывных работ».

Цель работы: овладение методикой расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при проведении взрывных работ.

Задание

При производстве взрыва в карьере расходуется Q взрывчатого вещества, в т.ч. граммонита 79/21 – Q₁; граммонита 30/70 – Q₂; игданита – Q₃; гранулотола – Q₄. Объем взорванной горной массы Vг.м. Определите количество загрязняющих веществ, выбрасываемых с пылегазовым облаком при проведении взрыва. Результаты расчетом представьте в виде таблицы 2.1. Варианты заданий для расчета представлены в таблице 2.5

 

Таблица 2.1 - Результаты расчетов задания

	Твердые частицы Мвз,	Оксид углерода МСО	Оксиды азота МNOx
Количество загрязняющих веществ. выбрасываемых с пылегазовым облаком при производстве одного взрыва, т
Концентрация пыли в пылегазовом облаке Cп, мг/м3		-	-
Объем пылегазового облака Vпго, м3

 

Методические указания к расчету

При взрывных работах загрязнение атмосферного воздуха происходит за счет выделения вредных веществ из пылегазового облака и выделения газов из взорванной горной массы. Пылегазовое облако – мгновенный залповый неорганизованный выброс твердых частиц и газов, включая оксид углерода и оксиды азота.

Расчет количества вредных веществ (твердые частицы, оксид углерода, оксиды азота), выбрасываемых с пылегазовым облаком за пределы разреза при производстве одного взрыва, производится по формуле:

                                                 М ⁱ _вз = К₈ ∙ ԛ ⁱ _уд ∙Ԛ ∙ (1 - η), т                                                         (2.1)                                            

где К₈– коэффициент, учитывающий гравитационное оседание вредных частиц в пределах разреза (для твердых частиц принимается равным 0,16, а для газов – 1); ԛ ⁱ _уд – удельное выделение i-го вредного вещества при взрыве 1 т ВВ, т/т (принимается для оксидов азота ԛ ^NOx _уд = 0,0025 т/т; для пыли ԛ^тв_уд из таблицы 2.3 и оксида углерода ԛ^СО_уд из таблицы 2.4); Ԛ – количество взорванного ВВ, т; η – эффективность средств пылеподавления, доли ед. (при использовании гидрозабойки η = 0,6 для пыли и 0,85 для газов; при твердой забойке η = 0).

Для определения значений ԛ ⁱ _уд предварительно рассчитывается удельный расход ВВ, приведенный к граммониту 79/21, по формуле:       

(2.2)                                              

    где Vг.м. – объем взорванной горной массы, м³; в₁, в₂ ,…, в _п – безразмерные коэффициенты, учитывающие работоспособность ВВ, обозначенных индексами 1, 2, … n (принимаются в соответствии с табл. 2.2); Ԛ₁, Ԛ₂ ,…, Ԛ_n – массы соответствующих ВВ, т.

При использовании одновременно нескольких видов ВВ расчет количества вредных веществ, выбрасываемых с пылегазовым облаком за пределы карьера при производстве одного взрыва, производится по формуле, преобразованной из формулы (2.1):

 

                          М ⁱ _вз = К₈ ∙ (ԛ ⁱ _уд1 ∙ Ԛ₁+ ԛ ⁱ _уд2 ∙ Ԛ₂+…+ ԛ ⁱ _удп ∙ Ԛ_п)(1 - η), т                               (2.3)

 

где ԛ ⁱ _уд1 , ԛ ⁱ _уд2 ….. ԛ ⁱ _{уд п} – значения удельной i -ой вредности, выделяющейся при взрыве 1 т соответствующего ВВ, т/т.

Начальная концентрация пыли в пылегазовом облаке C_п определяется по формуле:

                                                                                         (2.4)

 

 

где М_вз – масса пыли во взвешенном состоянии после взрыва в пылегазовом облаке, т; V_пго – объем пылегазового облака, м³.

Объем сформировавшегося пылегазового облака V_пго определяется по формуле:

                                                   V_пго=4,4·10⁴· Ԛ_вв^1,08, м³                                                           (2.5)

где Ԛ_вв – общее количество ВВ, т.

 

Таблица 2.2 - Значение коэффициента работоспособности различных ВВ

Тип ВВ	Значение «в»
Гранулит АС-8	0,83
Граммонит 79/21, аммонит 6 ЖВ	1
Игданит	1,13
Гранулотол	1,20
Граммонит 30/70	1,26

 

Таблица 2.3 - Удельное выделение твердых частиц (пыли) на 1 т ВВ

Удельный расход ВВ ԛ, кг/м3	ԛтвуд, т/т
	Граммонит 79/21	Игданит	Граммонит 30/70	Гранулотол
0,1	0,088	0,092	0,096	0,94
0,2	0,061	0,067	0,073	0,070
0,3	0,057	0,065	0,074	0,070
0,4	0,060	0,072	0,085	0,079
0,5	0,067	0,084	0,104	0,094
0,6	0,079	0,102	0,133	0,118
0,7	0,094	0,128	0,174	0,151
0,8	0,116	0,164	0,233	0,198
0,9	0,144	0,214	0,317	0,264

 

Таблица 2.4 - Удельное выделение оксида углерода на 1 т ВВ

Удельный расход ВВ ԛ, кг/м3	ԛСОуд, т/т
	Граммонит 79/21	Игданит	Граммонит 30/70	Прочие ВВ
0,1	0,076	0,007	0,037	0,032
0,2	0,040	0,005	0,032	0,024
0,3	0,022	0,004	0,027	0,018
0,4	0,012	0,002	0,023	0,014
0,5	0,006	0,002	0,020	0,010
0,6	0,003	0,001	0,017	0,008
0,7	0,002	0,001	0,014	0,006
0,8	0,001	0,001	0,012	0,005
0,9	0,001	0,001	0,010	0,003
1,0	0,001	0,001	0,009	0,003

 

Пример расчета

При производстве взрыва в разрезе при гидрозабойке расходуется Q взрывчатого вещества, в т.ч. граммонита 79/21 – 50 т; граммонита 30/70 – 40 т; игданита – 30 т; гранулотола – 20 т. Объем взорванной горной массы 250 тыс.м³. Определите количество загрязняющих веществ, выбрасываемых с пылегазовым облаком при проведении взрыва.

Выполнение расчетов:

1. Определение безразмерных коэффициентов, учитывающих работоспособность взрывчатых веществ «в» по таблице 2.2.

2. Определение удельного расхода ВВ  ԛ, приведённого к граммониту 79/21 по формуле 2.2:

 = (50·1+40·1,26+30·1,13+20·1,2)/250000×1000=0,6 (кг/м³)

где Ԛ₁ = 50 т,        Ԛ₂ = 40 т,       Ԛ₃ = 30 т,  Ԛ₄ = 20 т,

в₁= 1,              в₂= 1,26,         в₃= 1,13,        в₄= 1,2

Vг.м. = 250000 м³

3. Определение удельного выделения твердых частиц ԛ^тв_уд при взрыве 1 т для каждого типа ВВ по таблице 2.3

ԛ^тв_уд (граммонит 79/21) = 0,079 т/т         ԛ^тв_уд (граммонит 30/70) = 0,133 т/т

ԛ^тв_уд (игданит) = 0,102 т/т                   ԛ^тв_уд (гранулотол) = 0,118 т/т

 

4. Определение удельного выделения оксида углерода СО ԛ^СО_уд при взрыве 1 т для каждого типа ВВ по таблице 2.4

ԛ^СО_уд (граммонит 79/21) = 0,003 т/т     ԛ^СО_уд (граммонит 30/70) = 0,017 т/т

ԛ^СО_уд (игданит) = 0,001 т/т                 ԛ^СО_уд (гранулотол) = 0,008 т/т

 

5. Определение количества твердых частиц М_вз, выбрасываемого с пылегазовым облаком за пределы карьера при производстве одного взрыва по формуле 2.3.

М_вз= К₈ ∙ (ԛ^тв_уд1 ∙ Ԛ₁+ ԛ^тв_{уд 2} ∙ Ԛ₂+ ԛ^тв_уд3∙ Ԛ₃+ ԛ^тв_уд4∙ Ԛ₄)(1 - η)= 0,16·(0,079·50+0,133·40+0,102·30+ +0,118·20)×(1-0,6) = 0,940 (т)                                  

где Ԛ₁ = 50 т,                      Ԛ₂ = 40 т,                   Ԛ₃ = 30 т,                   Ԛ₄ = 20 т,

ԛ^тв_уд1 = 0,079 т/т      ԛ^тв_уд2= 0,133 т/т    ԛ^тв_уд3 = 0,102 т/т     ԛ^тв_уд4 = 0,118 т/т

η = 0,6                         К₈ = 0,16

 

6.Определение количества оксида углерода М_СО, выбрасываемого с пылегазовым облаком за пределы карьера при производстве одного взрыва по формуле 2.3.

М_СО= К₈ ∙ (ԛ^СО_уд1 ∙ Ԛ₁+ ԛ^СО_{уд 2} ∙ Ԛ₂+ ԛ^СО_уд3∙ Ԛ₃+ ԛ^СО_уд4∙ Ԛ₄)(1 - η)= 1·(0,003·50+0,017·40+0,001·30 + +0,008·20) ×(1-0,85) = 0,153 (т)                                  

где Ԛ₁ = 50 т,                     Ԛ₂ = 40 т,                  Ԛ₃ = 30 т,                    Ԛ₄ = 20 т,

ԛ^СО_уд1 = 0,003 т/т    ԛ^СО_уд2= 0,017 т/т   ԛ^СО_уд3 = 0,001 т/т    ԛ^СО_уд4 = 0,008 т/т

η = 0,85                 К₈ = 1

 

7. Определение количества оксида азота М_NOx, выбрасываемого с пылегазовым облаком за пределы карьера при производстве одного взрыва по формуле 2.3.

М_NOx = К₈ ∙ (ԛ ^NOx _уд1 ∙ Ԛ₁+ ԛ ^NOx _уд2 ∙ Ԛ₂+ ԛ ^NOx _уд3 ∙ Ԛ₃+ԛ ^NOx _уд4 ∙ Ԛ₄)(1 - η)= 1·(0,0025·50+0,0025·40+ 0,0025·30 + 0,0025 ·20)×(1-0,85) = 0,0525 (т)                                  

где Ԛ₁ = 50 т,        Ԛ₂ = 40 т,       Ԛ₃ = 30 т,       Ԛ₄ = 20 т,

ԛ ^NOx _уд1 = ԛ ^NOx _{уд 2} = ԛ ^NOx _{уд 3} = ԛ ^NOx _{уд 4} = 0,0025 т/т                            

η = 0,85        К₈ = 1

 

8. Определение объема, сформировавшегося пылегазового облака V_пго по формуле 2.5

V_пго=4,4·10⁴· Ԛ_вв^1,08=4,4·10⁴·140^1,08=9146837,32 (м³)

где Ԛ_вв= 50+40+30+20=140 - общее количество ВВ, т.

 

9. Определение концентрации пыли в пылегазовом облаке C_п по формуле 2.4:

С_п=10⁹×Мвз/ V_пго =10⁹×0,940/ 9146837,32 =102,78мг/м³

где М_{вз =} 0,940 т;                  V_пго = 9146837,32 м³.

Результаты расчетов задания

	Твердые частицы Мвз,	Оксид углерода МСО	Оксиды азота МNOx
Количество загрязняющих веществ. выбрасываемых с пылегазовым облаком при производстве одного взрыва, т	0,940	0,153	0,0525
Концентрация пыли в пылегазовом облаке Cп, мг/м3	102,78	-	-
Объем пылегазового облака Vпго, м3	9146837,32

Контрольные вопросы.

1. К какому виду источников загрязнения атмосферы относятся массовые взрывы?

2. Какие вредные выбросы в атмосферу происходят во время взрыва?

3. Что выделяется в атмосферу из взорванной горной массы?

4. Перечислите технологические мероприятия по охране атмосферы при проведении взрывных работ.

5. Назовите организационные мероприятия по охране атмосферы при взрывных работах.

6. Перечислите основные инженерно-технические средства охраны атмосферы от вредных выбросов при взрывных работах.

7. Какие факторы влияют на выделение пылегазовых выбросов при взрывных работах?

Исходные данные для расчета

Таблица 2.5 - Варианты заданий для расчета

Наименование показателей	Вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8
Количество ВВ Ԛ , т в том числе	135	150	180	200	120	90	70	80
Ԛ1 - граммонит 79/21	85	50	80	50	30	50	40	20
Ԛ2 - граммонит 30/70	5	30	25	50	30	20	10	20
Ԛ3 - игданит	20	30	25	50	30	10	10	20
Ԛ4 - гранулотол	25	40	50	50	30	10	10	20
Объем взорванной горной массы Vг.м., тыс.м3	262	250	226	250	138	90	110	120
Забойка	Твердая	Гидро	Твердая	Гидро	Гидро	Твердая	Твердая	Гидро

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3

«Расчет валовых выбросов пыли при проведении выемочно- погрузочных работ».

Цель работы: овладение методикой расчета валовых выбросов пыли в атмосферу при проведении выемочно-погрузочных работ.

Задание для расчета.

На разрезе работают N экскаваторов. Отгружается разрыхленная взрывом порода плотностью ρ и влажностью W. Пылеподавление в забое не применяется. Определите количество выбросов пыли в атмосферу при погрузочно-разрузочных работах.

Данные для расчета по вариантам приведены в таблице 3.7.

---

Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 95; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!