РАЗДЕЛ 2
ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ
И ВЫБОР СРЕДСТВ ПЫЛЕГАЗОПОДАВЛЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВНЫХ
РАБОТАХ В ТУПИКОВЫХ ВЫРАБОТКАХ
2.1. Методика исследований состояния загрязнения атмосферы
при взрывных работах в тупиковых выработках
Исследованиями состояния загрязнения атмосферы в тупиковых выработках предусматривалось определить: величины концентраций пыли и вредных газов, а также длину их отброса от забоя выработки при взрывных работах; содержание вредных газов в отбитой горной массе и адсорбированных на поверхности выделяемой пыли; дисперсный состав, электрические свойства и смачиваемость пыли, выделяемой при взрывных работах.
Определение концентрации пыли и вредных газов, а также длины их отброса при взрывных работах с применением аммиачно-селитренных ВВ, взрываемых электрическим способом в тупиковых выработках, производилось совместно с бойцами Криворожского ВГСС.
Отбор проб на запыленность производили при помощи аспиратора АЭР-4 на фильтры из ткани ФПП-15. Пробы отбирались в трех точках: вблизи забоя, на расстоянии 8-10 м и у границы зоны отброса вредных веществ через каждые 5-10 мин. после взрыва в течение 30-40 мин.
Газовые пробы отбирали одновременно в нижней, средней и верхней частях выработки в тех же местах и одновременно с отбором проб на запыленность. Пробы на содержание СО накачивали насосом в резиновые камеры, а пробы на оксиды азота - в вакуумированные полулитровые бутылки, содержащие по 20 мл 0,1н.раствора NaOH. Затем в лаборатории Криворожского ВГСС определяли содержание СО на кондуктометрической установке, а оксиды азота с помощью реактива Грисса на фотокалориметре КФК-3.
Длину выброса вредных веществ определяли путем установки индикаторных трубок через каждые 5 м на предполагаемой границе - 20-30 м от забоя. Количество индикаторных трубок принимали 5-6 штук, соединяли их с резиновой трубкой, которую подсоединяли к эжектору. Эжектор включали после взрыва последнего шпура и определяли зону отброса газов.
Для определения концентрации вредных газов в отбитой породе изготавливали специальные перфорированные заостренные металлические трубки диаметром 1' и длиной 1,5 м. Трубки погружали на необходимую глубину в отбитую горную массу, а затем насосом производился отбор газов для анализа. Это позволило получить средние концентрации СО и NO2 в слое горной массы.
Дисперсный состав пыли определяли ситовым и седиментационным методами по стандартным методикам [86]. При этом пробы пыли отбирали в забоях тупиковых выработок через каждые 5 м, а потом рассеивали их на ситах с ячейками 63-2500 мкм. После окончания рассева каждую фракцию взвешивали на аналитических весах. Суммарная масса всех фракций отклонялась от массы исходной навески не более чем на 2%. Пыль, собранную в поддоне сита с ячейками 63 мкм, высыпали в стеклянную емкость, высушивали до постоянной массы и хранили в эксикаторе перед седиментационным анализом. В качестве дисперсионных жидкостей использовали дистиллированную воду и масло соевое с ацетоном 1:1 по объему, а в качестве стабилизаторов - соответственно силикат натрия и олеиновая кислота 60 мг/л. За окончательный результат анализа принимали среднее арифметическое анализов двух параллельных определений. Расхождение между результатами не превышало 3%. Пробы пыли отбирались после проветривания выработки и отсутствии смачивания отбитой горной массы.
Доверительные интервалы результатов измерений концентраций вредных газов и пыли определяли по формулам
(2.1)
,
, (2.2)
где Сa- концентрация пыли или газа, усредненная по числу единичных (параллельных проб); Сai - концентрация пыли (газа) в і-й пробе; - коэффициент Стьюдента, находимый по таблицам для доверительной вероятности P и числа степеней свободы (n-1).
Если доверительные интервалы определений превышали допустимые расхождения, то увеличивали число единичных определений до тех пор, пока не была достигнута требуемая точность измерений [88].
Оценка точности результатов определения дисперсного состава пыли и отдельных компонентов вредных газов в отбитой горной массе проводилась аналогично.
Методика определения количества адсорбированных газов после взрывных работ заключалась в том, что выделяемую при взрыве пыль, собирали на клеенки размером 1,0?1,25 м, которые перед взрывом расстилали на почве выработки на расстоянии 10-15 м от груди забоя при проведении выработок. Затем собранные с клеенок навески пыли помещали в стеклянные сосуды с притертыми пробками и транспортировали в лабораторию. Содержание адсорбированных газов определяли на частичках размером менее 100 мкм путем их десорбции. При определении оксида углерода навеску пыли 5 г помещали в термостойкую колбу и вакуумировали ее в течение 4 ч при температуре 100 ?С и остаточном давлении 1,333 Па. Концентрацию оксида углерода в десорбированном газе определяли на кондуктометрической установке. Для определения диоксида азота навеску пыли 1 г помещали в пробирку с притертой пробкoй с капилляром и краном. В пробирке создавали разрежение 1,333 Па и нагревали в течение 60 мин при температуре 250 ?С. После охлаждения в пробирку вводили 10 мл 0,1 н. раствора NaOH и через сутки определяли концентрацию диоксида азота реактивом Грисса на фотокалориметре КФК-3 [36].
Исследование электрических свойств частиц пыли производилось с помощью ультрамикроскопа, который позволял определять знак и величину электрического заряда. Подсчет концентрации положительного и отрицательного заряда, а также нейтральных частиц производился следующим образом. При заземленных электродах плоского конденсатора прибора через кювету просасывался запыленный воздух. Перекрытием крана поток воздуха периодически останавливался и на электроды подавался потенциал. Положительно и отрицательно заряженные частицы двигаются к электродам с противоположными знаками. Нейтральные частицы остаются в поле зрения без движения. По данным многочисленных наблюдений рудничная пыль содержат около 60 % частиц с положительным зарядом,
- Київ+380960830922