Раздел 2
Состояние запыленности воздуха и выбор способа и средства обеспыливания
автомобильных дорог в карьерах
2.1. Методика исследований состояния запыленности воздуха на автодорогах в
карьерах
Для решения поставленных задач в работе принят метод исследований, который
включает анализ литературных источников, методы аналитических разработок
экспериментальных исследований в лабораторных и промышленных условиях.
Прочность связей в пылевом слое, смоченном раствором бишофита, способных
обеспечить противостояние ветровой нагрузке, смачивающие параметры раствора,
условия фильтрации в нижние слои щебеночной смеси для насыщения водной среды и
поверхности минеральных частиц пыли солями природного бишофита исследовали
экспериментально.
В лабораторных условиях разрывную прочность пылевого слоя оценивали по
тарировочному графику пружины, построенному по ее деформации при действии
статистической нагрузки, создаваемой стандартными навесками и измеряемой с
точностью до 1 мм.
Параметры отпечатка капли раствора на проекционном экране при измерении
краевого угла смачивания измеряли с точностью до 0,5 мм.
Необходимое количество наблюдений в процессе проведения экспериментов
устанавливалось исходя из величины допустимой ошибки, требуемого коэффициента
вариации и надежности результатов наблюдений по формуле [52]:
, (2.1)
где – показатель надежности отклонения среднего арифметического выборки от
истинного значения среднего совокупности к величине погрешности определения
среднего арифметического;
- коэффициент вариации исследуемого показателя;
- допустимая величина ошибки.
Значение 95% уверенности в достоверности результатов отвечает k=2. Тогда при
=20% и =15-20% для метода испытания пыли на прочность путем разрушения пылевого
слоя и весового метода определения запыленности воздуха достаточно 4 замера,
чтобы обеспечить достоверность измерений [63].
Для определения запыленности воздуха в промышленных условиях пользовались
аналитическим фильтром с допустимой навеской 50-100 мг, обладающим высокой
степенью улавливания пыли при малом сопротивлении.
Протягивание воздуха через фильтр осуществлялось при допустимой погрешности
встроенных ротаметров, не превышающей ±5% от верхнего предела измерений.
Продолжительность взятия проб определялась навеской пыли, обеспечивающей
минимальную ошибку взвешивания, а отсчет времени производился секундомером с
предельной абсолютной погрешностью 0,02 с.
Содержание пыли в воздухе определялось по стандартной методике [65,66].
Взвешивание пылевых навесок при лабораторных и промышленных исследованиях
производилось на аналитических весах АДВ-200 с точностью до 0,1 мг.
На уровне взятия проб определялись влажность воздуха, его скорость и давление.
Обработку результатов экспериментов осуществляли на ЭВМ с использованием
стандартных программ.
2.2. Состояние запыленности воздуха в карьерах ГОКов Кривбасса
Запыленность воздушной среды в выработанном пространстве карьеров происходит за
счет двух источников: внешних и внутренних.
Внешние источники располагаются, как правило, за пределами карьеров. К ним
можно отнести дробильные и обогатительные фабрики, склады руд, хвостохранилища
и др. Из этих источников пыль заносится в карьерное пространство воздушными
потоками, а интенсивность запыления определяется направлением и скоростью ветра
и играет второстепенную роль в общем балансе запыленности воздушной среды
карьеров [10,11,14].
Как показали исследования института УкрНИИ проммедицины, уровень запыленности
воздушной среды от внутренних источников (буровзрывные, погрузочные работы,
транспортировка горной массы и отвалообразование) на 69% определяется
технологией добычи полезного ископаемого.
Автомобильные перевозки горной массы по внутрикарьерным дорогам являются частью
технологического процесса.
Для оценки запыленности воздуха на автодорогах нами использованы данные
исследований, представленных в литературных источниках, в работах институтов
НИИБТГ и УкрНИИпроммедицины [17,23-38,51,68-71], а также экологических
лабораторий ГОКов Кривбасса.
Результаты обработки данных различных источников с запыленности воздушной среды
представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1
Источники поступления пыли в карьер и запыленность на рабочих местах
Технологические операции
Интенсивность пылевыделений, мг/с
Концентрация пыли на рабочем месте, мг/м3
Бурение скважин
54-60200(17-390)
1,4-9,0
Взрывные работы (выброс), мг/м3
3100
Выемочно-погрузочные работы экскаваторами циклического действия
100-800(30-200)
Автомобиль - 6,0-104,5
Тепловоз - 4,5-48,7
Транспортирование горной массы автомобилями БелАЗ по дорогам:
- щебеночным
- грунтовым
- бетонным
600-12000(200-300)
4700-78000
5100-5400
6,0-18,0
2,3-24,2
2,5-7,6
Транспортировка горной массы железнодорожным транспортом
0,7-10,0
Перегрузка горной массы
260-380
0,8-32,0
Самоходно-дробильная установка, г/с
460-11000(100-1800)
1,3-60,0
Складирование горной массы
47-11200
1,2-18,6
Отвалообразование
47-12200
1,7-27,7
Пылевыделение с поверхности отвалов
17062-495504
0,5-3,8
Наряду с этим нами проводилась серия наблюдений за состоянием запыленности на
автодорогах карьеров ИнГОКа (2002-2004 г.) и НКГОКа (2004 г.) в летний период.
В первом случае автодорога располагалась на уступах в районе отметок 12-255 м,
и верхний слой ее покрытия состоял из отходов сухого магнитного обогащения
фракции 5-10 мм. В карьере НКГОКа наблюдение за дорогой осуществлялось в районе
нулевой отметки, а ее покрытие состояло из отходов производства щебня из
кристаллических сланцев. В обоих случаях пробы воздуха брались перед повторной
обработкой полотна дороги водой. Результаты наблюдений показали,
- Київ+380960830922