Схемы естественного проветривания карьеров

Источники загрязнения атмосферы карьеров

Внутренние источники загрязнения – пыле и газообразования, расположенные в пределах контура карьера: а) точечные (буровые станки, экскаваторы, камнерезные машины); б) объёмные (пылегазовое облако после взрыва); в) линейные (автодороги, отвалообразователи, выделения газов из пластов); г) равномерно распределённые (эрозия почвы, выветривание поверхности бортов). По времени действия источники разделяются на непрерывные и периодические. По положению – могут быть стационарными, полустационарными и перемещающимися.

Внешние источники – отвалы, хвостохранилища и т.п.

Для снижения запылённости воздуха применяют пылеулавливание (электрофильтрами) и пылеподавление (водой, битумом), а для снижения загазованности осуществляют нейтрализацию вредных газов (сорбционная, каталитическая газоочистка), также в кабинах машин создают комфортные условия для работающих (по ГОСТу оптимальный микроклимат - температура 18-230С, относительная влажность 40-60%, скорость движения воздуха 0,3-0,4 м/с), массовые взрывы производят при сильном ветре и т.п.

Карьер является частью земной поверхности. Поэтому воздухообмен в нём в значительной степени определяется теми же факторами, что и воздухо-обмен над земной поверхностью в целом: скоростью ветра и распределением температуры в приземном слое воздуха…Наиболее эффективно проветривается карьер при применении энергии ветра, причем, чем выше скорость ветра - тем лучше проветривание. В этом случае в карьере образуется либо свободная (рис. 12а), либо полуограниченная (рис. 12б) струя, выносящая вредности из карьера. Свободная струя образуется при большом угле откоса борта карьера и поэтому встречается чаще, чем полуограниченная. Схема проветривания свободной струей называется рециркуляционной, поскольку наличие обратной струи второго рода в зоне ОВСО приводит к многократной циркуляции (рециркуляции) некоторой части воздуха в объеме карьера. При этом свободная струя АОВ будет приносить к борту ВО вредности, выделяющиеся на участке ОСВ и заносимые в струю рециркуляционным потоком. Часть этих вредностей будет вновь поступать в зону ОВСО, что со временем может привести к накоплению здесь вредностей, поэтому эта зона называется застойной или мертвой.

Схема проветривания с полуограниченной струей называется прямоточной, так как воздух в объеме всего карьера движется в одном направлении. Эта схема более эффективна в связи с тем, что она не имеет застойных зон и скорость воздуха в карьере мало отличается от скорости ветра на поверхности. Однако она встречается преимущественно при неглубоких разработках или в карьерах с очень пологими бортами. При отсутствии ветра или малой его скорости движение воздуха в карьере формируется под действием термических объёмных сил.

Воздух в карьере подогревается нагретыми поверхностями (борта, дно), например, за счет нагрева солнцем или процесса окисления, эндогенного тепла горных пород. В этом случае прилегающие к ним слои воздуха становятся более легкими и поднимаются к поверхности, двигаясь вдоль бортов. Этот поток выносит из карьера вредности. Такая схема называется конвективной. Эффективность проветривания карьера при, этой схеме низкая. Конвективная схема образуется лишь при повышении температуры воздуха в карьере с глубиной, превышающем адиабатический.

При охлаждении воздуха с глубиной разработки (температурный градиент меньше адиабатического) он становится более тяжелым и опускается на дно карьера. При этом на дно заносятся и все вредности, выделяющиеся на уступах более высоких горизонтов. Такая схема движения воздуха называется инверсионной. При инверсионной схеме движения воздуха вынос вредностей из карьера практически не происходит. В этом случае следует говорить не о проветривании карьера, а об его отсутствии.

Кроме того, могут возникать комбинации: рециркуляционно-прямоточная схема проветривания (одна часть карьера у подветренного борта проветривается по рециркуляционной схеме, вторая, где свободная струя достигает дна и движется вдоль него, — по прямоточной), инверсионно-конвективная (по одному, теплому, борту воздух поднимается, а по другому, холодному, например, теневому - опускается), прямоточно-рециркуляционная.

Дата добавления: 2014-01-20