Закрепление пылящих поверхностей на карьерах

Пылящими поверхностями на карьерах являются горизонтальная и на-клонная поверхности отвалов, рабочих и нерабочих площадок и поверхность откосов карьеров, сухие участки шламохранилищ.

Для предотвращения сдувания пыли необходимо поддерживать влажность верхнего слоя пылящих поверхностей при которой уровень пылевыделения будет несущественным.

Орошение водой оказывает на процесс пылевыделения кратковременное действие. Процесс взаимодействия частиц пыли с жидкостью характеризуется величиной краевого угла смачивания и описывается формулой:

(3.16)

где σ_т.г.- поверхностное натяжение на границе «твердое тело-газ», σ_т.ж. – «твердое тело –жидкость», σ_ж.г.­- «жидкость-газ».

Из анализа уравнения следует, что для повышения эффективности взаимодействия жидкости с частицами пыли необходимо уменьшить поверхностное натяжение жидкости и снизить поверхностную энергию за счет адсорбции на них молекул ПАВ.

Пылесвязующие вещества для закрепления поверхности угольных уступов, отвалов, открытых складов должны быть экологически чистыми, технологичными, недефицитными и недорогими, не выщелачиваться и не смываться водой.

В качестве таких веществ могут использоваться отходы производства органических веществ, полимерные материалы, например, лигносульфат, сульфитно-спиртовая барда, латексы, реагенты в твердом виде или в виде жидкостей (хлористый натрий и кальций, полиакриламид, жидкое стекло).

В таблице 3.12 приводится перечень рекомендуемых для связывания пыли и создания влагоудерживающей пленки на открытых складах, отвалах, для предотвращения выдувания сырья из вагонов при транспортировании и т.п.

Для приготовления смесей с легкорастворимыми компонентами (неонол, хлористый кальций, жидкое стекло) используется машина ПМ-130 с встроенным насосом. Реагент засыпается в цистерну машины и вода циркулирует до полного растворения реагентов.

Для приготовления растворов из твердых и вязких реагентов использует-ся емкость (22 м³), два смесительных бака (2 м³) с подогревом, электронасосы для подачи и смешивания раствора.

Таблица 3.12 – смеси для обработки пылящих поверхностей и их состав

Состав смеси	Массовая доля состава,%	Расход состава на 1 м^2 поверхности, л	Температура воздуха
Для обработки пылящих поверхностей
Хлористый кальций	1,0-2,0		Отрицательная
Лигносульфонат	5,0-7,0
Латекс	0,5-1,0		Положительная
Лигносульфонат	0,5-1,0
Пенообразователь ПО-1	3,0-5,0
Латекс	0,5-1,0		Положительная
Жидкое стекло	2,0-3,0
Пенообразователь ПО-1	0,05-1,0
Для обработки штабелей
Смачиватель неонол	0,2-0,3		Положительная
Хлористый кальций	5,0-10,0		Отрицательная
Лигносульфонат	5,0-10,0
Пенообразователь ПО-1	0,5-1,0		Положительная
Лигносульфонат	3,0-5,0
Пенообразователь ПО-1	0,05-1,0
Лигносульфонат	5,0-10,0

Технология обработки штабелей заключается в следующем. На стреле штабелеукладчика прокладывается трубопровод диаметром 50 мм к которому подключается шланг поливочной машины и в верхней части стрелы укрепля-ются два малогабаритных пожарных распылительных ствола равномерно пок-рывая поверхность штабеля. Срок действия пленки месяц и более.

На рисунке 3.20 показана схема обработки штабеля пылесвязующем составом.

Зимой поверхность штабеля можно обрабатывать холодной водой, кото-рая замораживает пыль в верхнем слое штабеля, что предотвращает пыление при ветровых нагрузках.

Оптимальными смачивающими и пылесвязывающими свойствами обладают составы, содержащие 2-4 % жидкого натриевого стекла, 0,3 % латекса и 0,5 % ПО-1. Растворы хлорида кальция, применяемые зимой как антифризы, не совместимы с латексами, но хорошо совмещаются с лигносульфонатом и могут использоваться в зимний период.

Для предотвращения сдувания пыли с поверхности откосов уступов карь-еров и отвалов рекомендуется их орошать 0,01-0,1%-ным раствором полиакри-ламида. В результате пыль связывается в корку. Наибольший эффект достига-гается при расходе 3 литров 0,03% - ного раствора на 1 м² площади поверхнос-ти.
В районах с влажностью воздуха более 40-50% может быть применена об-работка поверхности уступов и их откосов раствором NaCl. При отсутствии ме-ханического разрушения на участках, обработанных 6%-ным раствором CaCl₂ с расходом 4,2 л/м², пыль находится в связанном состоянии в течение 7-8 суток.

1- Штабель угля, 2- ороситель, 3- резиновый рукав, 4 – штабелеукладчик,

5- гайка Богданова, поливомоечна машина ПМ-30.

Рисунок 3.20 – Техноллогия нанесения противопылящего раствора.

Использование для закрепления пылящих поверхностей битумных эмульсий обходится в 1,5 раза дешевле закрепления полимерами. Технология закрепления поверхностей битумной эмульсией заключается в следующем. В бак поливочной машины заливают 20%-ную эмульсию. С помощью гидромо-ниторов наносят эмульсию на поверхность уступа с расходом 3,1 л/м². Через сутки образуется пленка препятствующая взметыванию пыли в течение 10-12 месяцев.
Для закрепления пылящих поверхностей эффективно применение латек-сов. В их состав входят частицы каучука - дисперсная фаза и сыворотка – дис-персная среда. На вид это жидкости молочного цвета. Плотность латексов 0,9. Содержание каучука в латексе характеризует его концентрацию. Максималь-ное содержание сухого остатка в латексах находится в пределах 50%. Синтети-ческие латексы относятся к полимерным системам. Латексы легко растворяют-ся в воде по требуемой концентрации, обладают химической устойчивостью. Их применение для связывания пылей на поверхностях отвалов и шламохрани-лищ не только снижает пылевыделение, но и упрощает последующую их реку-льтивацию.
Химический состав воды, в которой латексы легко растворяются без разрушения коллоидной системы, должен быть следующим: жесткость 50мкг; содержание железа 100 мг/л; щелочность 80 мг, рН - 8,5.
Расход латексов для обработки ровных поверхностей, имеющих в своем составе песок или сходные с ним по гранулометричсскому составу породы, должен быть 1 л/м² при содержании сухого остатка в латексах 4%. Для повер-хностей с аналогичными породами, имеющими углубления и неровности, расход латексов должен быть порядка 2 л/м² концентрация латексов - 2%. Для поверхностей, сложенных скальными породами фракциями до 10 мм, рекомен-дуемый расход латексов 3 л/м² при их концентрации 3%, а для поверхностей, имеющих в своем составе породы фракции крупностью более 10 мм, расход ла-тексов должен быть 4 л/м² при концентрации 1 %. Частота обработки пылящих поверхностей латексами составляет 1 раз в год. Обработку следует проводить в весенне-летнее время. Закрепляемая поверхность перед орошением латексами должна быть сухой. Обработку поверхностей рекомендуется проводить в сол-нечную погоду при температуре воздуха не менее +15...+20⁰С и относительной влажности не выше 50- 60%.Корка на поверхности отвалов при обработке ла-тексами противостоит ветровой и водной эрозии, не разрушается под действием солнца.
Лучшим способом предотвращения пылеобразования является озеленение нерабочих площадей. Несмотря на значительную трудоемкость этого метода, он обеспечивает высокую эффективность и продолжительность пылезащиты.
Наиболее эффективным, быстрым и дешевым способом защиты отвалов от пыления является гидропосев трав с помощью смеси, служащей одновременно и питательной средой для семян и защитной пленкой, препятствующей пылеобразованию. Смесь наносится при помощи поливочной машины, переоборудованной для гидропосева.

Для нанесения смеси на высокие откосы отвалов можно использовать вентиляторы-оросители с дальностью струи 100 м и более.

Дата добавления: 2014-10-15