Методические указания к расчету

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 7Следующая ⇒

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; в ₁, в ₂,…, в _п – безразмерные коэффициенты, учитывающие работоспособность ВВ, обозначенных индексами 1, 2, … n (принимаются в соответствии с табл. 2.2); Ԛ ₁, Ԛ ₂,…, 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 ∙ Ԛ ₁+ ԛ ⁱ _уд2 ∙ Ԛ ₂+…+ 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

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

Таблица 2.4 - Удельное выделение оксида углерода на 1 т ВВ

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 Ԛ ₁ = 50 т,         Ԛ ₂ = 40 т,       Ԛ ₃ = 30 т,  Ԛ ₄ = 20 т,

в ₁= 1,              в ₂= 1,26,         в ₃= 1,13,        в ₄= 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 ∙ Ԛ ₁+ ԛ^тв_{уд 2} ∙ Ԛ ₂+ ԛ^тв_уд3∙ Ԛ ₃+ 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 Ԛ ₁ = 50 т,                       Ԛ ₂ = 40 т,                   Ԛ ₃ = 30 т,                    Ԛ ₄ = 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 ∙ Ԛ ₁+ ԛ^СО_{уд 2} ∙ Ԛ ₂+ ԛ^СО_уд3∙ Ԛ ₃+ 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 Ԛ ₁ = 50 т,                      Ԛ ₂ = 40 т,                  Ԛ ₃ = 30 т,                     Ԛ ₄ = 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 ∙ Ԛ ₁+ ԛ ^NOx _уд2 ∙ Ԛ ₂+ ԛ ^NOx _уд3 ∙ Ԛ ₃+ 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 Ԛ ₁ = 50 т,         Ԛ ₂ = 40 т,       Ԛ ₃ = 30 т,        Ԛ ₄ = 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

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