Требуемый уровень воздухообмена при нагнетательном проветривании некоторых глубоких карьеров [4, 11]

Карьер №	Глубина, м	Объем атмосферы, млн. м3	Суммарная интенсивность пылевыделения, мг/с	Потребное количество свежего воздуха, м3/с
				По пыли	По газам
1	156	185	39500	46000	11100
2	170	309	36700	45500	10400
3	180	295	50520	59000	19110
4	184	318	37624	44000	8200
5	230	491	32100	37300	3700
6	235	492	22700	26400	2000

Всасывающие ТВС существенно снижают вероятность повтор­ного попадания в карьерное пространство удаляемых вредных веществ за счет продувки откачиваемого воздуха через пылегазоочистную установку или его транспортировки по горизонтальным и вертикальным воздухопроводным каналам в зону, удаленную от карьера на достаточное расстояние.

При всасывании воздуха из очагов загрязнения коэффициент эффективности проветривания k значительно увеличивается, так как в этом случае, в отличие от нагнетательной вентиляции свобод­ными струями, не происходит рассеивания вредностей в атмосфе­ре карьера с усреднением их концентрации в проветриваемом объеме, а осуществляется удаление воздуха с максимальной кон­центрацией вредных веществ, многократно превышающей сред­нее значение. Например, уровень запыленности на рабочих пло­щадках карьера может превышать общий пылевой фон карьера в десятки и сотни раз, а при отсутствии средств пылеподавления - в тысячи раз [78, 111]. Уровень загазованности транспортных берм при работе автотранспорта превышает усредненный показатель загазованности атмосферы карьера в десятки раз [111]. Следо­вательно, при замене нагнетательных БТВС и ТВС, у которых k = 0,5÷0,9, на всасывающие ТВС при k=10÷100, потребность круп­ных карьеров в свежем воздухе сократится не менее чем в 10÷100 раз и будет находиться в пределах Q = 100÷5400 м³/с.

Для достижения указанных показателей при эксплуатации вса­сывающих ТВС необходимо учитывать, что длительный забор воз­духа в одной точке неизбежно приводит к постепенному уменьше­нию концентрации вредностей в откачиваемом воздухе до уровня, сопоставимого со средним уровнем загрязненности атмосферы карьера, и соответственному снижению эффективности вентиля­ции. Кроме того, процесс проветривания осложняется тем, что ис­точники выделения вредных примесей в большинстве своем мо­бильны и рассредоточены по всему карьеру, а зона активного вли­яния всасывающих отверстий в сравнении с объемом карьерного пространства составляет ничтожную величину.

На рис. 3.6 показан спектр скоростей всасывания горизонталь­ного трубопровода [112]. На оси абсцисс отложены относительные расстояния от центра приемного отверстия (в калибрах r/D); ряд кри­вых представляет ли­нии равных скоростей (изотахи в относитель­ных единицах от сред­ней скорости на всасе).

Спектры скоростей всасывания автомодельны в широком диа­пазоне чисел Рейнольдса, поэтому приведен­ные графики пригодны для определения ско­ростей в зоне всаса воздуховодов любого диаметра при любой практически возможной скорости на расстояниях до одного калиб­ра (r/D ≤ 1). При больших расстояниях от приемного отверстия ско­рости определяются с некоторым приближением по формуле [112]:

, м/с (3.26)

Рис. 3.6. Спектр скоростей всасывания для трубопровода круглого сечения

где u_o –скорость всасывания (средняя по сечению приемного отверстия), м; D - диаметр приемного отверстия, м; r — удаление за­данной точки от центра приемного отверстия, м.

Анализ спектра скоростей показывает, что уже на расстоянии 1,05 ∙ D скорость всасывания на продолжении оси воздуховода со­ставляет лишь 5% от начальной и_о.

Поэтому очевидно, что для поддержания высокой эффектив­ности воздухообмена при k >> 1, всасывающие ТВС должны быть мобильны. Маршрут и скорость их перемещения в карьерном про­странстве необходимо назначать на базе прогнозных оценок заг­рязненности воздуха в рабочих зонах и оперативных данных, по­лучаемых пылегазовентиляционной службой карьера.