Практическая работа № 1 Определение количества пыли при выемочно-погрузочных работах и расчет оптимальных параметров гидрообеспыливания

Цель работы: приобретение практических навыков определения количества пыли при экскавации горной массы в рабочей зоне, ознакомление со способами борьбы с пылью и расчет оптимальных параметров гидрообеспыливания.

Задачи практической работы:

1. Расчет максимально разового количества пыли, выделяемого в атмосферу.

2. Определение оптимальных параметров гидрообеспыливания.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

При ведении выемочно-погрузочных работ в карьерах максимальное количество пыли выделяется при работе экскаваторов, несколько меньшее при работе бульдозеров, колесных или тракторных погрузчиков. Это объясняется высотой перепада горной массы, которая при работе экскаваторов достигает нескольких метров, что способствует интенсивному сдуванию пыли с кусков горной массы при ее экскавации. Концентрация пыли, выделяющейся при выемочно-разгрузочных работах, зависит от типа, крепости и естественной влажности горных пород, производительности экскаваторов, метеорологических факторов, квалификации машиниста и т. п.

Снижение запыленности воздуха при выемочно-погрузочных работах может быть осуществлена путем выноса пыли из экскаваторного забоя с помощью искусственной вентиляции, осаждением взметнувшейся пыли за счет ее коагуляции и утяжеления, а также увлажнением пыли, находящейся разрабатываемом массиве или навале.

Наиболее распространение на карьерах получили способы снижения интенсивности пылевыделения, основанные на увлажнении разрабатываемой экскаваторами горной массы. Сущность их заключается в том, что при увлажнении горной массы пылевые частицы оказываются связанными, что предотвращает взметывание их при соприкосновении с воздушным потоком. Для увлажнения горной массы может применяться вода, а также растворы различных химических веществ.

МЕТОДИКА РАСЧЕТА

1. Интенсивность пылевыделения.

Максимально разовое количество пыли, выделяемое в атмосферу при погрузке экскаватором в автосамосвалы, рассчитывают по формуле:

где P₁ – содержание пылеватых и глинистых частиц в породе, в долях единицы (P₁ = 0,05);

P_v – коэффициент, учитывающий скорость ветра в зоне работы экскаватора (таблица 1);

P_w – коэффициент, учитывающий влажность материала (таблица 2);

– производительность экскаватора.

2. Расчет оптимальных параметров гидрообеспыливания.

Оптимальный удельный расход воды при увлажнении горной массы определяется по формуле:

q_у = 10^-4 z (W_{м. в.} – W_н) k₁ k₂ k₃, м³/т

где z – содержание фракций 0 –10 мм в 1 м³ руды или породы, %;

W_{м. в.} – максимальная влагоемкость увлажненной горной массы, %;

W_н – начальная влагоемкость горной массы, %;

k₁ – коэффициент, учитывающий испарение с поверхности (k₁ = 1.1);

k₂ – коэффициент неравномерности увлажнения (k₂ = 1.3);

k₃ – коэффициент, учитывающий смачивание крупных кусков горной массы (k₃ = 1.1).

Количество воды для разового увлажнения забоя:

где q_у – удельный расход воды, м³/т;

– производительность экскаватора, т/ч;

Т – продолжительность смены, ч.

Таблица 1

Зависимость P_v от скорости ветра

Скорость ветра, м/с	Pv
до 2	1,2
до 5	1,2
до 10	1,5
до 20	2,0
свыше 20	2,5

Таблица 2

Зависимост P_w от влажности материала

Влажность материала, %	Pw
0 - 0,5	1
от 0,5 до 1,0	0,9
от 1,0 до 3,0	0,8
от 3,0 до 5,0	0,7
от 5,0 до 7,0	0,6
от 7,0 до 8,0	0,4
от 8,0 до 9,0	0,2
от 9,0 до 10,0	0,1

При круглогодичной работе карьера в расчете принимать P_w=0,01

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

При ведении выемочно-погрузочных работ в карьере используются экскаваторы с различной мощностью и производительностью. Работы ведутся круглый год. Плотность породы ρ = 3,5 т/м³, содержание фракций 0-10 мм в 1м³ породы Z = 5%.

Варианты индивидуальных данных для расчета указаны в таблице 6.

Таблица 6

Необходимые данные для расчета, распределенные по вариантам

№	Скорость ветра, м/с	Производительность экскаватора, м3/ч	Влагоемкость Wм. в., %	Влагоемкость Wн, %	Прод-ть смены, ч
1	5	250	30	5	6
2	6	510	28	6	5
3	8	370	31	4,5	7
4	14	450	29	4	6
5	19	200	27	5,5	5
6	3	300	30	5	7
7	7	220	28	6	6
8	11	470	31	4,5	5
9	16	330	29	4	7
10	23	410	27	5,5	6
11	1	240	30	5	5
12	12	520	28	6	7
13	9	430	31	4,5	6
14	17	360	29	4	5
15	21	300	27	5,5	7