Практическая работа № 3 Расчет неорганизованных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при взрывных работах на карьерах

Цель работы: приобретение практических навыков расчета основных параметров загрязняющих веществ при взрывных работах на карьерах.

Задачи практической работы:

Определить объем, высоту подъема, температуру пылегазового облака и рассчитать концентрации в нем взвешенных веществ, оксидов углерода и азота и их валовое количество.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Загрязнение атмосферного воздуха при взрывных работах в карьерах происходит за счет пыли и вредных газов, образующихся при взрывах. Вредными газами, выделяющимися при взрыве, являются оксиды углерода и окислы азота.

Вредные примеси выделяются в атмосферу карьеров в виде пылегазового облака. Пылегазовое облако – неорганизованный мгновенный выброс пыли и нагретых газов.

Основными факторами, влияющими на состав и количество образующих вредных примесей, являются тип, количество, удельный расход ВВ и крепость пород, высота уступов и диаметр скважин.

МЕТОД РАСЧЕТА

1. Расчет основных параметров пылегазового облака производится на момент его максимального развития при сохранении четких очертаний.

1.1 Объем пылегазового облака ( V_о ) рассчитывается по формуле:

V_о = 44000 · А^1,08, м³

где А – количество взорванного ВВ.

1.2. Высота подъема пылегазового облака ( Н_о ) определяется по формуле:

Н_о = в · (164 + 0.258 А), м

где в – безразмерный коэффициент, учитывающий глубину скважин (в = 0,8).

1.3. Температура газов в облаке ( Т_о ) рассчитывается по формуле:

Т_о = Т_в + Т,

где Т_в – температура окружающего воздуха,

Т – температура пылегазового облака относительно окружающего воздуха, (Т = 4,8 ).

2. Концентрация вредного вещества в пылегазовом облаке (С) определяется по формуле:

где g – удельное выделение вредного вещества при взрыве 1 т ВВ, т/т

r – эффективность применяемых при взрыве средств пылегазоподавления, %.

Значения r для пыли принимаются по табл. 1; значения r для окиси углерода и окислов азота приведены в табл. 2.

3. Годовой выброс вредных веществ в атмосферу при взрывных работах определяется по формуле:

где М – выброс вредного вещества, т/год

а – коэффициент, учитывающий выделение вредного вещества из взорванной горной массы; для окиси углерода равен 1,5; для пыли и окислов азота – 1.

k – безразмерный коэффициент, учитывающий гравитационное оседание вредного вещества в пределах карьера; для пыли равен 0,16; для газов – 1.

g – удельное выделение вредного вещества при взрыве 1 т ВВ, т/т

А_г – годовой расход ВВ, т

r – эффективность применяемых при взрыве средств пылегазоподавления, %.

Таблица 1

Показатели удельного выделения пыли при взрыве 1 т ВВ

Руды и породы	Крепость по Протодъяконову	Удельный расход ВВ, кг/м3	g для пыли, т/т
1. Осадочные породы (сланцы, алевриты, песчаники, известняки, гипсы, безрудные роговики, фосфориты)	6 – 8 5 – 6 6 – 8 7 – 8 6 – 8	0,37 0,5 0,55 0,6 0,8	0,0945 0,064 0,526 0,110 0,0413
2. Метаморфические породы (магнетитовые роговики, фосфориты, известняки, рисчорриты, апатитовая руда, силикатно-магнетитовые роговики, датолитовая руда)	15 – 17 8 – 10 10 – 12 17 – 20 10 – 12 17 – 20 12 – 14	0,84 0,57 0,72 0,75 0,74 1,08 0,71	0,0322 0,064 0,0583 0,108 0,1243 0,148 0,240

Таблица 2

Значения показателя g удельного выделения окиси углерода (СО) и окислов азота (NO_x) на 1т ВВ при взрывных работах

Тип ВВ Горная порода	Окись углерода / окислы азота, т/1т вв
	Гранулиты	Граммониты 79/21;82/18,аммонит	Граммониты 30/70;50/50	Гранулотол
1. Апатитовые руды, рисчорриты,фосфориты	0,013/0,0014	0,015/0,0013	0,019/0,00013	0,0215/ 0,00008
2. Порфириты, известняки, алевриты	0,0225/0,0029	0,025/0,0026	0,035/0,00156	0,044/0,0015
3. Сланцы, гипсы	0,0036/0,08	0,004/0,007	0,0065/0,0032	0,0071/0,0017
4. Датолитовые породы	0,0042/0,0036	0,006/0,0036	0,031/0,002	0,0374/0,0009

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

№ вар	Тип взрываемых пород	Масса ВВ на взрыв, т (А)	Тип ВВ	Крепость пород	Глубина скважин, м	Удельный расход ВВ, кг/м3 (q)	Годовой расход ВВ, т (Аг)
1	Фосфориты	20	Гранулит	6 - 8	7 - 21	0,55	2000
2	Апатитовая руда	23	Граммонит 79/21; 82/18	7 - 8	7 - 21	0,6	2120
3	Сланцы	21	Гранулотол	6 - 8	7 - 21	0,37	1900
4	Гипсы	22	Аммонит	6 - 8	7 - 21	0,55	2050
5	Рисчорриты	26	Гранулит	10 – 12	7 - 21	0,72	2200
6	Алевриты	19	Гранулотол	6 - 8	7 - 21	0,8	2260
7	Датолитовая руда	29	Граммонит 30/70; 50/50	15 - 17	7 - 21	0,84	2300
8	Известняк	22	Аммонит	6 – 8	7 - 21	0,37	1930
9	Фосфориты	24	Гранулит	7 – 8	7 - 21	0,6	2150
10	Апатитовая руда	25	Граммонит 79/21; 82/18	8 – 10	7 - 21	0,57	2100
№ вар	Тип взрываемых пород	Масса ВВ на взрыв, т (А)	Тип ВВ	Крепость пород	Глубина скважин, м	Удельный расход ВВ, кг/м3 (q)	Годовой расход ВВ, т (Аг)
11	Сланцы	17	Гранулотол	5 – 6	7 - 21	0,5	1950
12	Гипсы	21	Аммонит	6 - 8	7 - 21	0,37	1800
13	Рисчорриты	28	Гранулит	13 – 14	7 - 21	0,71	2130
14	Алевриты	21	Гранулотол	6 - 8	7 - 21	0,55	2030
15	Датолитовая руда	32	Граммонит 30/70; 50/50	17 – 20	7 - 21	0,75	2210
16	Известняк	18	Аммонит	5 - 6	7 - 21	0,5	1920
17	Фосфориты	24	Гранулит	8 - 10	7 - 21	0,57	2140
18	Апатитовая руда	25	Граммонит 79/21; 82/18	10 - 12	7 - 21	0,74	2190
19	Сланцы	20	Гранулотол	6 - 8	7 - 21	0,8	2250
20	Гипсы	19	Аммонит	5 – 6	7 - 21	0,5	1850
21	Рисчорриты	28	Гранулит	15 - 17	7 - 21	0,84	2320
22	Алевриты	22	Гранулотол	7 - 8	7 - 21	0,6	2170
23	Датолитовая руда	33	Граммонит 30/70; 50/50	17 - 20	7 - 21	1,08	2500
24	Известняк	23	Аммонит	8 - 10	7 - 21	0,57	2160