Снижение загрязнения атмосферы минеральной пылью

Основные источники поступления минеральной пыли в атмосферу сгруппированы в табл. 2.

Таблица 2

Загрязнение атмосферы минеральной пылью

Вид работ	Основные причины загрязнения атмосферного воздуха
Подземная разработка месторождений	Выдача из подземных выработок рудничного воздуха Пылевыделение с породных отвалов Погрузочно-транспортные операции и дробление горной массы на поверхности
Открытая разработка месторождений	Массовые взрывы при отбойке пород и полезных ископаемых Бурение скважин, машинная выемка, погрузка, перевалка, дробление, транспортировка горной массы в карьерах и на отвалах Эксплуатация в карьерах и на отвалах дорог, не имеющих твердого покрытия Пылевыделение с породных отвалов и откосов бортов карьеров, взметание осевшей ранее в карьере пыли

Большие загрязнения атмосферного воздуха минеральной пылью наблюдаются в аварийных ситуациях при пожарах в угольных и серных карьерах. Сокращение выбросов обеспечивают следующие мероприятия: применение пожаробезопасных систем разработки пласта, изолирование выработанных пространств, создание в них инертной атмосферы, быстрое и эффективное тушение возникших пожаров.

Снижение пылевыделения в процессе массовых взрывов на карьерах может быть достигнуто путем совершенствования технологии взрывной отбойки, что обеспечивает сокращение выхода переизмельченных пылевых фракций отбиваемых пород и полезных ископаемых, а также за счет предварительного увлажнения породных массивов. Существенное значение на процесс пылеподавления (осаждение пыли) имеют метеорологические условия ‑ массовые взрывы целесообразно подготавливать с учетом прогноза погоды и приурочивать ко времени дождя или снегопада.

Запыленный воздух, проходя по горным выработкам, почти полностью самоочищается (98-99 %). Повышенная концентрация угольной пыли отмечается, как правило, в вентиляционных потоках, проходящих через скиповые стволы, во время погрузки и разгрузки скипов. Мероприятия по пылеподавлению (орошение горных массивов) и пылеулавливанию, реализуемые при проведении горных работ в подземных выработках, обеспечивают снижение запыленности рудничного воздуха. Однако в некоторых случаях запыленность может быть выше предельных допустимых концентраций пыли, поэтому обеспыливание рудничного воздуха при выдаче его на поверхность представляется желательным. Может быть рекомендован процесс обеспыливания, основанный на конденсации влаги на пылинках, происходящей при подъеме по стволам шахт и снижении температуры рудничного воздуха, имеющего высокую влажность.

Интенсивность пылевыделения при машинной выемке, рыхлении, погрузке, перевалке, транспортировке и дроблении пород, осуществляемых в открытых горных выработках или на поверхности, снижается с помощью увлажнения массивов пород, орошения с применением растворов поверхностно - активных веществ (ПАВ). Трубопроводный транспорт угля в виде водоугольной смеси обладает рядом существенных преимуществ, в том числе характеризуется отсутствием загрязнения воздушной среды. Представляет несомненный интерес опыт использования на некоторых щебеночных и гравийных карьерах для транспортировки полезных ископаемых трубопроводного пневмоконтейнерного транспорта, не загрязняющего атмосферу ни пылью, ни газообразными продуктами, даже названного поэтому «гигиеническим».

Мероприятия по снижению запыления карьерного воздуха при транспортировке пород сводятся к снижению интенсивности пыления с перевозимых пород и пылеобразования при движении автомобильного транспорта на карьерных и отвальных дорогах. Автодороги на карьерах имеют обычно щебеночное или гравийное покрытие. Уровень запыленности воздуха без применения средств борьбы с пылью на автодорогах карьеров достигает 500 мг/м^з (при ПДК от 1 до 10 мг/м^з), причем в пылевом облаке более 90 % пыли имеет размер менее 10 мкм. Получившее наибольшее распространение в карьерах гидрообеспыливание путем орошения дорог водой в большинстве случаев недостаточно эффективно, характеризуется кратковременностью действия, не экономично, применимо только в летнее время, снижает срок службы дорог. Наиболее целесообразным считается способ снижения пылевыделения за счет связывания пылевых фракций вяжущими веществами с образованием эластичного «коврика» из этих компонентов. Вяжущие вещества должны выбираться с учетом удовлетворения следующих требований: эластичность, но достаточная прочность связывания пылевых фракций износа дорожных покрытий; нетоксичность, нерастворимость в воде, неагрессивность к резине и металлу и экономичность применение. Применение в качестве связующих веществ хлорида кальция (обеспыливание в течение 240 ч) и мазута (600 ч) повышает эффективность пылеподавления, однако имеет и существенные недостатки: загрязнение карьерной воды, выделение вредных паров. Применение отходов бумажно-целлюлозной промышленности снижает интенсивность пылевыделения при щебеночном покрытии дорог на 80-89 %.

Снижение пылевыделения с породных отвалов и откосов бортов карьеров, происходящего вследствие интенсивной ветровой эрозии пород, сводится к выбору эрозийно устойчивых форм породных отвалов, например невысокие отвалы правильных геометрических форм ‑ усеченного конуса, усеченной пирамиды. Также снижение пылевыделения происходит за счет обработки наиболее эрозирующих поверхностей пылесвязывающими растворами и эмульсиями и водой, а также при осуществлении посева многолетних трав. При расположении отвала на земельных отводах целесообразно учитывать направление господствующих ветров.

Недопущение пожаров терриконов также обеспечивает существенное снижение пылеобразования (в очагах горения при высоких температурах происходит интенсивное разрушение кусков породы до размеров пылевых частиц; в процессе горения наблюдаются местные обрушения боковых поверхностей отвала, сопровождающиеся дополнительными выбросами пыли в атмосферу).

При многочисленных источниках пылеобразования в карьерах эффективная борьба за снижение запыленности воздуха возможна только при комплексном решении этой проблемы.