книги из ГПНТБ / Чулаков П.Ч. Теория и практика обеспыливания атмосферы карьеров

По данным Исследований '[32], потеря скоростного напора при угле конусности 10° составляет около 16%. Таким образом, в диффузоре, помимо потерь на трение, неизбежных при движении любого потока в трубах, возникают дополнительные потери из-за по­

для преодоления последующих сопротивлений и со­ противлений и создания скоростного напора на выходе из установки.

Для математического анализа движения потока в трубе Вентурп применимы уравнения Бернуллн и не­ разрывности.

В установившемся идеальном несжимаемом потоке

Сечение 5 2 не равно сечению горловины S0, а меньше его на величину, характеризующуюся коэф­ фициентом сжатия струи,

50

откуда теоретическая скорость потока в его сжатом

В горловине трубы Вентури скорость потока и определяется скоростью движения частиц пыли, т. е. и = ѵ [34J, а последняя, в свою очередь равна

51

Далее, зная расход воды Q, диаметр горловины трубы Вентури можно выразить как

пределения поля скоростей в ее горловине и диф­ фузоре.

53

или по величине коэффициента кинетической энергии

dS. (11.55)

S0 J \ «о

Коэффициенты M0, N0 могут быть равны единице или могут быть -больше единицы. Чем значительнее ко­ эффициенты превышают единицу, тем поток неравно­ мерней. Значения М0, No ближе к единице при пере­ сечении линии образующих диффузора и ядра пото­ ка, выходящего из конфузора, на расстоянии Іо от начала горловины. Исходя из этих условий находим

t0 sin 180

cos •

(11.56)

После некоторых преобразований получим

(11.57)

Тогда общая длина трубы Вентури

+ d0 ( Л - 0 -

S3

Т а б л и ц а 7

днях очистки осаждаются и более мелкие частицы пыли. От всей пыли, выдуваемой из скважины, 27,5% оседает в пылеприемнолі зонте, 47,86% улавливается пылеосадительной камерой, 24,3% —циклонами, 0,39%—на стадии тонкой очистки и 0,0016% пыли выбрасывается в атмосферу.

Исходя из данных, приведенных в табл. 7, оп­ ределена фактическая эффективность работы пылеосадительиой камеры и циклонов с обратными кону­

§ 3. ПРИМЕНЕНИЕ ВОДОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ ПЫЛИ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

В настоящее время для подавления пыли при шарошечном бурении скважин все более широкое при­ менение находит водовоздушная смесь. Следует от­ метить, что на некоторых карьерах (Оленегорском, Магнитогорском, Ждановеком, Аксайском и др.) при­ менение водовоздушиой смеси привело к снижению производительности бурения и стойкости долот [10, 35, 36], в то время как на многих других карьерах про­ изводительность бурения при этом не снижалась. Противоречивость показателей бурения с подачей во­ довоздушиой смеси объясняется различными свойства-

56

ми буримых пород и несоответствием расхода воды оптимальной величине.

При бурении скважин с применением водоврздушной смеси (рис. 10) вода из резервуара / насосом 2 по водопроводному шлангу 3 через вертлюг 4 подает­ ся в буровой став 6, где распыляется на мелкие кап­ ли в потоке сжатого воздуха, подаваемого от ком­ прессора 5. Размеры капель при выбросе из иро-

Рис. 10. Схема пылеподавлення водовоздушной смесью

Выходящий из скважины пулЫпообразный шлам отбрасывается в сторону от устья скважины воз­ душным потоком, создаваемым вентилятором 7, рас­ положенным под рабочей площадкой бурового стан­ ка. При этом крупные частицы оседают, а мелкие уносятся на расстояние 8—12 м. Со временем шлам затвердевает, и поэтому он не является источником повторного пылевыделения.

Как показали наблюдения, эффективность пыле­ подавлення с увеличением глубины скважин возра­ стает, так как при этом увеличивается продолжи­ тельность нахождения частиц пыли в водовоздушном

57

потоке. При забуриванин скважин для смачивания об­ разующейся пыли сжатый воздух перекрывают и по­ дают только воду.

В зимнее время воду подогревают электронагре­ вателем ТЭН-12 [8] мощностью 5 квт, вмонтированным в резервуар с водой емкостью около 1,5 м3 , или резер­ вуар заливают горячей водой. Расход воды контро­ лируется при помощи указателя расхода. Избыток

Увлажнение буровой мелочи сопровождается из­ менением ее липкости—способности частиц, прили­ пать друг к другу, а также к буровой штанге и стен­ кам скважины. При увеличении влажности липкость измельченных горных пород сначала возрастает до некоторой .максимальной величины, а затем начинает снижаться и становится равна липкости частиц при естественной влажности измельченной породы.

Необходимая влажность, до которой следует ув­ лажнить буровую мелочь, зависит от свойств бури­ мой горной массы и изменяется от 45 до 70%. По данным исследований, для пород Криворожского бассейна фп = 50-=-70%.

Запыленность воздуха в кабине машиниста стан­ ка даже при расходе воды 0,05—0,06 кг/сек не превы­ шает запыленности фона. Однако при малом расходе воды в за'бое скважины образуется масса большой липкости. При этом отрыв от общей массы отдель­ ных частиц, особенно крупных, затруднителен. По­ этому буровая мелочь переизмельчается и в резуль­ тате снижается производительность бурения.

Соотношение компонентов водовоздушной смеси, при котором скорость бурения остается стабильной

58

и максимальной, составляет по объему 1 : 360—1 : 420, что соответствует расходу воды 0,5—0,65 кг/сек.

Таким образом, практика применения водовоздушион смеси при шарошечном бурении скважин пока­ зывает, что этот способ подавления пыли является наиболее эффективным в условиях, когда вода не вызывает размыва и обрушения стенок скважин.

Глава III

ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЕ ПРИ ВЗРЫВНЫХ РАБОТАХ

§ 1. ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЫЛЕГАЗОВОГО ОБЛАКА ПРИ ВЗРЫВНЫХ РАБОТАХ

до температуры окружающей среды грубодисперсные частицы пыли начинают осаждаться. Скорость осаж­ дения будет зависеть от массы частиц пыли и силы действия ветрового потока.

Концентрация пыли в пылегазовом облаке зависит от многих факторов и через 30—60 сек после взрыва на расстоянии 30—40 м от взорванного 'блока состав­ ляет 600—5000 мг/м3 . Удельный выход пыли в услови­

С точки зрения сдуваемости большой интерес представляет дисперсный состав осевшей из иылегазового облака пыли. По данным исследований, в усло-

59