Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Аэрология горных предприятий. В 2 частях. Ч.1. Аэрология карьеров. Ч.2. Вентиляция. Методические указания
.pdf
К5- коэффициент, учитывающий высоту пересыпки материала (по данным
÷
3600
)2.01(8.52035.08.02.12.1
табл.5);
П
q
– удельное выделение твёрдых частиц с 1 т отгружаемого
УД
(перегружаемого) материала, г/т (принимается равным 3,0 г/т);
ПÏ- количество отгружаемого (перегружаемого) материала, т/год.
2.Для расчёта нормативов ПДВ количество твёрдых частиц (г/с),
выделяемых при погрузочно-разгрузочных работах, определяется по формуле
где П
ТВ
М
Ч
= [КО·К1·К4·К5·q
П
– максимальное количество отгружаемого (перегружаемого) материала в
П
·ПЧ(1-ή)]/3600, г/с (5.2)
УД
час, т/ч.
Пример
Определить количество твёрдых частиц, выделяющихся при погрузке
ежегодно 2,5×106т груза со склада, открытого с 3-х сторон, имеющего высоту
погрузки 1,0 м. Погрузка и перегрузка производится 300 дней в году по 2 смены
в день, а также норматив ПДВ твёрдых частиц.
Решение
1. Количество твёрдых частиц, выделяющихся при погрузке
ТВ
М
= 1,2·1,2·0,8·0,5·3,0·2,5·106(1 – 0,2)·106= 3,4 т/год,
П
2. Количество материала, перегружаемого в 1 час
П
= 2,5·106/300·16 = 520,8 т/ч
Ч
3. Норматив ПДВ
ТВ
М
=
П
= 0,20 г/с
1.6. Карьерный транспорт
Расчёт вредных выбросов при сжигании топлива в двигателях
внутреннего сгорания
При работе автомобиля или тепловоза в карьере можно выделить три
характерных режима работы двигателя:
холостой ход – при перегрузке, маневрах и ожидании, на спуске;
полное использование мощности двигателя – при движении
гружёного автомобиля по горизонтальным участкам трассы, при движении
гружёного и порожнего автомобиля на подъём;
11
частичное (50%) использование мощности двигателя – при движении
ni
iТСА
m
1
..,
iKÀ.
//. KiA
/.. KiA
k
n
k
ik
tq
1
порожнего автомобиля по горизонтальным участкам трассы и при
разгрузке автомобиля.
Масса годового выброса вредных веществ (т/год) от сжигания топлива в
двигателях автомобилей или тепловозов составит
M
А,С,Т
=
, (6.1)
где n – общее число примесей, выбрасываемых в атмосферу; i - виды
примесей, выбрасываемых источником (i = 1….n); m
– масса i- го вредного
А.С.Т.
вещества (т/год), выброшенного автомобилем, которая определяется:
m
А,С,Т,i
= m
n
NАР Кi K1103, (6.2)
год
где m
- масса i-го вещества, выброшенного двигателем при работе на
различных режимах, кг/сутки;
n
– число дней работы машины в году;
ГОД
N
- число автосамосвалов;
АР
k – количество режимов работы двигателя;
K1- коэффициент, зависящий от возраста парка и технического состояния
самосвалов.
Для СО указанный коэффициент равен 2,65;
для СН – 2,25;
для NOx- 2,0;
для С- 2,65.
Kt- коэффициент влияния условий работы: для автомобилей = 1,0.
Масса i-го вредного вещества (кг/сутки) определяется из выражения:
m
=
, (6.3)
где n – число режимов двигателя;
qik- удельный выброс вредного вещества при работе двигателя на к- ом режиме,
кг/ч (табл.9);
tk- время работы двигателя на К-ом режиме в сутки, час;
Определяется, исходя из времени работы двигателя на данном режиме в
продолжении рейса и суммарного времени работы машины в сутки (табл.10)
12
Таблица 9
Марка
автомобиля и
двигателя
Вредные
вещества
Значение удельных выбросов вредных веществ
дизельными двигателями, qik, кг/ч
Холостой ход
50%
мощности
Максимальная
мощность
БелАЗ-75401
(ЯМЗ-24 ПМ2)
42т
368кВт
СО
0,160
0,219
0,519
NOx
0,115
0,963
1,767
СН
0,044
0,087
0,161
С
0,005
0,024
0,052
Вид транспорта
Процентное распределение времени работы двигателей
автомобилей при различных нагрузочных режимах
Холостой ход
50% мощности
Максимальная
мощность
Автомобили
33 – 41
18 – 14
49 – 45
Дизель-троллейвоз
40 – 55
30 – 20
30 – 25
Значения удельных выбросов вредных веществ
дизельными двигателями
Процентное распределение времени работы двигателей
автомобилей при различных нагрузочных режимах
Таблица 10
Пример
Определить количество вредных веществ, выделяемых автомобилями за
сутки (кг\сутки) и за год (т/год), а также общее суммарное выделение этих
веществ за тот же период времени при следующих условия работы:
Самосвал БеЛАЗ -75401 42т
Количество автомобилей 10.
Число дней работы в году = 250 в 2 смены (16 ч).
Решение
1. Распределяем время работы двигателя при различных режимах
Холостой ход - 33% = 0,33
50% мощности -18% = 0,18
Максимальная мощность – 49% = 0,49
Сумма 100% = 1,0
2. Определяем время работы двигателя при различных режимах в сутки
tk= 16·0,33 – холостой ход
16·0,18 – при 50% мощности
16·0,49 – максимальная мощность
3. Определяем количество вредных веществ, выделяемых двигателем
автомобиля за сутки
СО: m = 0,160·16·0,33 + 0,219·16·0,18 + 0,519·16·0,49 = 5,6 кг/сутки
13
NOx: m = 0,115·16·0,33 + 0,963·16·0,18 + 1,767·16·0,49 = 17,26 кг/сутки
m
№ вари-
анта
Колич-во
породы,
П, м3/год
х10
6
Влажность
мат-ла,
W, кг/кг
Скорость
ветра,
V, м/с
Механи-
зация
ЭШ
Эффектвн.
пылеподавл.
Ή
Площадь
пылящей
поверхн.,
SО, м2
1
1,1
0,3
0,5
15/90
0,2
2500
2
1,2
0,5
0,7
20/90
0,3
2600
3
1,3
0,7
1,0
10/70
0,4
2700
4
1,4
0,9
1,5
4/40
0,2
2800
5
1,5
1,0
1,8
6/45
0,3
2900
6
1,6
1,2
2,0
5/45
0,4
3000
7
1,7
1,4
2,3
15/90
0,2
3100
8
1,8
1,6
2,5
20/90
0,3
3200
9
1,9
1,8
2,7
10/90
0,4
3300
10
2,0
2,0
3,0
10/70
0,2
3400
11
2,1
2,3
3,6
4/40
0,3
3500
12
2,2
2,6
4,0
6/45
0,4
2400
13
2,3
2,9
4,4
5/45
0,2
2300
14
2,4
3,1
4,8
10/70
0,3
2200
15
2,5
3,3
5,0
15/90
0,4
2100
СН : m = 0,044·16·0,33 + 0,087·16·0,18 + 0,161·16·0,49 = 2,01 кг/сутки
С : m = 0,005·16·0,33 + 0,024·16·0,18 + 0,052·16·0,49 = 0,51 кг/сутки
4. Общее количество вредных веществ, выделяющих двигателем
автомобиля за сутки:
= 5,6 + 17,26 + 2,01 + 0,51 = 25,38 кг/сутки
5 Годовой выброс вредных веществ, выделяющих 10-ю автомобилями
СО : 5,6·250·10·2,65·1·103 = 37,1 т/год
NOx: 17,26·250·10·2,0·103= 114,3 т/год
СН : 2,01·250·10·2,25·103= 13,3 т/год
С : 0,51·250·10·2,65·103 = 3,38 т/год
5. Суммарный выброс вредных веществ
37,1 +114,3 +13,3 + 3,38 = 168,1 т/год
Варианты заданий
Задача № 1.1 (отвалы)
14
Задача № 1.2 (склады ПИ)
№ вари-
анта
Склад
открыт
с
Высота
падения
материа
ла,
Н, м
Количество
полезного
ископаемого
, П, т/год
К6
Площадь
основания
штабеля,
SШ, м
2
Влажность
угля,
W, кг/кг
1
4-х сторон
0,5
50 000
1,3
100
0,3
2
3-х сторон
0,75
60 000
1,4
125
0,4
3
2-х полностью
1,0
70 000
1,5
150
0,5
4
2-х частично
1,25
80 000
1,6
175
0,6
5
1-ой стороны
1,5
90 000
1,3
200
0,7
6
4-х сторон
1,75
100 000
1,4
225
0,8
7
3-х сторон
2,0
110 000
1,5
250
0,9
8
2-х полностью
2,25
120 000
1,6
230
1,0
9
2-х частично
2,5
130 000
1,3
220
0,9
10
1-ой стороны
2,75
140 000
1,4
210
0,8
11
4-х сторон
3,0
150 000
1,5
200
0,7
12
3-х сторон
3,25
160 000
1,6
190
0,6
13
2-х полностью
3,5
170 000
1,3
180
0,5
14
2-х частично
3,75
180 000
1,4
170
0,4
15
1-0й стороны
4,0
190 000
1,5
160
0,3
№
вар
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
13
14
15
А,т
100
150
200
250
300
325
350
225
275
175
375
400
210
230
240 ∆ 0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
0,55
0,6
0,65
0,7
0,75
0,8
0,4
0.5
№
вар.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
13
14
15
VБ,
м/с
5 6 7 8 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
ρ,т/
м
3
2,0
2,1
2,2
2,3
2,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2,0
2,1
2,2
2,3
2,4
ή
0,65
0,7
0,75
0,8
0,6
0,63
0,71
0,73
0,74
0,81
0,67
0,74
0,82
0,83
0,78
Задача № 1. 3 (взрывные работы)
Задача № 1. 4 (буровые работы)
15
№ варианта
Работа
склада с
Высота
пересыпки,
м
Годовая
отгрузка,
П*106, т/год
Эффективность
пылеподавления
ƞ
1
4-х сторон
0,5
1,0
0,2
2
3-х сторон
0,75
1,1
0,25
3
2-х полностью
1,0
1,2
0,30
4
2-х частично
1,25
1,3
0,35
5
1-й стороны
1,50
1,4
0,40
6
4-х сторон
1,75
1,5
0,45
7
3-х сторон
2,0
1,6
0,42
8
2-х полностью
2,25
1,7
0,38
9
2-х частично
2,5
1,8
0,36
10
1-ой стороны
2,75
1,9
0,34
11
4-х сторон
3,0
2,0
0,32
12
3-х сторон
2,8
2,1
0,28
13
2-х полностью
2,6
2,2
0,26
14
2-х частично
2,4
2,3
0,24
15
1-ой стороны
2,2
2,4
0,22
№ вар
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
13
14
15
N
АР
5 6 7 8 9
10 9 8 7 6 5 6 7 8
9
Число
дней
работы
в году
250
260 270 280 290 300 250 260 270 280 290 300 250 260 270
Задача № 1. 5 (погрузочно-разгрузочные работы)
Задача № 1.6 (карьерный транспорт)
16
2
2
Практическое занятие № 2
Нормирование качества атмосферного воздуха в карьере и за его
пределами
Для нормирования качества атмосферного воздуха необходимо знать
количество вредных примесей, поступающих от всех источников выбросов, и
их концентрацию, как в карьере, так и за его пределами.
Для прогноза концентрации вредных примесей в атмосфере необходимо
определить количество вредных веществ, поступающих в атмосферу от
совокупности всех источников, расположенных как внутри карьера
(внутренние источники), так и на поверхности за контурами действующего
карьера (внешние источники). Важную роль в прогнозировании концентрации
вредных веществ в атмосфере карьера играет проветривание. В зависимости от
схемы проветривания меняется занос вредных веществ в атмосферу карьера и
их вынос за его пределы.
Пример
Определить уровень запылённости атмосферы карьера глубиной
Н = 200 м, длиной дна LД = 1500 м, отрабатываемого экскаваторно –
автомобильным комплексом с помощью буровзрывных работ и
транспортированием вскрыши на внешний отвал, высотой НО = 80 м.
Подветренным и наветренным бортами являются нерабочие борта карьера с
углами откоса β1=
= 40°. Господствующее направление ветра
перпендикулярно борту карьера. Отвал расположен с подветренной стороны
(см. рис.),
- угол распространения свободной турбулентной струи.
Расстояние от отвала до границы карьера принять 15 Но.
17
1,0
Н
1.0
200
Схема расположения объектов открытых горных работ
Внутренними источниками пылевыделения являются: -
1 - буровые работы;
2 – выемочно-погрузочные работы;
3– внутрикарьерный транспорт.
Внешние источники:
1 – поверхность нарушенных земель;
2 –автотранспорт, движущийся по магистральным автодорогам,
соединяющим карьер с внешним отвалом;
3– обогатительные фабрики.
Длина автодорог:
- временных зависит от глубины карьера
LВР = 1,5
= 1,5
= 3 000 м;
- постоянных зависит от расстояния между карьером и пунктом назначения
18
LП = 1,5·ХП = 1,5·1200 = 1800 м
Р
P
Площадь нарушенной поверхности
F = ХП·bП= 1200· 1281 = 1 536 000 м2,
где bП – ширина проветриваемого участка карьера определяется по формуле
bП = BД + 2H ctg
,
где ВД – ширина дна карьера, м; (она равна 50 м);
= 18°- угол наклона рабочего борта.
B П= 50 + 2·200·ctg 18° = 1281 м
Число рабочих дней в году NРД = 250;
продолжительность смены ТСМ = 8 ч.
При комплектации оборудования принято 1 экскаватор, 1 буровой
станок, 5 автосамосвaлов (ЭКГ-12.5; СБШ -200; БелАЗ -75215/180т).
Решение
Рассчитываем интенсивность пылевыделения при работе оборудования
по технологическим процессам (бурение, выемочно- погрузочные работы,
автотранспорт, отвалообразование).
Интенсивность пылепоступления в карьер от внутренних источников
определяется по формуле
G’ = n1’k1’q1’+ n2’k2’q2’+…….+ nn’kn’qn’, (2.1)
где n1, n2, …nn- число источников соответствующего типа;
k1, k2,…kn- коэффициент одновременности работы источников
рассматриваемого типа;
k1 = NP/ N,
где NP и N – число работающих и находящихся в карьере (в
рециркуляционной зоне) однозначных машин соответственно;
q1, q2,…qn- интенсивность выделения вредных примесей источником данного
типа, мг/с.
- Бурение:
по сделанным ранее расчётам
М
ТВ
= 0,15 г/с или q1= 0,15 г/с = 150 мг/с
Б
- Выемочно-погрузочные работы работы:
М
ТВ
= 0,20 г/с или q2= 200 мг/с
П
- Автотранспорт:
2.1. Максимально – разовый выброс пыли (г/с) при движении автомобилей
19
,
3600
)22(10
1
3
АР
РЕЙС
ВРУДВПУДПО
NnLqLqКК
Скорость, км/ч
10
20
30
КO
1,0
2,0
3,5
Тип покрытия
дорог
Удельное выделение пыли при движении автомобилей, кг/км
Угольная
Угольно – породная
Породная
БелАЗ
7549
7519
7521
7549
7519
7521
7549
7519
7521
Щебёночное
1,01
1,53
2,20
0,52
1,17
1,44
0,59
0,79
1,04
Грунтощебёночное
и грунтогравийное
1,28
1,94
2,74
0,63
1,44
1,94
0,72
0,99
1,31
Грунтовая на
отвале
1,8
2,66
3,85
0,88
2,03
2,73
1,01
1,38
1,84
Грунтовая в забое
2,2
3,29
4,73
1,10
2,50
3,33
1,26
1,71
2,25
3600
52)8,1204,10,3244,1(10,210
3
Ï
И
M
А,П,
=
(2.2)
где КO- коэффициент, учитывающий среднюю скорость движения
автосамосвалов в карьере, (принимается по табл. 11)
Таблица 11
Зависимость КО от скорости движения автосамосвалов
К1- коэффициент, учитывающий состояние дорог, принимается :
- грунтовая дорога = 1,0; (принимаем по условию задачи)
- щебень, обработанный КСl = 0,1;
- просто щебень = 0,5.
Q
УДП
, q
- удельное выделение пыли при прохождении одним автомобилем
УДВ
1 км соответственно стационарной и временной дороги, кг/км; (принимается по
табл. 12)
Таблица 12
Удельное выделение пыли при движении автомобилей
LП и LВ- соответственно длина стационарных и временных дорог, м;
NAP - число работающих самосвалов;
n
–число рейсов в час
РЕЙС
mАП =
С учётом пылеподавления
m
′
= mАП (1 -
АП
) = 68800(1 – 0,8) = 13 760 мг/с (2.3)
2.2. Масса (т/год) твёрдых веществ, сдуваемых с поверхности
материала, транспортируемого автосамосвалами
m
АТМ=КО·К1·qПП
· SÀ·NАР·L
ТР·nРЕЙС.Г
·
20
= 68,8 г/с или 68800 мг/с
·106, т/год,
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]