Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Аэрология карьеров. Практикум
.pdf
Графики изменения влажности воздуха, скорости ветра, повторяемости штилей и температуры воздуха в зависимости от
часов суток представлены на рис. 1.1–1.4.
Рис. 1.1. Изменение влажности воздуха во времени суток
на поверхности и в карьере
Рис. 1.2. Изменение скорости ветра во времени суток
на поверхности и в карьере
Как следует из данных рис. 1.1, летом (VII) в дневные часы
значения относительной влажности воздуха в карьерах уменьшаются вследствие повышенной температуры и снижения абсолютной влажности по этой причине. Высокая влажность атмосферы рабочих зон карьеров играет негативную роль при
11
проведении технологических процессов (образуются туманы и
мгла, снижается видимость, ослабевает инсоляция бортов и конвективный воздухообмен).
Влажность воздуха, горных пород и почвы определяет и пылевой режим предприятий, который зависит от количества выпадающих осадков и их распределения в течение года, скорости
естественных ветровых потоков, потерь влаги при испарении,
состояния снежного покрова. Наиболее «сырыми» являются
осенне-зимние месяцы, когда дождливая или снежная погода
бывает до 18 дней в месяц и более; наиболее же «сухими» – весенне-летние месяцы: дождливая погода не превышает 12–13
дней в месяц.
Скорость движения воздушного потока в карьере зависит от
скорости ветра на поверхности, температурной стратификации
и геометрии самого карьера (глубины, высоты и наклона бортов,
ориентации длинной оси карьера относительно господствующих
ветров и т.д.).
Время суток, ч
Рис. 1.3. Изменение повторяемости штилей во времени суток
на поверхности и в карьере
Как следует из данных рис. 1.2, скорость ветра у земной поверхности возрастает к полудню, затем снижается до минимума
в ночное время. Существует и годовой ход скорости ветра: максимум зимой (европейская часть страны) или летом (Восточная
Сибирь) и минимум – соответственно наоборот.
На рис. 1.3 представлены данные о количестве штилей, которые являются зеркальным отражением изменения скорости
12
ветра: чем выше средняя скорость ветра, тем менее вероятна
безветренная погода – штили. Наибольшее количество штилей
приходится на январь и июль. Наиболее часто штили устанавливаются ночью и в предутренние часы.
Рис. 1.4. Изменение температуры воздуха во времени суток
на поверхности и в карьере
Район расположения карьера имеет резко континентальный
климат, характеризуется значительными колебаниями температуры воздуха, как суточными, так и годовыми. Самый холодный
месяц в году – январь. Абсолютный минимум температуры –
10,7 °С, максимум температуры составляет 29,1 °С; максимальные суточные колебания температуры приходятся на июль и достигают 8 °С.
Выводы
Район карьера характеризуется наличием холодной длительной зимы, засушливым летом, сильными ветрами, наличием
штилей и затиший в течение примерно пятой части года. Особенно неблагоприятные условия складываются в зимний период,
когда наступают штили, как правило, при инверсии температуры, и на дне карьера скапливается холодный воздух, воздухообмен между выработанным пространством карьера и окружающей средой прекращается, что в свою очередь приводит к
интенсивному накоплению вредностей выше предельно допустимых концентраций.
13
1.4. Варианты заданий
Задание. Построить графики изменения влажности воздуха,
скорости ветра, повторяемости штилей и температуры воздуха в
зависимости от часов суток и времени года; найти максимальные,
минимальные и средние значения параметров микроклимата. Выполнить анализ микроклиматической характеристики карьера,
сделать выводы. Исходные данные представлены в табл. 1.2–1.5.
Таблица 1.2
Среднегодовые значения влажности воздуха, %
Номер
варианта
1
2
3
4
5
6
7
Месяц
I
IV
VII
X
I
VII
IV
X
I
X
IV
VII
IV
X
Место из-
мерения
К 70 69 72 69 66 68 70 71
П 69 68 72 70 67 66 72 73
К 68 71 72 65 58 54 58 66
П 72 74 76 67 61 57 60 67
К 35 37 41 32 25 23 22 28
П 33 37 38 30 23 21 21 27
К 51 54 57 50 39 35 42 48
П 50 52 53 50 40 37 42 48
К 70 69 72 69 66 68 70 71
П 69 68 72 70 67 66 72 73
К 35 37 41 32 25 23 22 28
П 33 37 38 30 23 21 21 27
К 68 71 72 65 58 54 58 66
П 72 74 76 67 61 57 60 67
К 51 54 57 50 39 35 42 48
П 50 52 53 50 40 37 42 48
К 70 69 72 69 66 68 70 71
П 69 68 72 70 67 66 72 73
К 51 54 57 50 39 35 42 48
П 50 52 53 50 40 37 42 48
К 68 71 72 65 58 54 58 66
П 72 74 76 67 61 57 60 67
К 35 37 41 32 25 23 22 28
П 33 37 38 30 23 21 21 27
К 68 71 72 65 58 54 58 66
П 72 74 76 67 61 57 60 67
К 51 54 57 50 39 35 42 48
П 50 52 53 50 40 37 42 48
01 04 07 10 13 16 19 22
Часы суток
14
Номер
варианта
10
Примечание. К – карьер, П – поверхность.
Номер
варианта
Месяц
8
9
Месяц
1
2
3
4
5
Место из-
мерения
VII
X
I
X
IV
VII
Среднегодовые значения скорости ветра, м/с
I
IV
VII
X
I
VII
IV
X
I
X
К 35 37 41 32 25 23 22 28
П 33 37 38 30 23 21 21 27
К 51 54 57 50 39 35 42 48
П 50 52 53 50 40 37 42 48
К 70 69 72 69 66 68 70 71
П 69 68 72 70 67 66 72 73
К 51 54 57 50 39 35 42 48
П 50 52 53 50 40 37 42 48
К 68 71 72 65 58 54 58 66
П 72 74 76 67 61 57 60 67
К 35 37 41 32 25 23 22 28
П 33 37 38 30 23 21 21 27
Место из-
мерения
К 0,9 1,2 1,3 1,5 2 1,6 1,2 1,2
П 2,9 2,9 2,9 3,3 4 3,5 2,7 2,6
К 2 1,8 1,6 2,1 2,8 2,7 2,6 2
П 4,7 4,7 3,5 4,1 4,9 5,2 4,9 4,3
К 1,4 1,2 1,2 1,8 3,1 3,1 3,1 1,9
П 2,7 2,8 3,1 3,4 4,4 4,5 4,3 3
К 1,5 1,3 1,3 1,8 2,8 3 2 1,8
П 3,6 3,7 3,4 3,4 4,8 5,5 4,1 4
К 0,9 1,2 1,3 1,5 2 1,6 1,2 1,2
П 2,9 2,9 2,9 3,3 4 3,5 2,7 2,6
К 1,4 1,2 1,2 1,8 3,1 3,1 3,1 1,9
П 2,7 2,8 3,1 3,4 4,4 4,5 4,3 3
К 2 1,8 1,6 2,1 2,8 2,7 2,6 2
П 4,7 4,7 3,5 4,1 4,9 5,2 4,9 4,3
К 1,5 1,3 1,3 1,8 2,8 3 2 1,8
П 3,6 3,7 3,4 3,4 4,8 5,5 4,1 4
К 0,9 1,2 1,3 1,5 2 1,6 1,2 1,2
П 2,9 2,9 2,9 3,3 4 3,5 2,7 2,6
К 1,5 1,3 1,3 1,8 2,8 3 2 1,8
П 3,6 3,7 3,4 3,4 4,8 5,5 4,1 4
01 04 07 10 13 16 19 22
01 04 07 10 13 16 19 22
Окончание табл. 1.2
Часы суток
Таблица 1.3
Часы суток
15
Номер
варианта
6
7
8
9
10
Месяц
IV
VII
IV
X
VII
X
I
X
IV
VII
Окончание табл. 1.3
Место из-
мерения
К 2 1,8 1,6 2,1 2,8 2,7 2,6 2
П 4,7 4,7 3,5 4,1 4,9 5,2 4,9 4,3
К 1,4 1,2 1,2 1,8 3,1 3,1 3,1 1,9
П 2,7 2,8 3,1 3,4 4,4 4,5 4,3 3
К 2 1,8 1,6 2,1 2,8 2,7 2,6 2
П 4,7 4,7 3,5 4,1 4,9 5,2 4,9 4,3
К 1,5 1,3 1,3 1,8 2,8 3 2 1,8
П 3,6 3,7 3,4 3,4 4,8 5,5 4,1 4
К 1,4 1,2 1,2 1,8 3,1 3,1 3,1 1,9
П 2,7 2,8 3,1 3,4 4,4 4,5 4,3 3
К 1,5 1,3 1,3 1,8 2,8 3 2 1,8
П 3,6 3,7 3,4 3,4 4,8 5,5 4,1 4
К 0,9 1,2 1,3 1,5 2 1,6 1,2 1,2
П 2,9 2,9 2,9 3,3 4 3,5 2,7 2,6
К 1,5 1,3 1,3 1,8 2,8 3 2 1,8
П 3,6 3,7 3,4 3,4 4,8 5,5 4,1 4
К 2 1,8 1,6 2,1 2,8 2,7 2,6 2
П 4,7 4,7 3,5 4,1 4,9 5,2 4,9 4,3
К 1,4 1,2 1,2 1,8 3,1 3,1 3,1 1,9
П 2,7 2,8 3,1 3,4 4,4 4,5 4,3 3
01 04 07 10 13 16 19 22
Часы суток
Номер
варианта
1
2
3
16
Среднегодовые значения повторяемости штилей, %
Месяц
I
IV
VII
X
I
VII
Место из-
мерения
К 52 54 49 47 27 35 42 50
П 28 36 35 27 17 18 31 26
К 15 26 23 15 5 6 6 13
П 12 15 25 7 2 4 5 9
К 31 37 41 10 1 1 1 20
П 17 16 18 6 1 0 3 8
К 31 38 42 25 2 3 16 30
П 7 16 17 10 0 0 8 12
К 52 54 49 47 27 35 42 50
П 28 36 35 27 17 18 31 26
К 31 37 41 10 1 1 1 20
П 17 16 18 6 1 0 3 8
01 04 07 10 13 16 19 22
Часы суток
Таблица 1.4
Номер
варианта
4
5
6
7
8
9
10
Месяц
IV
X
I
X
IV
VII
IV
X
VII
X
I
X
IV
VII
Окончание табл. 1.4
Место из-
мерения
К 31 37 41 10 1 1 1 20
П 17 16 18 6 1 0 3 8
К 31 38 42 25 2 3 16 30
П 7 16 17 10 0 0 8 12
К 52 54 49 47 27 35 42 50
П 28 36 35 27 17 18 31 26
К 31 38 42 25 2 3 16 30
П 7 16 17 10 0 0 8 12
К 31 37 41 10 1 1 1 20
П 17 16 18 6 1 0 3 8
К 31 37 41 10 1 1 1 20
П 17 16 18 6 1 0 3 8
К 31 37 41 10 1 1 1 20
П 17 16 18 6 1 0 3 8
К 31 38 42 25 2 3 16 30
П 7 16 17 10 0 0 8 12
К 31 37 41 10 1 1 1 20
П 17 16 18 6 1 0 3 8
К 31 38 42 25 2 3 16 30
П 7 16 17 10 0 0 8 12
К 52 54 49 47 27 35 42 50
П 28 36 35 27 17 18 31 26
К 31 38 42 25 2 3 16 30
П 7 16 17 10 0 0 8 12
К 31 37 41 10 1 1 1 20
П 17 16 18 6 1 0 3 8
К 31 37 41 10 1 1 1 20
П 17 16 18 6 1 0 3 8
01 04 07 10 13 16 19 22
Часы суток
Номер
варианта
1
Среднегодовые значения температуры воздуха, °С
Ме-
сяц
I
IV
Место
измере-
ния
К –9,2 –9,7 –9,7 –9,2 –6,3 –6,6 –7,8 –8,7
П –10 –10,7 –10,6 –8,6 –6,6 –7 –8 –8,6
К 8,8 8 7,4 10 12,4 13,9 13,1 11,2
П 8,4 7,5 7,5 10,1 12,2 13,5 12,8 11,9
01 04 07 10 13 16 19 22
Часы суток
Таблица 1.5
17
Окончание табл. 1.5
Номер
варианта
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Ме-
сяц
VII
X
I
VII
IV
X
I
X
IV
VII
IV
X
VII
X
I
X
IV
VII
Место
измере-
ния
К 23,2 21,3 20,2 24,7 27,9 29,2 28,9 26
П 22,8 21,2 20,2 24,0 28 29,1 28,5 25,4
К 8,9 7,8 7,1 9,6 12,9 14,2 12,4 10
П 8,9 8 7,5 9,6 12,7 13,9 12 9
К –9,2 –9,7 –9,7 –9,2 –6,3 –6,6 –7,8 –8,7
П –10 –10,7 –10,6 –8,6 –6,6 –7 –8 –8,6
К 23,2 21,3 20,2 24,7 27,9 29,2 28,9 26
П 22,8 21,2 20,2 24,0 28 29,1 28,5 25,4
К 8,8 8 7,4 10 12,4 13,9 13,1 11,2
П 8,4 7,5 7,5 10,1 12,2 13,5 12,8 11,9
К 8,9 7,8 7,1 9,6 12,9 14,2 12,4 10
П 8,9 8 7,5 9,6 12,7 13,9 12 9
К –9,2 –9,7 –9,7 –9,2 –6,3 –6,6 –7,8 –8,7
П –10 –10,7 –10,6 –8,6 –6,6 –7 –8 –8,6
К 8,9 7,8 7,1 9,6 12,9 14,2 12,4 10
П 8,9 8 7,5 9,6 12,7 13,9 12 9
К 8,8 8 7,4 10 12,4 13,9 13,1 11,2
П 8,4 7,5 7,5 10,1 12,2 13,5 12,8 11,9
К 23,2 21,3 20,2 24,7 27,9 29,2 28,9 26
П 22,8 21,2 20,2 24,0 28 29,1 28,5 25,4
К 8,8 8 7,4 10 12,4 13,9 13,1 11,2
П 8,4 7,5 7,5 10,1 12,2 13,5 12,8 11,9
К 8,9 7,8 7,1 9,6 12,9 14,2 12,4 10
П 8,9 8 7,5 9,6 12,7 13,9 12 9
К 23,2 21,3 20,2 24,7 27,9 29,2 28,9 26
П 22,8 21,2 20,2 24,0 28 29,1 28,5 25,4
К 8,9 7,8 7,1 9,6 12,9 14,2 12,4 10
П 8,9 8 7,5 9,6 12,7 13,9 12 9
К –9,2 –9,7 –9,7 –9,2 –6,3 –6,6 –7,8 –8,7
П –10 –10,7 –10,6 –8,6 –6,6 –7 –8 –8,6
К 8,9 7,8 7,1 9,6 12,9 14,2 12,4 10
П 8,9 8 7,5 9,6 12,7 13,9 12 9
К 8,8 8 7,4 10 12,4 13,9 13,1 11,2
П 8,4 7,5 7,5 10,1 12,2 13,5 12,8 11,9
К 23,2 21,3 20,2 24,7 27,9 29,2 28,9 26
П 22,8 21,2 20,2 24,0 28 29,1 28,5 25,4
01 04 07 10 13 16 19 22
Часы суток
18
Контрольные вопросы
1. Изменение физического состояния воздуха и метеорологи-
ческих элементов в карьерах.
2. Основные факторы, определяющие особенности метеороло-
гического режима в карьере.
3. Распределение солнечной радиации в карьерах.
4. Температурный режим и стратификация атмосферы в ка-
рьерах.
5. Скорость и профиль ветра в карьерах.
6. Влияние горно-геологических, горно-технических, климатических и метеорологических условий на уровень и характер
загрязнения атмосферы карьеров.
7. Влияние скорости и направления воздушного потока на
уровень загрязнения воздуха в карьере.
8. Зависимость уровня загрязнения воздуха в карьере от типа
и производительности оборудования.
9. Зависимость запыленности воздуха от влажности разрабатываемого горного массива.
19
Практическая работа 2
ПОСТРОЕНИЕ РОЗЫ ВЕТРОВ
Для исследования естественного проветривания карьеров при
проектировании и строительстве промплощадки необходимо
знать розу ветров. Цель практического занятия – изучить понятие «роза ветров» и научиться ее строить.
При проектировании карьеров необходимо учитывать:
а) тепловой режим на рабочих местах;
б) необходимые противопылевые мероприятия и соответству-
ющий расход пылеподавляющих веществ;
в) вероятность нарушения естественного воздухообмена и
опасность загрязнения атмосферы карьера при определенном сочетании метеорологических факторов.
Орография (описание различных элементов рельефа – хреб-
тов, возвышенностей, котловин и т.п.) площадки будущего
карьера позволяет уже на стадии проекта оценить возможное
ослабление воздушных потоков вследствие ее закрытости неровностями рельефа. Скорость ветра (м/с) на площадке будущего
карьера:
U
где p
– коэффициент, характеризующий степень ослабления
1
= (1 – p1) ⋅ Uп, (2.1)
п.к.
воздушного потока в зависимости от закрытости горизонта
или соотношения:
p
здесь Н
– превышение неровностей рельефа над начальной от-
1
= Н1/L1, (2.2)
1
меткой карьера;
L
U
– расстояние до неровности (рис. 2.1, табл. 2.1);
1
– скорость ветра, характерная для рассматриваемого рай-
п
она, м/с.
Исходными данными для определения естественного воздухообмена в карьерах и необходимого комплекса профилактических мероприятий являются: метеорологические условия
района месторождения, его географическое положение, горногеологические условия, технология разработки и применяемая
техника, геометрия карьерного пространства и организация работ.
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]