УДК 622.41(07) А.В.Зорин

АЭРОЛОГИЯ КАРЬЕРОВ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Оглавление

Введение

Основные задачи аэрологии карьеров и ее связь с другими дисциплинами

Глава 1. Особенности метеорологических процессов в атмосфере карьеров

1.1. Строение атмосферы, основные процессы, протекающие в ней

1. 2. Термодинамика атмосферы карьеров

1.3. Особенности микроклимата карьеров

Глава 2. Естественная аэрация карьерного пространства

2.1. Особенности вентиляции объектов открытых горных работ

2.2. Аэродинамика естественного воздухораспределения в карьерах

2.3. Источники тепла, пыли и загрязнения атмосферы карьеров

2.4. Интенсификация естественного проветривания

Глава 3. Искусственная аэрация карьерного пространства

Глава 4. Влияние метеорологических условий на некоторые аспекты горного производства

4.1 Энергетическая оценка процессов при интенсификации воздухообмена в карьерах 4.2 Распространение газового облака в атмосфере карьеров

4.3 Методические указания по расчету естественного проветривания карьерного пространства.

4.4 Оценка эффективности проветривания карьеров

Глава 5. Методы прогноза опасных ситуаций

5.1 Математическое моделирование атмосферных процессов в карьерах

5.2 Прогноз опасных ситуаций

5.3 Программа автоматизированных расчетов параметров загрязнения атмосферы карьера при естественной аэрации

5.4 Комплекс мероприятий и его оперативное применение

5.5 Оценка природных условий и выбор технологических основ открытых горных работ по фактору вентиляции

5.6 Возможные пути нормализации атмосферы карьеров

Рекомендуемая литература

Введение

Основные задачи аэрологии карьеров и ее связь с другими дисциплинами

Одной из важнейших проблем при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом является обеспечение санитарных норм воздуха в карьерах и разрезах в связи с всевозрастающими масштабами открытых горных работ, ростом глубины и интенсивности разработок.

Открытые горные работы являются объектом с повышенной антропогенной нагрузкой, что при определенных метеорологических условиях вследствие интенсивного проветривания для улучшения качества атмосферы в карьерах делает их для окружающей среды источником загрязнения.

Аэрология карьеров - отрасль горной науки, изучающая процессы, происходящие в атмосфере карьеров и определяющая санитарную характеристику воздуха, механизмы переноса и накопления газообразных примесей, с целью создания нормальных условий труда.

Для надежной защиты атмосферы от загрязнений необходимо проведение комплекса профилактических мероприятий, учитывающих горногеологические, горнотехнические и метеорологические условия. Комплексность решения задачи и значительные материальные затраты определяют целесообразность выбора рациональных решений, обоснованность технико - экономических сравнений.

Опыт показывает, что недооценка роли атмосферных условий, складывающихся в карьере и окружающей атмосфере, приводит к значительным экономическим потерям и отрицательно влияет на здоровье горнорабочих.

Накопление примесей в атмосфере карьеров характерно, прежде всего, для периодов слабых ветров, штилей и инверсионного состояния приземного слоя воздуха. Взаимосвязь безветренной погоды и инверсий с микроклиматическими особенностями карьерного пространства и с процессами большего метеорологического масштаба является основанием для разработки методов прогноза накопления примесей и санитарной характеристики атмосферы в карьерах.

Как наука, аэрология карьеров связана с такими разделами научных знаний, как метеорология, разработка полезных ископаемых открытым способом, взрывное дело, автомобилестроение, математическое моделирование и другими.

Развивается аэрология карьеров на основе материальных потребностей общества с целью улучшения санитарно-гигиенических условий труда и обеспечений требований техники безопасности при ведении открытых горных работ. Основными задачами, которые решает данная отрасль знаний, являются: решение вопросов техники безопасности, повышение ритмичности работы карьеров, снижение экономических потерь, экологические вопросы, обеспечение оптимального воздействия горного производства на окружающую среду и обеспечение санитарных норм рабочих зон.

Снижение воздействия вредных примесей на горнорабочих возможно следующими способами:

-герметизация кабин горного оборудования с установкой кондиционеров и фильтрующих устройств;

-установка катализаторных фильтров на выхлопе дизельных двигателей;

-применение экологически чистого топлива.

Необходимо помнить, что кроме работающих в кабинах горного оборудования, в карьере на открытом воздухе работает много специалистов: геологи, маркшейдеры, взрывники, электрики, геофизики и другие. Как обеспечить их безопасную и комфортную производственную деятельность?

Следует отметить различие в подходах к решению данной проблемы у нас в стране и за рубежом. Там эти вопросы решаются с помощью запланированных простоев и интенсификации труда, а также с помощью контрактных условий труда. У нас в стране предпринимались попытки искусственной вентиляции карьерного пространства. На сегодняшний день эти попытки не нашли сколько-нибудь надежного теоретического обоснования и практического воплощения, кроме того данные работы чрезвычайно затратные и громоздкие.

Вполне возможно, что вводом в действие нового Российского закона об охране окружающей природной среды, проблема проветривания карьеров выльется в проблему определения допустимой меры выброса вредных примесей в атмосферу, в утилизацию горной массы, которая сейчас уходит в отвалы и «хвосты» обогащения.

Основная причина негативного воздействия открытых горных работ на природную среду состоит не столько в масштабах роста добычи, сколько в несовершенстве его технологии, и работу промышленных предприятий необходимо оценивать не только по показателям выпуска продукции, использования сырья, но и по уровню загрязнения окружающей среды.

Несмотря на обширные и длительно проводящиеся исследования и разработки проблемы оздоровления атмосферы глубоких карьеров, работа над проблемой еще далека от завершения. Результаты в области общекарьерного проветривания, оперативного контроля физических и санитарно-гигиенических параметров атмосферы пока нельзя назвать удовлетворительными. Результаты проведенного анализа состояния разработок по нормализации атмосферы карьеров и эффективности их проведения указывают на необходимость привлечения принципиально новых методологических подходов к решению проблемы.