И.Б. Катанов Горное дело и окружающая среда. Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения специальности 090500

21

Варианты условия задания № 3.2

Наименование								Варианты и значения показателей
показателей	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Количество
ВВ, Q,	131	150	180	200	120	50	70	80	90	100	95	85	75	65	110	160	170	138	140	175
т, в т.ч.
Q1 –граммонит	89	50	80	50	30	50	40	20	50	25	15	20	25	30	50	60	70	100	80	75
79/21
Q2 –граммонит	5	30	25	50	30	20	10	20	10	25	20	20	10	10	10	30	40	10	20	10
30/70
Q3 –игданит	19	30	25	50	30	10	10	20	10	25	30	20	10	10	10	40	30	10	20	45
Q4 –	18	40	30	50	30	10	10	10	10	25	30	25	30	15	15	30	30	18	20	45	20
гранулотол
Объем взо-	262	250	226	250	138	60	210	220	154	180	237	170	125	92	138	228	560	345	280	291
рванной гор-
ной массы,
Vг.м., тыс. м3
Забойка	твер	гидр	твер	гидр	гидр	твер	твер	гидр	гидр	твер	гидр	гидр	твер	твер	твер	твер	гидр	гидр	твер	гидр

21

3.3.Расчет выбросов вредных веществ при взрывных работах на разрезе

Общий годовый расход ВВ на разрезе составил QГ, из них: граммонита 79/21 – QГ1, граммонита 30/70 – QГ2, игданита – QГ3, гранулотола –

QГ4. Годовой объем взорванной горной массы составил Vгг.м. .

Порядок выполнения расчёта пылегазовых выбросов при взрывных работах

1.Определить безразмерные коэффициенты, учитывающие работоспособность взрывчатых веществ «в».

2.Определить удельный расход ВВ, приведённых к граммониту

79/21 q, кг/м3.

3. Определить удельное выделение вредных веществ при взрыве 1 т граммонита 79/21 qвуд (для твёрдых, qтвуд ; для оксида углерода, qCOуд ; для

оксидов азота, q NOxуд ), т/т.

4.Определить количество выбрасываемых в атмосферу вредных веществ, Miв, (Mвтв, MCOв , MвNOx ).

5.Данные расчёта пылегазовых выбросов внести в таблицы проекта

норм ПДВ, а в пояснительной записке описать вредное влияние буровзрывных работ на загрязнение атмосферы.

Вопросы к практическому занятию № 3

1.Как влияет кислородный баланс ВВ на выделение вредных веществ при взрыве?

2.Меры по снижению выбросов пыли при буровых работах.

3.Меры по снижению пылегазовых выбросов при взрывных рабо-

тах.

4.Какие факторы влияют на количество выделения пыли при буровых работах?

5.Какие факторы влияют на выделение пылегазовых выбросов при взрывных работах?

6.Какие вредные выбросы в атмосферу разреза происходят во время взрыва?

7.Что выделяется в атмосферу разреза из взорванной горной массы?

8.К какому виду источников загрязнения атмосферы относятся буровые станки?

23

Варианты условия задания № 3.3

Наименова-								Варианты и значения показателей
ние показа-	1	2	3	4	5	6	7		8	9	10	11	12	13		14	15	16	17	18	19	20
телей
Количество	11,9	12,6	12,5	10,2	11,0	15,0	8,3		9,5	11,2	9,8	11,2	12,3	12,8		10,5	11,3	15,4	8,8	9,1	11,8	10,3
ВВ,Q, тыс.т,
в т.ч.
Q1 –	7,9	4	5	0,2	-	4	1,3		2,5	3	4,8	5,2	2	3		3,5	4	5	1,8	4	3	-
граммонит
79/21
Q2 –	-	4	3	3	5	4	-		3	2	-	2	3	2		2	-	6,4	1,0	2	3	5,3
граммонит																							22
30/70
Q –игданит	-	4	-	4	4	3	-		2	-	3	2	2	3,8		3	4	2	3	1	3,8	5
3
Q4 –	4	0,6	4,5	3	2	4	7		2	6,2	2	2	5,3	4		2	3,3	2	3	2,1	2	-
гранулотол
Объем взо-	29,7	24	20,3	34	13,75	21,4	9,2		9,5	18,6	24,5	22,4	30,7	42,6		35	28,8	26	22	18,2	16,8	12,8
рванной гор-
ной массы,
Vгг.м., тыс. м3
Забойка										Аналогична заданию 3.2

23

9.К какому виду источников загрязнения атмосферы относятся массовые взрывы?

10.Что такое нормативы ПДВ?

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 4

Расчет выбросов в атмосферу с открытых складов угля

Выбросы твердых частиц в атмосферу с открытых складов угля определяются как сумма выбросов при формировании склада и при сдувании с их поверхности.

Количество твердых частиц, выделяющихся в процессе формирования открытого склада угля, определяется по формуле

Мскф = К0 К1 К4 К5 qскуд Пг(1 −η') 10−6 , т/год

(4.1)

где К0 – коэффициент, учитывающий влажность угля (принимается по табл.2.1); К1 – коэффициент, учитывающий скорость ветра (табл.2.2); К4 – коэффициент, учитывающий местные условия, степень защищенности (принимается в соответствии с табл.4.1); К5 – коэффициент, учи-

тывающий высоту пересыпки материала (табл.4.2); qскуд – удельное вы-

деление твердых частиц с толщи угля, поступающего на склад, г/т (принимается равным 3,0 г/т); Пг – количество угля, поступающего на склад, т/год.

Таблица 4.1 Изменение значения коэффициента К4 в зависимости

от местных условий

Местные условия	Значения коэффициента К4
Склады, хранилища открытые
а) с 4х сторон	1,0
б) с 3х сторон	0,8
в) с 2х сторон полностью	0,6
г) с 2х сторон частично	0,5
д) с 1й стороны (закрыт с 4х сторон)	0,1

24

Таблица 4.2 Зависимость коэффициента К5 от высоты падения материалов

Высота падения материала, м	Значения коэффициента, К5
0,5	0,4
1,0	0,5
1,5	0,6
2,0	0,7
4,0	1,0
6,0	1,5
8,0	2,0
10,0	2,5

Для расчета нормативов ПДВ количество твердых частиц, выделяемых в процессе формирования склада угля, определяется по формуле

	Мскф' =	К0 К1 К4 К5 qскуд Пч (1−η')	, г/с	(4.2)
		3600

где Пч – максимальное количество угля, поступающего на склад, т/ч. Количество твердых частиц, сдуваемых с поверхности открытых

складов угля, определяется по формуле

Мс

= 31,5 К

0

К

1

К

4

К

6

W

γ S

ш

(1−η') 103

, т/год

(4.3)

ск

ш

где К6 – коэффициент, учитывающий профиль поверхности складируемого материала. Значение К6=1,3-1,6 в зависимости от крупности материала; Sш – площадь основания штабеля угля, м3; Wш – удельная сдуваемость твердых частиц с поверхности склада угля (принять Wш=10-6 кг/м2 с); γ - коэффициент измельчения угля (принять γ = 0,1).

При подстановке в (4.3) значений Wш и γ получим

Мскс = 31,5 К0 К1 К4 К6 Sш(1−η') 10−4 , т/год .

(4.4)

Для расчета ПДВ твердых частиц, сдуваемых с поверхности складов угля

Мскс' = K0 К1 К4 К6 Sш(1 −η') 10−4 ,г/с .	(4.5)
Задание к практическому занятию № 4

Расчет выбросов вредных веществ с открытого склада угля

Количество угля, поступающего на угольный склад, открытый с «n» сторон, составляет П, т/год. Влажность угля N, %. Максимальное количество угля, поступающее на склад в течение часа Пч, т/ч. Высота

							25
			20	100000	с1-й	10	8	1,4		7,8
			19	90000	с2-х	9	10	1,3		2,5
			18	80000	с4-х	8	11	1,5		3,5
			17	70000	с3-х	7	9	1,6		4,0
			16	60000	с3-х	6	8	1,5		3,5
			15	105000	с2-х	5	7	1,4		3,0
			14	95000	с1-й	9	11	1,3		2,.5
25	условияВариантызадания № 4	Вариантыи значения показателей
			9876 10 11 12 13	65000	с2-х	9876 10 6 7 8	10987 11 8 9 10	1,41,61,51,31,5 1,5 1,6 1,4		5,03,02,04,08,0 1,6 1,8 2,0
				85000	с 2 - х
				75000	с 4 - х
				65000	с 3 - х
				105000	с 3 - х
				95000	с2-х
				85000	с4-х
				75000	с3-х
			5	100000	с1-й	5	11	1,4		3,0
			4	90000	с4-х	9	10	1,6		2,0
			3	80000	с3-х	8	9	1,5		1,8
			2	70000	с2-х	7	8	1,4		1,7
			1	60000	с1-й	6	7	1,3		1,5
		Наименование	показателей	Количествоугпоступаю,ля - щегона склад, П	Складоткрыт с сторон«n»	Влажностьугля %N,	Количествоугпоступаю,ля - щегона склад в течениечаса, П	Коэффициент,	учитывающий профильповерхности складируемого угля, К	Высотапере-	сыпки, Н, м
				год,т/			,чт/		6
				г			ч

26

пересыпки угля при складировании составляет Н, м. Площадь основания штабеля угля Sш' , м2 (из условия задания № 1). Пылеподавление на

складе не применяется. Для местности, где расположен склад, характерна скорость ветра V, м/с (из условия занятия № 1).

Порядок расчета выбросов вредных веществ с открытых складов угля

1. Определить количество твердых частиц, выделяющихся при формировании открытого склада угля:

1.1.Мскф , т/год.

1.2.Мскф' , г/с.

2. Определить количество твердых частиц, сдуваемых с поверхности склада угля:

2.1.Мскс , т/год.

2.2.Мскс' , г/с.

3.Определить количество твердых частиц, поступающих в атмосферу с открытого склада угля.

4.Занести данные расчета в проект нормативов ПДВ, дать пояснение в тексте.

Контрольные вопросы к практическому занятию № 4

1.К какому виду источников загрязнения атмосферы относятся открытые склады угля?

2.Из каких составляющих складывается вред, наносимый угольными складами?

3.Какие факторы влияют на количество твердых частиц, выделяющихся при формировании склада угля?

4.Меры предупреждения загрязнения атмосферы от угольных скла-

дов.

5.Что такое ПДК в рабочей зоне?

6.ПДК угольной пыли в зависимости от содержания SiO2.

27

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 5

Расчет выбросов вредных веществ организованными источниками, находящимися на промплощадке разреза

Одним из источников выбросов вредных веществ на промплощадке является котельная.

Количество отходящих вредных веществ при сжигании топлива в котлоагрегатах определяется типом топлива, топочного устройства и определяется по формуле

Мок = q	куд В 10−3	, т/год	(5.1)
	i

где qкудi – удельное выделение i-го вредного вещества на единицу сжи-

гаемого топлива (твердые частицы, диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота), кг/т; В – количество сжигаемого топлива, т/год.

Удельное выделение вредных веществ определяется по формуле

	к		qiк
q	уд	=		, кг/т	(5.2)
	i		вф

где qiк – количество выделяемого i-го вредного вещества в единицу

времени, кг/ч; вф – фактический часовой расход топлива, т/ч. Количество выделяемого i-го вредного вещества определяется по

формуле

qiк =Сi V 10−3, кг/ч

(5.3)

где Ci – концентрация вредного i-го вещества в дымовых газах, г/м3 (приведенная к нормальным условиям); V – расход дымовых газов, м3/ч (приведенный к нормальным условиям).

Количество уловленных вредных веществ определяется по формуле

Мук = Мок η, т/год

(5.4)

где η – коэффициент полезного действия улавливающей установки, доли ед.

Количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу:

Мвк = Мок −Мук, т/год .

(5.5)

Для расчета нормативов ПДВ количество вредных веществ, образующихся при сжигании твердого топлива, определится по формуле

	28
Мок' =	qкуд Вmax	, г/с	(5.6)
	3,6 t

где Вmax – максимальный месячный расход угля, т/месяц; t – количество рабочих часов котлоагрегата в месяц, ч/мес.

Количество уловленных и выбрасываемых в атмосферу вредных веществ (г/с) определится аналогично по формулам (5.4) и (5.5) с учетом размерности.

Задание к практическому занятию № 5

Расчет выбросов вредных веществ котельной разреза

Котельная разреза работает N месяцев в году, при этом она потребляет В тонн угля. Количество часов работы котлоагрегата в месяц с максимальным расходом топлива t часов. На котел установлен аппарат пылегазоулавливания с КПД 75%. Концентрация вредных веществ в дымовых газах до очистки С, г/м3, а расход дымовых газов составляет V м3/ч. Необходимо определить количество образующихся твердых частиц, оксидов углерода, оксидов азота, диоксида серы и выбрасываемых в атмосферу при работе котельной.

Порядок выполнения расчетов выбросов вредных веществ котельной разреза

1. Определить количество выделяемых вредных веществ qiк , кг/ч

(qтвк ,qCOк ,qNOxк ,qSOк 2 ).

2. Определить удельное выделение вредных веществ qкуд, кг/т

(qкудтв,qкудCO ,qкудNOx ,qкудSO2 ).

3. Определить количество отходящих вредных веществ Мок, т/год

(Мотвк , МокCO , МокNOx , МокSO2 ).

4. Определить количество образующихся вредных веществ Мок' , г/с

( Мотвк' ; МокCO' ; МокNOx' ; МокSO' 2 ).

5. Определить количество уловленных вредных веществ

29

Варианты задания к практической работе № 5

Наименование показате-	Варианты и значения показателей
лей	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1. Количество месяцев	8	7	6	9	8	9	10	11	7	6
работы котельной в тече-
ние года, N месяцев
2. Количество угля, сжи-	10,6	11,3	12,2	15,4	10,9	13,1	15,2	14,1	9,3	7,8
гаемого за год, В 103,
т/год
3. Количество рабочих	744	733	720	740	738	735	728	730	743	740
часов котлоагрегата в ме-											29
сяц, t, ч/месяц
4. Концентрация вредных
веществ в дымовых газах
до очистки, С, г/ м3, в т.ч.:
твердых частиц (пыль)	2,2	2,3	2,4	2,5	2,8	2,5	2,4	2,4	2,6	2,7
оксидов углерода (СО)	0,8	0,9	0,7	1,0	0,6	0,5	0,8	0,9	0,9	0,8
оксидов азота (NOх)	0,3	0,4	0,5	0,2	0,6	0,5	0,4	0,3	0,2	0,3
диоксида серы (SO2)	1,2	1,1	1,3	1,4	1,5	1,6	1,0	1,1	1,2	1,3
5. Расход дымовых газов,	17012	15321	16431	18212	15483	19234	17515	18233	16241	17828
V, м3/ч