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

30

Продолжение табл.

Наименование показа-	Варианты и значения показателей
телей	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
1. Количество месяцев	7	8	9	10	11	12	10	11	8	9
работы котельной в те-
чение года, N месяцев
2. Количество угля,	8,1	9,8	10,1	11,3	12,4	13,5	10,8	15,1	8,8	9,3
сжигаемого за год, В
103, т/год
3. Количество рабочих	738	725	744	720	728	736	737	740	744	740
часов котлоагрегата в
месяц, t, ч/месяц											30
4. Концентрация вред-
ных веществ в дымо-
вых газах до очистки,
С, г/ м3, в т.ч.:	2,8	3,0	3,5	4,2	3,3	3,1	3,5	3,6	2,7	3,1
твердых частиц (пыль)
оксидов углерода (СО)	0,7	0,6	0,8	0,9	1,1	1,2	1,1	0,9	0,8	0,7
оксидов азота (NOх)	0,4	0,5	0,6	0,4	0,3	0,4	0,3	0,5	0,6	0,3
диоксида серы (SO2)	1,4	1,5	1,6	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	0,9	1,0
5. Расход дымовых га-	75495	14342	18567	15555	14343	15285	16789	18654	19234	18765
зов, V, м3/ч

31

Мутвк ; МукCO ; МукNOx ;МукSO2 , т/год;

Мутвк' ; МукCO' ; МукNOx' ;МукSO' 2 , г/с.

6.Определить количество вредных веществ, выбрасываемых в ат-

мосферу

Мвтвк ; МвкCO ; МвкNOx ; МвкSO2 , т/год;

Мвтвк' ; МвкCO' ; МвкNOx' ; МвкSO' 2 , г/с.

7.Используя результаты расчета, заполнить таблицы проекта нор-

мативов ПДВ и дать необходимое описание в пояснительной записке.

Контрольные вопросы к практическому занятию № 5

1.К какому виду источников загрязнения атмосферы относят котельные?

2.Какие основные вредные газы выделяются при сжигании угля в котлоагрегатах?

3.От чего зависит количество вредных пылегазовых выбросов в атмосфере при сжигании угля в котельных?

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 6

Расчет санитарно-защитных зон вокруг источников загрязнения атмосферы

Санитарно-защитные зоны (СЗЗ) устанавливаются вокруг горных выработок, отвалов, складов угля, обогатительных фабрик, котельных и других источников вредных пылегазовых выбросов.

На основании расчетов исходных данных для практических занятий № 1, 2, 3, 4, 5 и справочных материалов рассчитываются СЗЗ вокруг угольного разреза, отвала и угольного склада.

Санитарно-защитная зона наносится на ситуационный план горного предприятия для получения наглядной картины влияния производства на окружающую среду.

32

6.1. Определение санитарно-защитной зоны вокруг угольного разреза

Используя ситуационную карту-схему и данные табл.6.1 и предыдущих занятий, студент должен рассчитать ширину санитарнозащитной зоны, прилегающей к угольному разрезу.

Расчет ширины санитарно-защитной зоны производится по формуле

к			gк				, м	(6.1)
Хсзз = 2,66
	Сдψ		LV	−		в
					ψгр
		гр	о

где gк – интенсивность выделения вредных примесей угольным разрезом в воздушную среду, мг/с.

n	n	n	n
gк = ∑gniэ	Nэi + ∑gniбсNбci + ∑gnia		Nai + ∑gniб Nбi ,	(6.2)
i=1	i=1	i=1	i=1

где gniэ , gniбс, gnia , gniб - интенсивность пылевыделения при работе экскава-

тора, бурового станка, автосамосвала и бульдозера соответственно, мг/ч (табл.6.1); Nэi , Nбci , Nai , Nбi - количество экскаваторов, буровых стан-

ков, автосамосвалов и бульдозеров i-го типа соответственно.

n
Сумма ∑gniэ Nэi +... представляет собой общее количество оборудо-
i=1
вания, например экскаваторов (Nэ). Студент самостоятельно разделяет
по маркам.
Так, если Nэ=10 шт.;	(ЭКГ-5А – 4 шт.; ЭКГ-8И - 4 шт.;	ЭКГ-12,5
– 2 шт.).
Аналогично и с gniэ	( gnЭКГ−5А, gnЭКГ−8И , gnЭКГ−12,5 ). Значения gni
принимаются из справочных данных и практики.
Тогда сумма
n
∑gniэ Nэi = NэЭКГ−5А gnЭКГ−5А + NэЭКГ−8И gnЭКГ		−8И +
i=1		(6.3)

+ NэЭКГ−12,5 gnЭКГ−12,5 ,

где Сд – предельно-допустимая концентрация (ПДК) вредных примесей, мг/м3 (табл.6.2); ψгр – безразмерный параметр, численно равный тангенсу бокового угла раскрытия факела распространения примесей ψгр=0,122Vо+0,22 – при рециркуляционной схеме проветривания;

33

ψгр=0,045Vо+0,22 – при прямоточной схеме проветривания; Lвк – сред-

няя протяженность разреза в направлении, перпендикулярном направлению ветра, м; Vо – скорость ветра на поверхности, м/с; в – высота над поверхностью земли на уровне верхней бровки наветренного борта, от которого будут выделяться вредные примеси из разреза в окружающую среду.

в =	Q	,	(6.4)
	в
	LкV

где V – скорость воздушного потока у источника загрязнения, м/с; Q – расход воздуха на проветривание разреза, м3/с :

- при прямоточной схеме проветривания (β<15° и Vо>1 м/с)

Q = 0,462H				V Lв ,			(6.5)
				к о к
- при рециркуляционной схеме проветривания (β>15° и Vо>1 м/с)
				в	Р+ctgβ		(6.6)
Q = 0,67Н	к	V	L			,
		о		к
					3,73 −ctgγ

где Нк – глубина разреза, м; β – угол откоса подветренного борта карьера, град; γ – угол откоса наветренного борта разреза, град; Р – коэффициент пропорциональности между Lдк и Нк .

Р =	Lдк	,	(6.7)
	Нк

где Lдк – протяженность разреза по дну в направлении, попутном направлению ветра, м.

6.2. Определение ширины санитарно-защитной зоны вокруг внешнего отвала и склада угля

Величина санитарно-защитной зоны для экскаваторного или бульдозерного формирования отвала (склада угля) определится по формуле

				(0,006Ho +7,01) −ln	Сд
					qк
Х		= exp					, м
	сзз
				0,036Но +2,7

34

где Сд – предельно-допустимая концентрация пыли, мг/м3 (табл.6.2); qк – интенсивность пылевыделения отвалом (складом угля), мг/с; Но – высота отвала (штабеля угля), м.

Таблица 6.1 Интенсивность пылевыделения источниками загрязнения

Источники выброса пыли	Интенсивность пылевыде-
	ления, мг/с
1. Экскаваторы (выемочно-погрузочные
работы):
ЭКГ - 5А	500
ЭКГ - 8И, ЭКГ - 12,5	1200
2. Автосамосвалы (транспортирование):
БелАЗ - 540	4000
БелАЗ - 548	6000
3. Складирование и перемещение пород бульдозе-	160
ром

Таблица 6.2 Предельно-допустимые концентрации веществ

в рабочей зоне атмосферы

	Наименование	ПДК в рабочей зоне, Сд,
		мг/м3
1.	Пыль:	10
	- угольная с содержанием SiO2<2%;
	- породная с содержанием SiO2>70%	1
2.	Оксид углерода, СО	20
3.	Оксиды азота, NOx	5
4.	Диоксид серы, SO2	10

Порядок выполнения заданий 6.1 и 6.2.

1.Построить профили разреза в двух взаимно перпендикулярных направлениях по продольной и поперечной оси.

2.Определить схему естественного проветривания разреза. 3.Провести расчет ширины санитарно-защитной зоны вокруг уголь-

ного разреза.

4.Определить СЗЗ вокруг внешнего отвала, склада угля. 5.Нанести СЗЗ на ситуационный план.

6.Заполнить таблицы 1.1-1.6, дать пояснения в тексте пояснительной записки. Сделать выводы.

35

Варианты задания к практической работе № 6.1

Наименование показа-			Варианты и значения показателей
телей		1		2	3	4	5	6	7	8		9	10
1.	Количество экскава-	25		20	23	28	30	33	35	38		29	27
торов, Nэ, шт.
2.	Количество автоса-	50		45	48	60	65	70	80	73		62	54
мосвалов, Nа, шт.
3.	Количество бульдо-	20		20	20	25	23	28	30	33		30	30
зеров, Nбуль, шт.
4.	Скорость ветра у	1		2	1,5	1	2	1,5	2,5	2		2	1
горной машины, V, м/с
											Продолжение табл.			35
Наименование показа-			Варианты и значения показателей
телей
		11		12	13	14	15	16	17	18		19	20
1.	Количество экскава-	33		38	40	43	28	31	45	20		33	41
торов, Nэ, шт.
2.	Количество автоса-	66		72	82	86	56	62	90	44		68	84
мосвалов, Nа, шт.
3.	Количество бульдо-	30		30	35	36	25	20	36	18		30	40
зеров, Nбуль, шт.
4.	Скорость ветра у	1		1	1,5	1,5	2	2	2,5	2		2,5	1,5
горной машины, V, м/с

36

Контрольные вопросы к практическому занятию № 6

1.Что такое санитарно-защитная зона угольного разреза? 2.С какой целью определяется санитарно-защитная зона?

3.Вокруг каких источников определяется санитарно-защитная зона? 4.По каким критериям определяются схемы естественного провет-

ривания разреза?

5.Что такое прямоточная схема проветривания разреза?

6.Что такое рециркуляционная схема проветривания разреза?

Список рекомендуемой литературы Основная литература

1.Экология и охрана природы при открытых горных работах / П.И. Томаков, В.С. Коваленко, А.М. Михайлов, А.Г. Калашников; Под ред. П.И. Томакова. – М.: Изд-во МГГУ, 1994. – 418 с.

2.Рекомендации по оформлению и содержанию проекта нормативов ПДВ выбросов в атмосферу для предприятий. – Новосибирск, 1987. – 42 с.

3.Аэрология карьеров / П.В. Берсеневич, В.А. Михайлов, С.С. Фи-

латов - М.: Недра, 1990.- 275 с.

Дополнительная литература 4.Экология горного производства / М.Е. Певзнер, В.П. Костовецкий

– М.: Недра, 1990. – 235 с.

5.Отраслевая методика расчета количества отходящих, уловленных и выбрасываемых в атмосферу вредных веществ предприятиями по добыче и переработке угля/ ВНИИОСуголь. – Пермь, 1989. – 42 с.

6.Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами. – М.: Госкомгидромет, 1986. – 27 с.

37

Приложение 1

Министерство Производственное объединение (управление, главк)

Головная ведомственная организация

УТВЕРЖДАЮ
Начальник центра контроля
загрязнения природной среды
___________________________		УТВЕРЖДАЮ
(подпись)	(и.о.ф.)	Руководитель мини-
		стерства (ведомства)
«____» ________________200__ г.		___________________
М.П.		(подпись)	(и.о.ф.)
УТВЕРЖДАЮ		«___» _________200__ г.
Главный государственный		М.П.
санитарный врач города (района)
______________________________
(подпись)	(и.о.ф.)

«____» _______________ 200__ г.

М.П.

ПРОЕКТ нормативов предельно-допустимых выбросов

для____________________________________

(наименование предприятия)

Должность руководителя	________________ (и.о.ф.)
головной ведомственной	(подпись)
организации	М.П.
Должность руководителя	________________ (и.о.ф.)
предприятия	(подпись)
	М.П.
	Регистрационный номер
	Разрешения на выброс
	«____» ______________200__ г.

Город-год

38

Приложение 2

СИТУАЦИОННАЯ КАРТАСХЕМА РАЙОНА УГОЛЬНОГО РАЗЕРЗА ( пример выполнения)

В

, м

3500

3000

2500

2000

1500

1000

500

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500 А, м

1- Угольный разрез

2- Внешний отвал

3- Склад угля

4- Промплощадка

5- Поселок

6- Санитарно-защитная зона

39

Составитель Игорь Борисович Катанов

СОСТАВЛЕНИЕ ПРОЕКТА НОРМАТИВОВ ПРЕДЕЛЬНОДОПУСТИМЫХ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ

ДЛЯ УГОЛЬНОГО РАЗРЕЗА

Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Горное дело и окружающая среда» для студентов специальности 090500 «Открытые горные работы»

Редактор З.М.Савина

ИД № 06536 от 16.01.02.

Подписано в печать 05.06.02. Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Тираж 180 экз. Уч.-изд. л. 2,00. Заказ Государственное Учреждение

Кузбасский государственный технический университет. 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.

Типография Государственного Учреждения Кузбасский государственный технический университет. 650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4А.