Методы борьбы с пылью
Для борьбы с пылью применяются разнообразные мероприятия основные из которых:
- предупреждение интенсивного пылеобразования
- осаждение и улавливание образовавшейся пыли.
Для соблюдения ПДК пыли в зависимости от ее вредности:
1. Кристаллическая двуокись кремния при ее массовой долив пыли свыше 70% 1мг/м3
2. от 10-70% - 2 мг/м3
Каменный уголь с массовой долей свободной двуокиси кремния 5
магнезит 10 мг/м3
Контроль запыленности осуществляет служба ВТБ в соответствии с «Руководством по борьбе с пылью в угольных шахтах» и Инструкцией по определению запыленности воздуха в рудниках, а также ВГСЧ.
В соответствии с этими документами определяются места и периодичность набора проб на рабочих местах с помощью экспресспылем.
Служба ВГСЧ производятся замеры пыли 1-2 раза в квартал.
При этом контролируется и химический состав воздуха с помощью шахтных интерферометров ШИ-6, ШИ-10, ГХ и др.
Настоящее время все мероприятия по борьбе с пылью можно подразделить на следующие группы:
- предупреждение или снижение пылеобразования (внедрение машин и комбайнов, работающих на принципе крупного скола и использование струй воды высокого давления, предварительное увлажнение массива);
- осаждение пыли, взвешенной в воздухе (орошение, применение пены);
- разжижение взвешенной в воздухе пыли (вентиляция);
- пылеотсос и осаждение пыли.
Суть 1 метода заключается в непрерывном перемещении струй по забою. Вода к исполнительному органу подается под давлением 32 МПа. При этом выход фракций до 0,6 мм не прерывает 20%, а фракция -50мм- 35-40% при этом на расстоянии 5-6 м от исполнительного органа в направлении вентиляционной струи не превышает 5 мг/м3, что в 300 раз меньше, чем при чисто механическом разрушении массива.
Одним из эффективных методов является предварительное увлажнение массива: при этом нагнетаема под давлением в пласт жидкость приводит к образованию из пылинок крупных образований, которые быстро осаждаются. Наибольшее снижение пылеобразования достигается при заполнении всего объема трещин и пор угля.
При низкой проницаемости пластов применяется высоконапорное увлажнение, заключающееся в том, что вода под давлением в десятки МПа нагнетается в скважину. Для повышения эффективности метода следует сочетать высоконапорное насыщение массива с капиллярным с периодом от 6 до 72ч в зависимости от свойств массива.
Низконапорное увлажнение происходит под давлением, создаваемом в шахтной магистрали за счет геодезических отметок поверхности шахты и места нагнетания воды. Его эффективность повышается при применении ПАВ, которые снижают поверхностное натяжение воды, что приводит к улучшению проникновения жидкости в трещины и поры угля.
Наиболее распространенным способом осаждения пыли является орошение. Суть его заключается в том, что при встрече пылинки с каплей воды происходит ее захват и этот комплекс осаживается на почву или стенки выработки. Для того, чтобы пылинка могла преодолеть поверхностное натяжение капли она должна иметь достаточную генетическую энергию, т.е. критическую скорость, которая зависит от их размеров поверхностного натяжения плавности пылинки. Для того чтобы оттеснить ее необходимо создать давление в оросителе 1,5-4 МПа. Применение ПАВ повышает эффективность орошения.
Высоконапорное орошение при давлении до 15 МПа применяется для осаждения пыли, витающей в воздухе.
Низконапорное при давлении 1,2-2 МПа применяют в очистных и подготовительных забоях при погрузке и перегрузке горной массы.
При наличии сжатого воздуха применяют пневмогидроорошение.
При этом в форсунку одновременно подается жидкость и сжатый воздух. Для эффективности метода необходимо образование факела состоящего из тонкодисперсных 40-60 мкм и грубодисперсных (100-200 мкм) частиц.
Эффективность очистки воздуха при высоконапорном орошении составляет 90-97%, важно, что при этом в основном улавливаются частицы размером менее 5 мкм.
Гидроакустическое орошение заключается в том, что струя жидкости при выходе из распылителя до распада создает акустические колебания и при подборе определенной частоты они заставляют частицы пыли агрегатизироваться, а жидкость смачивает их и осаждает эффективность метода 90%.
Суть метода пылеподавления с помощью пены заключается в том, что при ее взаимодействии с горной массой она растекается, разрушается и смачивает ее, предотвращая переход во взвешенное состояние.
В ряде случаев вода ухудшает состояние горных пород. В этих случаях применяется системы сухого пылеулавливания:
- отсос запыленного воздуха от мест пылеобразования, отвод и выброс его без очистки вдали от рабочих мест;
- отсос воздуха и очистка его в специальных устройствах.
Эти методы применяются при работе перфораторов, самоходных буровых установок, в камерах дробления горной массы.
Для предупреждения пылеобразования при взрывах используют внутреннюю или внешнюю водяную забойку. Эффективность 80%.
В тех случаях, когда противопылевые мероприятия не обеспечивают снижение пыли до ПДК, применяют средства индивидуальной защиты органов дыхания от пыли: респираторы Ф-62Ш, Астра-2, Лепесток.
При бурении шпуров и скважин основным способом борьбы с пылеобразованием является промывка, осуществляемая путем подачи воды или воды + ПАВ к режущему инструменту. Жидкость отволакивает пуски и не дает образоваться пыли.
Для предотвращения поступления пыли в забой при работе перфораторов и самоходных буровых установок используют системы пылемаслоулавливания типа СПМУ, эффективность очистки которой до 90%.