автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Разработка физико-химического способа снижения выбросов вредных газов при ведении взрывных работ на открытых разработках

кандидата технических наук
Котляр, Лариса Анатольевна
город
Челябинск
год
1998
специальность ВАК РФ
05.26.01
Автореферат по безопасности жизнедеятельности человека на тему «Разработка физико-химического способа снижения выбросов вредных газов при ведении взрывных работ на открытых разработках»

Автореферат диссертации по теме "Разработка физико-химического способа снижения выбросов вредных газов при ведении взрывных работ на открытых разработках"

На правах рукописи

КОТЛЯР Лариса Анатольевна

РАЗРАБОТКА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО СПОСОБА СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ГАЗОВ ПРИ ВЕДЕНИИ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ НА ОТКРЫТЫХ РАЗРАБОТКАХ

Специальность 05.26.01 -"Охрана труда"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Челябинск 1998

Работа выполнена в Научно-техническом центре угольной промышленности по открытым горным работам - Научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте по добыче полезных ископаемых открытым способом (НТЦ-НИИОГР) Минтопэнерго РФ и УрО РАН.

Научный руководитель -

Научный консультант -

Официальные оппоненты

доктор технических наук Денисов Сергей Егорович

кандидат технических наук, доцент Тюрин Александр Георгиевич

доктор технических наук, профессор, член-корреспондент АЕН, заслуженный деятель науки и техники РФ

Мочалов Вадим Васильевич;

доктор технических наук, профессор Маляров Игорь Павлович

Ведущее предприятие - ОАО "Челябинскуголь"

Защита диссертации состоится "28" апреля 1998г. в 16 — часов на заседании диссертационного совета Д 135.10.02 при Научно-техническом центре угольной промышленности по открытым горным работам - Научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте по добыче полезных ископаемых открытым способом (НТЦ-НИИОГР) по адресу: 454080, г.Челябинск, пр. им. ВЛЛсшша, 83.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИОГРа.

Автореферат разослан "24" марта 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

Н.Ю. Назар

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. При открытой разработке месторождений полезных ископаемых одной из сложных задач является обеспечение высокопроизводительных, комфортных и безопасных для жизни и здоровья рабочих условий труда. Это может быть достигнуто, в частности, снижением загрязнения воздуха рабочей зоны.

Общеизвестным является факт вредного воздействия врывных работ на атмосферу карьерного пространства (35% от всех источников образования газов и пыли). При взрывном разложении 1т взрывчатых веществ (ВВ) образуется 85 м3 вредных газов. Газопылевые выбросы, повышая концентрацию вредных газов, оказывают вредное воздействие не только на рабочие зоны в карьере, но и на санитарные и жилые зоны, соседствующие с горным предприятием. Медицинские наблюдения показали, что у рабочих, подвергающихся периодическому воздействию продуктов взрывных работ, значительно чаще отмечаются отклонения в функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы организма, нарушаются память, абстрактное мышление, психологические и психомоторные показатели.

За загрязнение атмосферы органы государственного санэпидемнадзора применяют к карьерам штрафные санкции, размер которых растет и, следовательно, увеличивает себестоимость добычи полезного ископаемого. Загазованность атмосферы карьеров служит причиной остановки основного производства.

В связи с этим улучшение условий труда посредством снижения выбросов вредных газов при взрывных работах является одной из актуальных задач.

Цель работы - разработка эффективного и малозатратного способа уменьшения загрязнения атмосферы карьера при ведении

взрывных работ, базирующегося на химическом преобразовании вредных газов в нейтральные.

Основная идея работы состоит в преобразовании вредных газов, выделяющихся при взрыве, в нейтральные путем изменения направления окислительно-восстановительных реакций за счет применения химических добавок.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Введение в заряд ВВ химического реагента, обеспечивающего интенсификацию и изменение направления окислительно-восстановительных процессов в продуктах взрыва, позволяет снизить в 1,4-1,5 раза выбросы вредных газов в атмосферу карьера при ведении взрывных работ.

2. Термодинамическое моделирование вторичных реакций продуктов взрыва позволяет определить оптимальное количество химических добавок в заряд, снижающих выброс вредных веществ в атмосферу разреза при ведении взрывных работ. Достоверность и обоснованность научных положений, выводов

и рекомендаций подтверждаются:

• представительным объемом экспериментальных исследований;

• сходимостью теоретических расчетов с экспериментальными данными;

• положительными результатами внедрения научных разработок Научная новизна работы:

1. Выявлено, что добавкой, снижающей выброс ядовитых газов, для ВВ с отрицательным кислородным балансом является вода, для ВВ с положительным кислородным балансом - соль железа (II).

2. Установлено, что зависимость между количеством добавки воды и выходом угарного газа при разложении взрывчатого вещества

носит параболический характер, а между количеством добавки

соли железа (II) и выходом окислов азота - экспоненциальный.

Практическая ценность работы состоит в том, что результаты исследований позволяют определять для зарядов любых ВВ составы и оптимальное количество добавок, снижающих выбросы вредных газов при проведении взрывов, что обеспечивает улучшение условий труда на карьере.

Реализация работы. Разработанный физико-химический способ снижения выбросов вредных газов при ведении взрывных работ внедрен на разрезах УК "Южный Кузбасс".

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение на международном научно-техническом совещании "Взрыв-97" (г. Междуреченск), заседаниях ученого и научно-методического советов НТЦ-НИИОГР (1997-1998 гг.), заседании кафедры физической химии ЧГУ.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 печатных работ.

Объем работы. Диссертация объемом 135 страниц машинописного текста состоит из 4 глав, содержит 24 рисунка, 41 таблицу, список использованной литературы из 101 наименования и 4 приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Одним из главных источников загрязнения атмосферы рабочих горизонтов карьера являются взрывные работы. После взрыва газопылевое облако распространяется по всему пространству карьера, повышается концентрация вредных веществ в атмосфере, что ухудшает условия труда рабочих.

Разработанный в диссертационной работе способ снижения выбросов вредных газов при ведении взрывных работ базируется на

фундаментальных исследованиях в области охраны труда, физики и химии высокотемпературных процессов и разложения взрывчатых веществ, изложенных в трудах многих ученых и практиков: К.К.Андреева, В.А. Ассонова, Ф.А. Баума, Н.С. Бахаревича, ИВ.Бересневича, С.Е. Денисова, Б.Я. Дробота, Л.В. Дубнова, АН.Дудырева, И.Ф. Жарикова, И.Б. Катанова, М.Ф. Кошарнова, М.А.Кука, А.Н. Купина, И.П. Малярова, ВА. Михайлова, В.В. Мочалова, Б.Д. Росси, Л.П. Рузинова, Б.Я. Светлова, Н.П. Сеинова, А.Л. Суриса, А.Г. Тюрина и многих других ученых.

Анализ этих работ показал, что существующие способы снижения выбросов вредных и ядовитых газов при ведении взрывных работ основаны на их подавлении. В этом случае до 70% газов адсорбируются в горных породах с последующей десорбцией в течение длительного времени. Это дает основания считать указанные способы не достаточно эффективными, так как практически объем вредных газов не уменьшается. Это вызывает необходимость разработки и дальнейшего совершенствования способов уменьшения выбросов вредных и ядовитых газов при взрыве путем преобразования вредных газов в нейтральные.

Поставленная цель достигается:

• обоснованием выбора химических реагентов, обеспечивающих максимальную скорость и полноту прохождения реакции по преобразованию вредных газов в нейтральные;

• термодинамическим моделированием вторичных реакций продуктов взрыва при разложении ВВ;

• расчетом оптимального количества химических добавок в различные типы ВВ.

Обоснование возможности преобразования продуктов взрыва

Состав продуктов взрыва (ПВ) зависит от рецептурного состава кислородного баланса ВВ и условий взрывания. При взрыве ВВ с улевым кислородным балансом теоретически должно происходить олное окисление горючих элементов с максимальным выделением епловой энергии. Углерод и водород при этом превращаются в глекислый газ и воду (С02, Н20), а азот выделяется в свободном виде, [ри отрицательном кислородном балансе ВВ выделяется большое оличество угарного газа (СО), при положительном - окислов азота ЯО, N02).

Снижение СО при разложении ВВ с отрицательным ислородным балансом возможно введением в заряд изолированной ;обавки для образования окислителя. Анализ продуктов разложения 1В показал, что сильнейшим окислителем, способным преобразовать кись углерода с последующим выделением С02 и Ы2, является анион Ю3". Реагентом образования аниона во вторичных продуктах взрыва южет служить вода.

Для прохождения реакции преобразования N0 и ГГО2 в N2 при изложении ВВ с положительным кислородным балансом необходимо грисутствие катализатора, способного снизить энергетический барьер 'еакции. Таким свойством обладают металлы переходного периода. 1звестными катализаторами данного типа, растворимыми в воде, оступными и экологически безопасными, являются соли железа.

Для оценки вероятности протекания вторичных реакций [родуктов распада ВВ при высоких температурах и изучения влияния обавок на качественный и количественный выход продуктов взрыва ыл применен метод термодинамических и математических расчетов.

Рассчитаны изменения изобарного потенциала (ДО°т) в ависимости от температуры, константа равновесия (Кр), степень 'авновесного превращения (а) всех возможных реакций в продуктах зрыва (ПВ).

Для изучения реакций в ПВ производили разложение каждого типа ВВ по методу Бринкли - Вильсона и затем исследовали полученные ПВ. Рассмотрены следующие ВВ: тротил; граммонит (79/21), аммонит № 6ЖВ, гранипоры, дибазиты, игданит, гранулит УП - 1, комбизар КЗ.

Были исследованы следующие вещества и продукты: С; СО; С02; N2; N0; Ш2; НШ3; Ы20; Н2; Н20; 02; Ге(ОН)3; Ге(С2Н302)2; ТеО. Составлены и просчитаны 48 различных реакций и преобразований с участием данных веществ. В результате получены значения ДН°Т, А5°т, ао> аъ а2 •

Путем расчета энергии Гиббса и константы равновесия установлены, тип и вероятность реакции в газовом облаке. Так, при разложении тротила термодинамический анализ реакций продуктов взрыва показывает, что из всех возможных в условиях газового облака проходят только 22 реакции при изменении энергии Гиббса от -632 х 104 до -0,08 х 104 Дж.

Для того, чтобы количественно охарактеризовать состояние равновесия ПВ, рассчитана степень равновесного превращения (а) методом математического моделирования по методике А.Л. Суриса. Методом комбинирования выделены четыре стадии вторичных химических реакций ПВ и с использованием закона действующих масс получены уравнения материального баланса каждой стадии. Каждой стадии соответствует свое равновесное состояние ПВ (табл. 1).

На основе результатов математических и термодинамических расчетов появляется возможность моделировать выход конечных продуктов взрыва в зависимости от количества добавки воды. Для этого в уравнение материального баланса первой стадии последовательно вводили дополнительное количество воды с шагом 0.5 моль. В результате моделирования получены следующие зависимости (рис. 1).

Таблица 1

Термодинамические ха- Равновесный состав продуктов взрыва,

N5 ста- Уравнение материального рактеристики (тротил/граммонит 79/21) моль (тротил/граммонит 79/21)

дии баланса ДО х 104 Кр а н2о С СО со2 Н2 N0 N02

I 7Н20+С+Н2+С0 о 7Н2+2С02+02+2М0 -16,6 21,4 18,9 0,86 0,63 5,73 8,23 14,1 1,28 14,1 1,28 2,72 3,95 5,26 4,36 2,72 11,9 -

П 51ТО+2СО+Н20+0.502 О к2о+со2+с+змо2+н2 -0,02 -0,61 0,06 0,96 0,25 0,98 1,36 7,60 14,2 1,91 13,8 0,03 2,86 4,57 5,26 4,36 2,04 8,72 0,80 1,89

III Ш^ИгО+Нг о 2НК03+1ТО + -п.75. -0,29 3,22 8,42 0,11 0,21 1,36 7,60 14,2 1,91 13,8 0,03 2,86 4,57 5,87 4,49 2,05 8,85 0,75 1,50

IV 6НИ03+5С0 о 5С02+К2+ЗН20 + 4Ж>2 -49,9 7,32 П0зз 1 1,37 14,2 13,7 2,88 5,88 2,05 0,77

-34,4 5,64 *Ю30 1 7,62 1,91 - 4,60 4,50 8,85 1,52

V, л/кг ВВ

250

200

150

100

50

0 ■

Граммоиит (79/21)

.......N2

-Н20

----С02

Вода, %

V, л/кг ВВ

300

250

200

150

100

50

0

Грпммонит (79/21)

■ N0 -N02

----N0+1)02

.Вода, <

Рис. 1. Зависимость между выходом продуктов взрыва и добавками воды Зависимость между выходом окислов азота и углерода от добавки в состав заряда воды носит параболический характер. Это позволяет утверждать, что имеется оптимум добавки воды, обеспечивающий максимальное снижение выхода вредных газов. Подобная тенденция была прослежена и для других типов ВВ.

Практический интерес представляет сравнение количества конечных продуктов взрыва, полученных путем расчетов равновесного состава продуктов вторичных реакций, с данными, полученными при

2

о

4

2

4

разложении ВВ по методу Бринкли - Вильсона, Сравнение показало, что в атмосферу выбрасывается СО на 11% меньше, а N0 - на 10%. '

Для ВВ с положительным кислородным балансом система уравнений вторичных реакций будет такой же, как и для ВВ с отрицательным КБ. Решение уравнений материального баланса на примере 1 кг игданита (Твзр=2897К, Р=10МПа) позволило установить конечный равновесный состав продуктов взрыва в облаке: С02 - 4,2; - 8,81; N0 - 5,28 моль/кг .

Введение в продукты распада ВВ водорастворимых солей железа (II) предполагает прохождение следующей реакции:

9Ш + 2Н20 + Ге(С2Н302)2 + 0.502о N20 +5Н2+ГеО +21*2 + ЗШ2 +4С02 . (1)

Энергия Гиббса этой реакции составляет -38,47 х 105 Дж, константа равновесия - 2,6x 1062, а степень равновесного превращения равна 1, что подтверждает высокую вероятность прохождения реакций в сторону образования конечных продуктов.

Прогнозирование изменения качественного состава ПВ при воздействии соли железа (II) осуществлялось расчетным методом путем введения в формулу материального баланса ацетата железа с шагом 0,5% от массы ВВ. Полученные зависимости позволяют утверждать, что для ВВ с положительным КБ добавка воды не приводит к изменению равновесного состава ПВ. В то же время введение соли железа (II) в заряд ВВ позволяет снизить выход N0. Зависимость между добавкой ацетата железа (II) и выходом окислов азота имеет вид :

у= -8.064х + 131.71 , (2)

где у - объем окислов азота, л/кг;

х - количество добавки ацетата железа (II), %.

Лабораторные исследования взаимодействия химических реагентов с вредными и ядовитыми газами

Для подтверждения теоретических расчетов взаимодействия соли железа (II) с окислами азота были проведены лабораторные исследования.

Окислы получали в результате реакции взаимодействия азотной кислоты с медью. Полученный газ пропускали через раствор

ацетата железа (Ге(С2Н302)2) различной концентрации. Вновь полученную газовую смесь отбирали аспиратором, а концентрацию азота определяли на газоопределителе ГХ-Е. Кривая зависимости между концентрацией соли

двухвалентного железа и

изменением концентрации окислов азота приведена на рис. 2 и описывается следующим выражением:

у=68.602е00279х , (3)

где у - концентрация окислов &£ОТя, %; х - концентрация ацетата железа (II), % при г=0,75; ХраСЧ—2,91) ^абл>а=0 03 = 8,75; Грасч=2,8; Ртабл,а=о,05=3,6.

Анализ кривой дает основание полагать, что в данных реакциях двухвалентное железо выступает не только в качестве реагента, но и катализатора, способствующего интенсификации реакции восстановления окислов азота.

Опыты по экспериментальному исследованию состава продуктов взрыва и влияния на них химических реагентов проводились также на специальной газодинамической бомбе - установке Р156-М88. Для

Рис. 2. Изменение концентрации окислов азота от концентрации раствора соли железа

сравнения эффективности действия разработанной добавки с ранее известными в эксперименте использовали хлорид кальция и гидроксид калия.

В результате проведенных исследований по изучению влияния различных добавок к заряду аммонита №6ЖВ на состав продукта взрыва установлено следующее:

• добавление в заряд ВВ 1% воды позволило снизить концентрацию СО на 10%, NOг - на 42%, а дальнейшее добавление воды приводит к увеличению выделения СО и N0,;

• добавление в заряд хлорида кальция приводит к существенному увеличению вредных газов;

• введение в заряд гидроксида калия дает увеличение выхода СО при снижении N0,.

Полученные результаты дают количественное представление о влиянии рассмотренных инертных добавок на образование ядовитых веществ при взрывании зарядов ВВ и позволяют рассчитать количество добавок, обеспечивающее максимальное снижение выбросов вредных и ядовитых газов. В таблице 2 представлены количественные значения добавок химического реагента для наиболее распространенных на открытых горных работах ВВ.

Таблица 2

Количество добавок реагента для различных типов ВВ, % от массы заряда

Тип ВВ Вода Тип ВВ Ацетат железа (П)

Тротил 7-16,0 УП - 1 0,05-0,1

Граммонит 79/21 0,7-1,5 Игданит 0,05-0,1

Граммонит 30/70 3,0-6,0 Комбизар КЗ 0,05-0,1

Дибазит 5,0-10,0

Гранипор 6,0-14,0

Полигонные и опытно-промышленные испытания физико-химического способа снижения выбросов вредных газов

Натурные испытания проводились экспериментальным взрыванием. Для этого были использованы скважины глубиной 3 м и диаметром 160 мм. Испытывались два типа ВВ - с отрицательным кислородным балансом (гранулотол) и положительным кислородным балансом (смесь аммонита №6ЖВ и аммиачной селитры в равных пропорциях). В качестве добавок, преобразующих вредные и ядовитые газы в нейтральные, использовались вода и водный раствор ацетата железа (II). Анализ газовых проб проводился непосредственно на месте прибором ГХ-4 и в химической лаборатории. Отбор проб осуществлялся через 2, 20 и 40 мин после взрывания.

Зависимость количества СО от добавки воды, полученная экспериментальным способом, представлена на рис. 3 и имеет вид:

у=5*10"8х6-3*10"6х5+6*10"5х4-0,0007х3+0,0004х2 - 0,002х + 0,0039, (4)

где у - количество окиси углерода, х - количество воды, %

при г=0,89; ^6^0=0 05=2,7; ^асч=18,49; 0 05=2,6; Грасч=6,4.

Рис. 3. Зависимость количества СО от добавки воды

Практический интерес представляет изучение динамики снижения концентрации вредных газов при введении в заряд ВВ химических добавок. На рис. 4 показана закономерность снижения концентрации вредных и ядовитых газов при использовании химического реагента по результатам экспериментального взрывания в шахтах. В среднем скорость снижения концентрации угарного газа при наличии реагента повышается в 2 раза, а окислов азота - в 1,8 раза. Кроме того установлено, что эффективность действия реагента при наличии забойки повышается на 11% по сравнению с зарядами без забоечного материала.

Рис. 4. Динамика снижения концентрации вредных газов

--окислы азота тротила при отсутствии забойки без реагента;

--окислы азота тротила при отсутствии забойки с реагентом;

----окислы азота тротила при наличии забойки без реатента;

--------------окислы азота тротила при наличии забойки с реагентом;

............смесь 6ЖВ/АС=1/1 при отсутствии забойки без реагента;

........................смесь 6ЖВ/АС=1/1 при отсутствии забойки с реагентом;

----------смесь 6ЖВ/АС=1/1 при наличии забойки без реагента;

--------------------смесь 6ЖВ/АС=1/1 при наличии забойки с реагентом.

Анализ результатов показывает, что применение ампул с водой в скважинных зарядах приводит к снижению концентрации угарного газа на 60%, а ампулы с 0,1%-ным раствором ацетата железа снижает

выход окислов азота на 26%.

Проведенные исследования позволили разработать технологию ведения взрывных работ, обеспечивающую снижение выбросов вредных и ядовитых газов в атмосферу. Эта технология базируется на введении в скважинный заряд химического реагента в ампуле -контейнере, изолирующем ВВ от реагента до взрыва. Объем контейнера 1,8 литра, что составляет один процент от среднестатистического скважинного заряда.

Опытно-промышленные испытания физико-химического способа снижения вредных газов были проведены на разрезах УК "Южный Кузбасс". Для этой цели была изготовлена партия ампул-контейнеров в количестве 500 штук.

При массовых взрывах взрываемый блок делился на контрольный и опытный участки, на которых были одинаковые условия заряжания. Взрываемое вещество - граммонит 79/21. Опытный участок заряжался с ампулами, заполненными водой. Ампулы устанавливались в центре заряда.

По результатам проведенных опытно-промышленных взрывов в условиях открытых горных работ с использованием в конструкции заряда ВВ жидкостных контейнеров с водой можно сделать следующие выводы:

• оптимальное количество воды, размещаемой в заряде ВВ в ампулах, составляет 1-2% от общей массы заряда;

• снижение окиси углерода при помещении в заряд ВВ контейнеров с водой составляет 38-54% (с 2,6% в контрольной серии до 1,4% в опытной серии);

• снижение окислов азота при помещении в заряд ВВ контейнеров с водой составляет 16-32%(с 8,0% в контрольной серии до 6,4% в опытной серии);

• использование ампул с водой в оптимальном количестве в заряде ВЬ для условий проводимых опытов не ухудшает качество взрыва, что подтверждается замерами параметров взрывной воронки;

• для получения максимального эффекта контейнеры с водой следует располагать через равные промежутки по длине заряда. Нижняя ампула должна располагаться на расстоянии не менее 0,5м от забоя скважины.

Анализ опытных и промышленных взрывов показал, что применение разработанного автором метода физико-химического преобразования вредных и ядовитых газов в нейтральные позволяет улучшить условия труда рабочих при проведении взрывных работ на открытых разработках.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научно-практической задачи, имеющей существенное значение для улучшения условий труда рабочих на открытых разработках, -разработан физико-химический способ снижения выбросов вредных газов при ведении взрывных работ путем введения в заряд ВВ химических добавок, изменяющих состав продуктов взрыва.

Основные научные результаты, выводы и технические решения: 1. Обеспечение высокопроизводительных, комфортных и безопасных для здоровья рабочих условий труда на открытых горных работах возможно посредством снижения загазованности воздуха рабочей зоны. Это может быть достигнуто уменьшением выбросов вредных газов при ведении взрывных работ. Существующие способы газоподавления не существенно уменьшают количество вредных газов, так как до 70% газов адсорбируются в горных породах с последующей десорбцией в течение длительного времени. Это дает основание считать указанные способы недостаточно эффективными. Перспективны способы, позволяющие уменьшить количество вредных газов путем их преобразования в нейтральные.

2. Снижение выброса окислов углерода при разложении ВВ с отрицательным кислородным балансом достигается введением в заряд изолированной добавки для образования окислителя. Окислителем, способным преобразовать окись углерода с последующим выделением С02 и N2, является анион N0*3. Реагентом его образования служит вода. Для восстановления окислов азота, выделяющихся при разложении ВВ с положительным кислородным балансом, необходимо присутствие катализатора - металлов переходного периода (раствор ацетата железа (II)).

3. Термодинамическое моделирование реакций продуктов взрыва при добавлении в заряд ВВ воды и ацетата железа показало, что из всех возможных реакций (42) в газовом облаке проходят только 22 при изменении энергии Гиббса от -6,31 х106 до -8,08 х102 Дж. Это упростило термодинамическую модель и позволило уменьшить объем теоретических расчетов.

4. Учет вторичных реакций продуктов разложения ВВ позволяет более точно определить состав конечных продуктов взрыва. Сравнение с данными, полученными по методике Бринкли-Вильсона, выявило, что при разложении ВВ в атмосферу выбрасывается СО меньше на 11%, а N0 - на 10%. Данный факт позволяет повысить точность определения оптимального количества химических добавок в заряд ВВ.

5. Зависимость количества окислов азота и углерода от добавок воды в заряд ВВ с отрицательным кислородным балансом носит параболический характер. Установлено, что для каждого типа ВВ с отрицательным кислородным балансом имеется оптимум добавки воды: для тротила - 7-16%, граммонита 79/21 - 0,7-1,5%, граммонита 30/70 - 3-6%, дибазита - 6-9%, гранипора - 7-12%. Для ВВ с положительным кислородным балансом эффективен 0,01-0,05%-ный раствор ацетата железа (II) в количестве 2 % от массы заряда.

6. Лабораторные и опытно-промышленные испытания разработанного физико-химического способа преобразования продуктов разложения ВВ показали, что применение добавок позволяет снизить выбросы

окиси углерода на 38-54%, а окислов азота - на 16-32%. Скорость снижения концентрации СО при использовании реагента повышается в 2 раза, а окислов азота - в 1,8 раза. Это позволяет значительно сократить время простоев оборудования и улучшить санитарно-гигиенические условия труда работников разреза.

7. Технология ведения взрывных работ на основе данного метода внедрена на разрезах УК "Южный Кузбасс" и АО "Экибастузкомир". Расчетный экономический эффект от внедрения разработанного физико-химического способа снижения выбросов вредных газов при ведении взрывных работ составляет 129,05 руб. на 1 т ВВ.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Беседин Е.В, Котляр Л.А., Денисов С.Е. Методика определения количества химреагентов, обеспечивающих снижение образования вредных газов при взрыве ВВ с отрицательным кислородным балансом // Материалы VI Всероссийского совещания по взрывным работам "Взрыв-97". - Междуреченск, 1997. - С. 67-71.

2. Денисов С.Е, Котляр Л.А. Использование метода экспертных оценок для определения перспективных направлений в создании инновационного продукта в области буровзрывных работ (БВР) // Вестник диссертационного совета НИИОГР. - Челябинск: РЕКПОЛ, 1997. - №1. - С. 21.

3. Денисов С.Е, Котляр ЛЛ. Новый забоечный материал, обеспечивающий снижение загрязнения окружающей среды при взрывах // Вестник диссертационного совета НИИОГР. -Челябинск: РЕКПОЛ, 1997. - №1.- С. 24.

4. Денисов С.Е, Кравчук ИЛ, Котляр Л.А. Полигонные и опытно-промышленные испытания физико-химического способа снижения загазованности карьеров при ведении взрывных работ. - М., 1998. - 6 с. - Рук деп. в ВИНИТИ РАН, М513-В98.

5. Котляр Л.А. К вопросу об улучшении условий труда рабочих на открытых горных работах при ведении массовых взрывов. - М., 1998. - 4 с. - Рук. деп. в ВИНИТИ РАН, №514-В98.

6. Котляр Л.А. Снижение загазованности карьеров при ведении взрывных работ. - М., 1998. - 6 с. - Рук. деп. в ВИНИТИ РАН, №516-В98.

7. Котляр Л.А., Денисов С.Е. Расчет количества продуктов разложения взрывчатых веществ методом термодинамического и математического моделирования. - М., 1998. - 8 с. - Рук. деп. в ВИНИТИ РАН, №515-В98.

8. Котляр Л.А., Денисов С.Е. Химическая модель снижения экологического загрязнения от взрыва на горных работах // Вестник диссертационного совета НИИОГР. -Челябинск: РЕКПОЛ, 1997. - №1. - С. 25.

Сдано в набор 27.02.98 г. Формат 60x84 1/16. Объем 1 п.л. Тираж 100 экз.

Отпечатано на копировально-множительной технике в НИИОГРе.

454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 83.