автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Разработка способа и средств снижения запыленности и очистки воздуха от пыли на пунктах растаривания ВВ

На правах рукописи

УДК 622.235.213: 622.8

ПАНЧИШИН ВИКТОР ЯРОСЛАВОВИЧ

РАЗРАБОТКА СПОСОБА И СРЕДСТВ СНИЖЕНИЯ ЗАПЫЛЕННОСТИ И ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ПЫЛИ НА ПУНКТАХ РАСТАРИВАНИЯ ВВ

Специальность - 05.26.01 "Охрана труда"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово 1998

Работа выполнена в Государственном Восточном научно-исследовательском институте по безопасности работ в горной промышленности (ВостНИИ)

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Солодов Г.А. Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Шевченко Л.А.; кандидат технических наук Комаров Н.Е.

Ведущее предприятие: ОАО ХК «Кузбассразрезуголь».

Защита состоится 1998 г. в /0 " час.

на заседании специализированного совета К 135.02.01 при Государственном Восточном научно-исследовательском институте по безопасности работ в горной промышленности (ВостНИИ) по адресу:

650002, г. Кемерово, Институтская, 3. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВостНИИ.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять в адоес совета.

Автореферат разослан /¥1998 г.

Ученый секретарь специализированного совета

УН

<0БШЩАЖ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Необходимость роста технико-экономической эффективности угледобычи требует повышения уровня механизации взрывных работ. Успешное выполнение данной задачи возможно только при сочетании комплексной механизации взрывных работ с совершенными формами организации труда.

Развитие комплексной механизации неразрывно связано с обеспечением безопасности и санитарно-гигиенических условий труда персонала, прежде всего на пунктах растаривания гранулированных взрывчатых веществ (ВВ) при подготовке ВВ к механизированному заряжанию скважин.

Анализ состояния безопасности труда на этих пунктах показывает, что процессы растаривания мешков с ВВ и последующая загрузка ими зарядных машин связаны с образованием пыли ВВ, накоплением ее в воздуховодах аспирационных систем, оседанием на поверхности строительных конструкций и оборудовании.

В связи с отсутствием эффективных средств и способов очистки воздуха от пыли ВВ в рабочих зонах растеривающих установок и в выбросах в окружающую среду запыленность воздуха в десятки раз превышает санитарные нормы, что из-за хронической интоксикации тротилом у лиц, обслуживающих зарядные машины и пункты растаривания, обуславливает заболевания ТНТ-катарактой.

Помимо ухудшений условий труда и пагубного влияния на окружающую среду пыль ВВ создает условия для взрывопожаро-опасных ситуаций на пунктах растаривания ВВ.

Анализ данных научно-технической литературы показывает, что возможность использования на пунктах растаривания ВВ существующих способов и средств снижения запыленности и очистки воздуха от пыли ВВ в известном виде затруднительно вследствие специфики их конструкции и принципа действия.

Применение циклонов различных конструкций не обеспечивает санитарных норм по выбросам пыли ВВ в атмосферу.

Рукавные фильтры пожароопасны, сложны, громоздки, дороги, требуют большого расхода дефицитных тканей и часто забиваются пылью. Применение мокрого пылеулавливания затруднительно в районах с суровым климатом. Это потребует значительных капиталовложений, связанных с необходимостью устройства и обогрева помещений для размещения мокрых пылеуловителей, организации бесперебойной подачи воды, обеспечения системы водоснабжения этих средств очистки воздуха и создания специальных дорогостоящих очистных сооружений.

Из вышесказанного следует, что задача повышения эффективности очистки аспирационнош воздуха от пыли ВВ на пунктах растаривания является актуальной.

Диссертационная работа основана на материалах и результатах исследований, выполненных автором в течение 1982-1995 г.г. на разрезах Кузбасса : АО "Междуреченский", АО "Томусинский", АО "Красногорский", АО "Кедровский" и АО "Бачатский".

Цель работы - создание безопасных условий труда, достижение санитарных норм на основе разработки способов и средств борьбы с пылью на пунктах растаривания гранулированных ВВ.

Идея работы - состоит в повышении эффективности очистки аспирационнош воздуха в зернистых фильтрах, обеспечивающих возможность использования в качестве пылеулавливающей среды непосредственно самих растериваемых гранулированных ВВ.

1. Исследовать условия возникновения взрыво- и пожароопасных ситуаций при работе средств механизации на пунктах растаривания ВВ.

2. Выполнить анализ известных способов и средств по очистке воздуха, выбрать наиболее целесообразный.

3. Исследовать свойства гранулированных ВВ и аммиачной селитры, определяющие возможность их использования в качестве фильтрующей среды для улавливания пыли компонентов ВВ.

4. Разработать и внедрить способы и средства для очистки воздуха от пыли на пунктах растаривания ВВ.

Методы и объекты исследований. При решении поставленных задач использованы аналитические методы в сочетании с экспериментальными исследованиями в лабораторных и промышленных условиях с применением современных стендов, промышленных установок и измерительно-вычислительной техники.

разработанные лично соискателем:

1. Результаты исследования условий возникновения взрыво-и пожароопасных ситуаций на пунктах растаривания ВВ.

2. Обоснование применения фильтрующей среды из промышленных гранулированных ВВ для очистки воздуха от пыли ВВ.

3. Обоснование основных параметров зернистых фильтров, использующих фильтрационный способ очистки в насыпных зернистых средах.

4. Результаты экспериментальных и промышленных исследований процесса снижения запыленности и очистки воздуха от пыли ВВ.

Научная новизна работы. Выявлена, теоретически и экспериментально обоснована возможность использования гранулированных ВВ в качестве фильтрующей среды в зернистых фильтрах для очистки воздуха от пыли ВВ. Показано, что степень очистки воздуха в фильтрующих средах из гранулированных ВВ или аммиачной селитры достигает 95-99,5% .

На основе экспериментов и эмпирических зависимостей определены основные параметры фильтрующих сред и конструкции зернистого фильтра, влияющие на эффективное снижение запыленности воздуха пылью ВВ на пунктах растаривания ВВ.

Впервые предложены оригинальные, принципиально новые способ и установка по очистке воздуха от пыли компонентов ВВ на базе зернистых фильтров, обеспечивающих эффективность очистки воздуха на 95-99,5% в зависимости от условий фильтрации и санитарные нормы по пыли в рабочих зонах растаривания ВВ в пределах ПДК.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждаются:

- достаточной сходимостью расчетных значений технологических параметров с фактическими параметрами зернистых фильтров, внедренных на производстве;

- представительным объемом экспериментальных исследований;

- надежным подтверждением полученных зависимостей;

- широким применением результатов исследований на практике.

Научное значение работы состоит в следующем:

- доказано, что использование гранулированных ВВ в качестве фильтрующей среды повышает степень очистки воздуха от пыли ВВ до 99-99,5%;

- определены основные параметры зернистых фильтров;

- впервые установлены особенности фильтрации воздуха в фильтрующих средах из гранулированных ВВ и аммиачной селитры.

Результаты исследований нашли практическое применение на пунктах растаривания ВВ.

Действующие пункты оснащены растаривающими установками и зернистыми фильтрами, обеспечивающими снижение запыленности воздуха на пунктах растаривания ВВ. Решением Гос-гортехнадзора РФ они допущены к постоянному применению.

Разработан нормативный документ общероссийского уровня "Меры безопасности при использовании средств механизации на базисных складах ВМ и на пунктах растаривания ВВ и загрузки зарядных машин на разрезах".

Реализация результатов работы . Разработаны и освоены в производстве б зернистых фильтров ФЗ-1, ФЗ-2 и 4 растеривающие установки УРМ.

Апробация работы . Основные положения и результаты исследований по теме диссертационной работы докладывались:

- на ученых совещаниях и семинарах ВостНИИ и ИГД им. A.A. Скочинскош (Кемерово, Москва 1985-1990 г.г.);

- на технических советах производственного объединения "Кемеровоуголь" (Кемерово, 1985-1995 г.г.);

- на научно-технической конференции "Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири (Сибресурс 95), (Кемерово, 1995 г.).

Публикации . По материалам диссертационной работы опубликовано 7 статей, 5 научно-технических отчетов, получено 5 авторских свидетельств, получен один патент России.

Объем и структура работы .

Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, приложений, содержит 163 страницы машинописного текста, 29 рисунков, 41 таблица. Список литературы включает 110 наименований.

©СЖШШКЖ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ IL Сдастсмише вшшпроо, щель и задании шсслздшшшш

Во введении обоснованы актуальность, научная и практическая значимость, сформулированы цель работы и ее научная новизна, изложены основные выносимые на защиту положения, приведена краткая характеристика работы.

В первой главе приводятся общие сведения о механизации взрывных работ на открытых разработках, рассмотрена безопасность труда при подготовке ВВ к механизированному заряжанию скважин и сделан анализ известных способов борьбы с электризацией и пылеобразованием при транспортировании гранулированных ВВ, на основе которого приведен выбор способов и средств очистки воздуха от пыли для пунктов растаривания ВВ.

Известно, что значительный вклад в решение проблемы снижения запыленности воздуха и пылеулавливания в других отраслях промышленности внесли как отечественные, так и зарубежные ученые. Это, в первую очередь, Коузов П.А, Сорокин В.В., Онтин Е.И., Лихачев Л.Я., Гордон Г.М., Пейсаков И.Л., Калмыков A.B., Ужов В.Н., Мячков Б.И., Нейков О.Д., Вальдберг А.Ю., Никитин B.C., а также Грин X., Лейн В., Зайонч-ковский Я., Уайт П., Смит С. и др.

Установлено, что мокрые способы и средства очистки воздуха мало приемлемы для работы в условиях длительных периодов года с низкими отрицательными температурами. Сухие способы, основанные на применении в системах аспирации циклонов способствуют значительным выбросам пыли в атмосферу. Применение тканевых рукавных фильтров опасно с точки зрения проявления электростатики, а кроме того они ненадежны в эксплуатации.

Одними из известных, применяемых в других отраслях промышленности, являются очистные устройства на базе зернистых фильтров. Условия эксплуатации этих пылеуловителей не ограничиваются температурными пределами, не зависят от свойств пыли, улавливают частицы с минимальными размерами от 0,1 до 1 мкм. Причем они отличаются высокой эффективностью пылеулавливания (до 99-99,5%). Однако они не могут использоваться для очистки ВВ:

а) конструкции их несовершенны;

б) отсутствуют фильтрующие материалы, удовлетворяющие требованиям и условиям взрыво- и пожароопасных производств.

Необходимо разработать новые конструкции этих фильтров, применить новые фильтрующие материалы.

В заключение главы на основе анализа состояния вопроса, определена цель и поставлены задачи исследований.

2„ Шсокедовашшга! фшшта-гаеажшшгаеошг свойств шпышш ш ВВ длш «ишредокЕшшш шсхюдшык данный, шеобходшшыж для разработки шошбаиз ш средстЕ шшжшшш мшишвиисти воздуха

Обследование ряда пунктов растаривания ВВ на разрезах Кузбасса показало, что основными причинами запыленности воздуха в рабочих зонах растеривающих установок и бункерах-накопителях являются:

- наличие мелкодисперсной пыли в растариваемой массе

ВВ;

- истирание чешуированного тротила гранулами АС;

- избыточное давление воздуха при поступлении массы сыпучего материала в бункер-накопитель;

- наличие осевшей пыли БВ на поверхности оборудования.

На величину концентрации пыли ВВ оказывают влияние и такие факторы, как относительная влажность окружающей среды, влажность самих ВВ.

При растаривании граммонита 79/21 с влажностью 0,21% и относительной влажности воздуха 55% запыленность воздуха составила 107,8 мг/мЗ, а при влажности ВВ 0,4% и влажности воздуха 83% - 18,2 мг/мЗ.

Кроме того установлено, что запыленность воздуха при растаривании граммонита 79/21 в 3 раза больше, чем при растаривании граммонита 30/70 и в десятки раз больше, чем при растаривании АС.

Анализ вещественного состава пыли ВВ показал, что содержание тротила в азровзвеси при растаривании граммонита 79/21 составляет 73-89%, а при растаривании граммонита 30/70 не превышает 72%.

Пыль тротила на 94% представлена фракциями 5-30 мкм, пыль АС на 96% фракциями 2-10 мкм.

Такая тонкодисперсная пыль токсична для человека и является высокочувствительной к воспламенению.

Интенсивность оседания пыли ВВ в зависимости от типа и количества растариваемого ВВ составляет от 0,02 мг/ч до 0,1 мг/ч на 1 м2. Максимальное количество накопленной пыли на площади в 1 м2 за период исследований достигало 15 г. Толщина спрессованной корки отложений осевшей пыли на роликах, конвейерах, лопастях вентиляторов, на внутренних поверхностях воздуховодов составляет от 0,3 до 0,6 мм, а на стенках бункера-накопителя достигает 10 мм, причем на 1 м2 приходится 1669 г.

Химическим анализом взятых проб установлено, что среднее содержание тротила в пробах составило 89,84%, а АС - 9,9%, инертной пыли 0,15%.

Такая пыль ВВ в отложениях представляет опасность возникновения и распространения как пожара, так и детонации. Одной из основных причин, которая может привести к пожару, является искровой разряд статического электричества.

На основании лабораторных исследований найдено, что удельное электрическое сопротивление ВВ и пыли ВВ находится в пределах 6.105 - 1012 Омхм, что значительно превышает безопасные значения (102 Омхм).

Значения потенциала зарядов статического электричества в слое пылевых отложений на стенках бункера достигает 467-663 В, что в 1,5 раза больше значения безопасного потенциала (300 В) при котором не возникают электрические разряды.

Угол естественного откоса ВВ определялся с целью определения их реологических и технологических свойств.

Найдено, что эти углы в зависимости от размеров гранул и частиц пыли ВВ находятся в пределах 30-68°. Таким образом ВВ при влажности 0,2% относится к материалам средней сыпучести, а с увеличением их влажности до 1,5% и более они близки по сыпучести к вязким материалам.

Исследования слипаемости пыли ВВ обусловлены тем, что она определяет способ очистки воздуха и выбор пылеуловителей.

Установлено, что пыль ВВ и аммиачная селитра (разрывная прочность находится в пределах 1160-1960 Па) в независимости от их влажности относится к сильнослипающимся материалам, склонным образовывать агломераты и налипать на стенки и поверхности оборудования, где удерживается очень прочно.

Установлено, что удельная поверхность сред из ВВ или АС изменяется в пределах 1155-1875 м2/м3,а пористость в зависимости от типа ВВ составляет 35-45%, т.е. эти среды возможно использовать в качестве фильтрующих материалов для улавливания пыли ВВ.

На основании результатов исследований установлено:

- циклоны и рукавные фильтры нельзя использовать на пунктах растаривания ВВ, т.к. они не предназначены для улавливания сильнослипающейся (разрывная прочность более 1000 Па) и вы-сокоомных пылей (удельное электрическое сопротивление более, чем 102 Ом.м);

- для улавливания слипающейся и высокоомной мелкодисперсной пыли (2-30 мкм) с небольшой концентрацией их в воздухе

(18-107 мг/м2) наиболее эффективно применение зернистых фильтров;

- конструкция аппарата зернистого фильтра должна быть изготовлена из проводящих материалов не дающих искр при ударе и трении, а также не вступающих в химическую реакцию с ВВ и АС;

- конструкция аппарата зернистого фильтра должна предусматривать заземление для отвода электростатических зарядов;

- наклон стенок корпуса фильтра должен быть не менее 70 град, и с выпускным отверстием, диаметр которого должен быть не менее 0,4 м для полной выгрузки материала, сыпучесть которых близка к сыпучести трудносыпучих материалов;

- в качестве фильтрующего слоя в зернистых фильтрах наиболее целесообразно использовать материал, используемый в технологическом процессе растаривания ВВ;

- в качестве фильтрующей среды в зернистых фильтрах возможно использовать гранулированные ВВ или АС, чья удельная поверхность в зависимости от типа ВВ изменяется в пределах 1155-1875 м2/м3, а пористость составляет 35-45%, что соответствует характеристикам материалов, применяемых для фильтрации в других отраслях промышленности.

фкщшлгрукпщеш среды шз гринулшртоаишыгх ВВ шли шшштишиш селитры длш ютшкетеш шшдум ®тг шыиш

Теоретическое и экспериментальное обоснование фильтрующей среды для очистки воздуха от пыли проведено на базе изучения аэродинамических свойств гранулированных ВВ и АС, применяемых на разрезах, исследования факторов, влияющих на фильтрационный способ очистки воздуха, и определения основных параметров этой среды.

Исследования скорости фильтрации, гидравлического сопротивления, степени очистки воздуха от пыли в фильтрующих средах произведено с помощью существующих методик в лабораторных условиях на разработанной для этой цели экспериментальной

установке, включающей в себя исследуемые объекты (граммонит 79/21, граммонит 30/70, граммонит 82/18 и АС), побудитель тяги (вентилятор), систему запыления воздуха, воздуховоды и блок измерительных приборов.

Пылевые, аэродинамические и другие параметры измерялись общеизвестными стандартными приборами.

Для запыления воздуха использовался пылевидный кварц марки КП-3 исскуственного помола с размером частиц пыли 10 мкм.

Установлено, что поступающая на очистку мелкодисперсная, сильнослипающаяся пыль эффективно улавливается гранулированными ВВ.

Наиболее низкой эффективностью характеризуется фильтрующий слой высотой 0,01 м (степень очистки составляет от 58,7 до 79%), а наиболее высокая эффективность улавливания пыли достигается в фильтрующей среде с высотой слоя в пределах 0,05-0,15 (степень очистки составляет от 97,1 до 99,7%).

Установлено, что при скорости фильтрации чистого воздуха в пределах 0,3-1 м/с в вышеуказанных слоях из ВВ гидравлическое сопротивление фильтрующей среды из АС изменялось соответственно от 74 до 1500 Па; из граммонита 79/21 от 285 до 2400 Па; из граммонита 30/70 от 120 до 1580 Па; из граммонита 82/18 от 190 до 1500 Па.

Установлено, что при таких же скоростях фильтрации запыленного воздуха (от 0,5 до 300 мг/м3) в зависимости от количества уловленной пыли (от 0,6 до 6 кг) гидравлическое сопротивление фильтрующей среды из АС соответственно возрастает от 111 до 2415 Па; из граммонита 79/21 от 180 до 4518 Па; из граммонита 82/18 от 127 до 2404 Па; из граммонита 30/70 от 79 до 2429 Па.

Известно, что движение воздуха в зернистом слое должно подчиняться основным законам аэродинамики. Однако, полного решения задачи о движении воздуха в насыпном слое произвольной структуры не существует.

В зависимости от принятой модели фильтрующих слоев (капиллярная или в виде совокупности шаров) исследователи решают либо внутреннюю задачу, когда воздух течет внутри

пучка капилляров, либо внешнюю задачу, когда поток обтекает шары.

В то же время, построение математической модели фильтрации на основании вышеуказанных моделей привело к большому количеству расчетных уравнений и выработке единой методики обобщения опытных данных по движению воздуха в зернистых средах.

В связи с этим известные формулы для определения гидравлического сопротивления или эффективности очистки воздуха от пыли в зернистых средах дают значительный вероятностный разброс (± 20-35%).

Исследования показали, что значения гидравлических сопротивлений фильтрующих слоев из АС или ВВ изменяются пропорционально квадрату скорости фильтрования, что свидетельствует о турбулентном режиме течения воздуха в пористых средах.

При этом зависимости сопротивления от скорости описывают непрерывный и постепенный переход течения в слоях от ламинарного к турбулентному без какого-либо скачка как видно из

Рис. 1. Зависимость гидравлического сопротивления АС АР от скорости фильтрации 1, 2, 3 — соответственно для фильтрующих слоев высотой 0,05; 0,1 и 0,15 м.

Поэтому в данной работе была сделана попытка применить дискретную модель.

В этом случае исследование движения воздуха сквозь зернистый слой является смешанной задачей: поток воздуха обтекает зерна слоя и протекает в порах между ними.

Согласно этой модели пористую среду представляют как совокупность каналов с установленными по их длине диафрагмами, благодаря чему движение воздуха в зернистой среде сопровождается совместным действием как вязких, так и инертных сил. Применение двух характерных размеров позволяет описать фильтрацию воздуха через разнообразные пористые материалы.

Дискретная модель обычно представлена интерполяционной формулой типа:

АР

-= АМ+Ш»Шг

£

где АР/Ь - потеря напора на единицу длины слоя;

И - скорость фильтрации;

А м В -'коэффициенты пропорциональности, обусловленные вязкостью и плотностью воздуха, зависящие от структуры слоя и в первую очередь от его пористости и удельной поверхности.

Теоретические исследования процесса фильтрации в зернистых слоях, а также результаты проведения в лабораторных условиях полных и дробных факторных экспериментов типа 2К позволили получить следующую взаимосвязь гидравлического сопротивления фильтрующего слоя с основными природными и технологическими факторами:

АР=(1 -щ. (Ь-К. к) .{(А. к-В. к2). V. (С. к-В. к2). Vя у

где АР - гидравлическое сопротивление фильтрующего слоя, Па;

§ - количество уловленной пыли, кг;

- высота фильтрующего слоя, м;

- скорость фильтрации воздуха, м/с;

- коэффициенты характеризующие материал фильтрующего слоя, значения которых представлены в табл.

Таблица

Значения коэффициентов

Наименование материала А В С В Ь К

Аммиачная селитра 3963 11632 12340 31200 0,555 3,0

Граммонит 79/21 10252 40327 7329 -28201 0,4653 2,09

Гр аммонит 82/18 4149 13126 13969 67434 0,2953 1,294

Граммонит 30/70 2225 3283 8422 -479 0,6565 3,728

Анализ факторов, приведенный с помощью полученного уравнения показал, что средняя высота фильтрующего слоя в независимости от типа ВВ или аммиачной селитры должна быть не более 0,1 м, скорость фильтрации должна быть меньше, чем 1-1,7 м/с в зависимости от вида гранулированного материала, но не менее, чем 0,25 м/с, гидравлическое сопротивление должно лежать в диапазоне 1300-3000 Па.

Установлено, что степень очистки воздуха в фильтрующих слоях высотой от 0,07 до 0,17 м для АС при скоростях фильтрации 0,38-0,67 м/с находится в пределах от 99,0 до 99,6%; для граммо-нита 79/21 при скорости фильтрации от 0,3 до 1 м/с в пределах 98,5-99,9%; для граммонита 30/70 при скорости фильтрации от 0,38 до 0,7 м/с в пределах 90-99,8; для граммонита 82/18 от 0,3 до 0,75 м/с в пределах 94,6-99,6%.

Эффективность очистки воздуха в фильтрующих средах из ВВ и АС зависит от высоты зернистого слоя, скорости фильтрации и начальной концентрации пыли;

к V

I, К, А, Д С, В

Е — 100 •

гдеЕ Со а, К а

гд ек

ективность очистки воздуха, % ;

- начальная концентрация пыли, мг/м3;

- коэффициенты,

_ (0,468+0,006. Ь)

- е

- высота фильтрующего слоя, м;

К = 1-0,77. V.

где V- скорость фильтрации воздуха, м/с. Анализ факторов приведенный с помощью полученного уравнения показал, что можно сделать вывод о возможном применении промышленных гранулированных ВВ и АС в качестве фильтрующего слоя в зернистых фильтрах.

4, ©ппр®д®л£шше шарашигрдов, ршр&бшпга техшалкшпитеспшх сжж ш рекшмешдандшш пп© пщршвмшшиш® зсршшкппыш фшлыграмв щ шротзтодотгвшшых условиях

На основании выполненных в дайной работе исследований, патента К® 1342848, АС № 1279915 разработаны: растаривающая установка УРМ и зернистые фильтры ФЗ-1 и ФЗ-2.

В главе приводятся результаты исследований опытно-промышленного образца зернистого фильтра ФЗ-1 и испытаний промышленного зернистого фильтра ФЗ-2 в производственных условиях.

Зернистый фильтр (рис. 2) состоит из корпуса 1, распределительного конуса 2, фильтра сетчатого 3, приемной воронки 4, входного воздуховода 5, лебедки с редуктором 6, канала 7, подъемной секции конусных обечаек 8, вытяжного воздуховода 9, в который вмонтирован вентилятор. Фильтр установлен на бункер-накопитель 10, под которым в крышке бункера вырезано отверстие для отсоса из него запыленного воздуха и создания дополнительного разряжения в рабочей зоне растаривания.

Рис. 2 Зернистый фильтр ФЗ-1:

1 - корпус фильтра; 2 - распределительный конус; 3 - фильтр сетчатый; 4 - приемная воронка; 5 - входной воздузовод; 6 - ручная лебедка; 7 - канат; 8 - подъемный конус; 9 - вытяжной воздуховод; 10 - бункер-накопитель.

Распределительный конус 2 служит для образования тракта движения зернистого материала при заполнении пространства между подъемной секцией конусных обечаек и сетчатым фильтром 3. Сетчатый фильтр 3 представляет собой усеченную пирамиду, собранную из 12 рамок, на которые натянута сетка из нержавеющей проволоки с размером ячеек 400 мкм. Размеры ячеек выбраны с тем условием, чтобы зернистый материал не попадал в воздуховод 9. Приемная воронка 4 служит для засыпки ВВ или аммиачной селитры, нижний кольцеобразный зазор которой перекрывается сеткой 11 для исключения попадания в зернистый материал посторонних предметов. Лебедка 6 служит для подьема секций конусных обечаек при разгрузке зернистого материала и уловленной пыли компонентов ВВ в бункер-накопитель.

Работа устройства заключается в следующем. В приемную воронку засыпается из мешков аммиачная селитра или ВВ, предназначенное для растаривания, в количестве, необходимом для создания насыпного фильтрующего слоя. Гранулированное ВВ располагается при этом на поверхности сетчатого фильтра слоем толщиной 50-150 мм, при средней высоте слоя 100 мм. Затем включается вентилятор для создания разряжения в вытяжном воздуховоде и бункере. В результате возникающего при этом перепада давления запыленный воздух отсасывается от мест пыле-образования (рабочая зона и бункер) и через входные отверстия поступает в корпус фильтра, где происходит его фильтрация в слое зернистого материала. Очищенный воздух по вытяжному воздуховоду выбрасывается в атмосферу. После окончания работы вентилятор выключается, с помощью лебедки поднимается секция конусных обечаек. В результате насыпной зернистый материал (ВВ или аммиачная селитра) вместе с уловленной пылью компонентов ВВ высыпается из корпуса фильтра через открывшийся проем в бункер-накопитель. После высыпания зернистого материала устройство может быть загружено новой порцией.

Расчетами установлено хорошее совпадение расчетных данных гидравлического сопротивления и эффективности очистки воздуха от пыли ВВ в фильтрующей среде с экспериментальными.

Расхождение полученных результатов находится в пределах 3-10%.

Результаты промышленных испытаний зернистых фильтров, полученные в разные сезоны 1986-1996 г.г., приведены в таблице.

Таблица

Название показателей Единица измерения Величина показателей

Производительность по очистке воздуха м3/ч 1-2

Степень очистки % 99.99 5

Гидравлическое сопротивление Па 1300- 1500

Объем зернистого материала м3 0,25

Система регенерации - периодическая, механическая

Испытания показали, что зернистые фильтры имеют высокие технико-экономические показатели. При достаточной степени очистки воздуха от пыли ВВ (достигающей 99-99,5%) и обеспечения санитарных норм по пыли ВВ в рабочей зоне, установки, по сравнению с мокрым пылеулавливанием, исключают затраты на обслуживание установок, на отопление, на строительство дополнительных помещений, на очистные сооружения для загрязненной токсичными компонентами ВВ воды, а также позволяют использовать улавливаемую пыль ВВ в производстве.

Годовой экономический эффект от применения одного фильтра в системе аспирации пункта растаривания составляет 72,4 тыс. руб. (в ценах 1990 г.)

В диссертации дано новое решение актуальной научной задачи, состоящее в создании способа очистки воздуха от пыли ВВ, что позволяет разрабатывать и применять зернистые фильтры на пунктах растаривания ВВ.

Основные выводы .

1. Получены эмпирические уравнения для расчета гидравлического сопротивления зернистых фильтров, позволяющие научно обоснованно определять и принимать основные параметры очистки воздуха от пыли ВВ.

2. Применение в системах аспирации пунктов растарива-ния и приготовления ВВ в России зернистых фильтров, рассчитанных на исходных данных данной работы, позволяет снизить пылевые выбросы в атмосферу до предельно допустимых концентраций.

Практически на всех крупных разрезах Кузбасса используются зернистые фильтры по патенту автора данной диссертации, что позволило снизить выбросы пыли ВВ в атмосферу со 100-150 мг/м3 до 0,3-1 мг/м3, что обеспечило уменьшение на пунктах растаривания суточные выбросы пыли ВВ в окружающую среду с 4-8 кг до 50-100 г.

3. Разработанные зернистые фильтры имеют высокие технико-экономические показатели. При достаточной степени очистки воздуха от пыли ВВ, равной 90-99,5%, зернистые фильтры по сравнению с мокрым пылеулавливанием за счет снижения затрат на строительство очистных сооружений и обслуживания имеют значительно меньшие затраты на очистку воздуха (примерно на 80-90%). Кроме того, важным преимуществом зернистых фильтров является безотходность производства, за счет возврата уловленной пыли в составы ВВ.

4. С использованием зернистых фильтров уменьшается загрязнение воздушной среды, улучшаются условия труда работающих и снижаются затраты на очистку воздуха от пыли ВВ в системах приточно-вытяжной вентиляции пунктов растаривания и приготовления ВВ.

5. Годовой экономический эффект от применения одного зернистого фильтра на пункте ВВ составляет 72,4 тыс. руб. (в ценах 1990 г.)

По теме диссертации автором были опубликованы следующие работы:

1. К вопросу оценки запыленности базисных складов ВМ и пунктов растаривания ВВ на разрезах Кузбасса. / В.И. Белов,

ОТ. Чулков, АН. Самойлов, В.Я. Панчишин И Сборник "Повышение безопасности ведения горных работ". -Кемерово: ВостНИИ, 1983. -0,2 п.л.

2. Исследования состава и дисперсности пыли на пунктах подготовки к механизированному заряжанию. / В.И. Белов, В.Я. Панчишин // Сборник "Вопросы безопасности горных работ в шахтах" ДПС. -Кемерово: ВостНИИ, 1983. -0,2 п.л.

3. Влияние осевшей пыли ВВ в бункере на отвод электростатических разрядов./В.И. Белов, В.Я. Панчишин // Сборник "Повышение безопасности ведения горных работ" ДПС. -Кемерово: ВостНИИ, 1985. -0,4 п.л.

4. Повышение безопасности труда на пунктах подготовки ВВ к механизированному заряжанию. / В.И. Белов, П.И. Кушнеров, В.Я. Панчишин //Сборник "Взрывное дело" 87/44. -М.Недра, 1985. -0,4 п.л.

5. В .И. Белов, В.И. Дорохов, В.Я. Закиев, АН. Шкляев, В.Я. Панчишин. Устройство для растаривания мешков с сыпучим материалом. A.c. № 1174334, 1985.

6. Белов В.И., Чулков О.Г., Панчишин В.Я. Меры безопасности при использовании средств механизации на базисных складах ВМ и на пунктах растаривания ВВ и загрузки зарядных машин на разрезах. -Кемерово: ВостНИИ, 1986. -1,66 п.л.

7. Белов В.И., Панчишин В.Я. Очистка воздуха от пыли на пунктах подготовки ВВ к механизированному заряжанию. /Журнал "Безопасность труда в промышленности", -№ 12, 1986. -0,4 п.л.

8. Белов В.И., Панчишин В.Я. Зернистый фильтр для пунктов подготовки ВВ. /Журнал "Безопасность труда в промышленности", -№ 5, 1988. -0,4 п.л.

9. В.И. Белов, В.А. Матренин, В.Я. Панчишин. Устройство обеспыливания бункера для гранулированных материалов. A.c. № 1267728, 1986.

10 В.И. Белов, В.А. Дорохов, В.А. Матренин, В.Я. Панчишин. Устройство для перегрузки сыпучих материалов. A.c. № 1342848, 1987.

11. А.Э. Вадмалик, В.И. Белов, В.А. Дорохов, В.Я. Пакчи-шин. Устройство для растаривания мягких контейнеров с сыпучим материалом. A.c. № 1528691, 1989.

12. В.И. Белов, А.Н. Головков, В.Я. Панчишин Устройство для перегрузки сыпучих материалов. A.c. № 1539153, 1989.

13. В. И. Белов, А.Э. Вадмалин, В.Я. Панчишин Устройство для растаривания мешков с сыпучим материалом. A.c. № 1279915, 1986.

14. B.JL Панчишин. Устройство для перегрузки сыпучих материалов. Патент №» 1342848, 1993.

15. "Выбор направления для создания средств очистки воздуха от пыли взрывчатых веществ" / Панчишин В.Я.// Тезисы докладов первой научно-практической конференции "Сибресурс 95"; Кемерово, Кузбассвузиздат, 1995.

На правах рукописи

ПАНЧИШИН ВИКТОР ЯРОСЛАВОВИЧ

РАЗРАБОТКА СПОСОБА И СРЕДСТВ СНИЖЕНИЯ ЗАПЫЛЕННОСТИ И ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ПЫЛИ НА ПУНКТАХ РАСТАРИВАНИЯ ВВ

Специальность - 05.26.01 "Охрана труда"

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

/

/

/

Кемерово 1998

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ.......................................................................... 4

1. 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ............................................................... 9

1.1. Краткий анализ механизации взрывных работ

на открытых разработках..................................................... 9

1.2. Безопасность труда при подготовке ВВ к механизированному заряжанию в скважины..................... 17

1.3. Анализ известных способов борьбы с электризацией и пылеобразованием ВВ при механизации взрывных работ 24

1.4 Выбор способов и средств очистки воздуха от пыли для пунктов растаривания ВВ.................................................... 34

1.5 Цель и задачи исследования................................................ 41

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЫЖ И ВВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ, НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ СПОСОБОВ И СРЕДСТВ СНИЖЕНИЯ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА...................................................... 43

2.1. Оценка уровня запыленности воздуха и отложений пыли ВВ на пунктах растаривания и в хранилищах базисных складов ВМ........................................................................... 43

2.2. Определение уровня электризации ВВ и мешкотары

при растаривании................................................................. 53

2.3. Оценка взрыво- и пожароопасности действующих

пунктов растаривания.......................................................... 65

2.4 Определение технологических и косвенных

характеристик пыли и ВВ.................................................... 68

Выводы................................................................................. 77

3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ФИЛЬТРУЮЩЕЙ СРЕДЫ ИЗ ГРАНУЛИРОВАННЫХ ВВ ИЛИ АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ПЫЛИ.............................. 78

3.1. Методика исследования...................................................... 78

3.2. Исследование аэродинамических свойств гранулированной АС.......................................................... 84

3.3. Исследование параметров фильтрующих слоев из ВВ

или АС при фильтровании запыленного воздуха............... 89

3.4. Выбор материала для фильтрующего слоя зернистых

фильтров............................................................................... 107

Выводы................................................................................. 113

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ, РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ И РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ЗЕРНИСТЫХ ФИЛЬТРОВ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ............................. 114

4.1. Разработка основных конструктивных

и технологических решений в зернистом фильтре............ 114

4.2. Определение технологических параметров и основных показателей зернистого фильтра......................................... 124

4.3. Промышленные испытания зернистого фильтра ФЗ-2..... 132

4.4. Экономическая эффективность........................................... 135

Выводы................................................................................. 145

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................................................................... 147

ЛИТЕРАТУРА...................................................................... 149

ПРИЛОЖЕНИЯ.................................................................... 160

Приложение 1....................................................................... 161

Приложение 2....................................................................... 162

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Необходимость роста технико-

экономической эффективности угледобычи требует повышения уровня механизации взрывных работ. Успешное выполнение данной задачи возможно только при сочетании комплексной механизации взрывных работ с совершенными формами организации труда.

Развитие комплексной механизации неразрывно связано с обеспечением безопасности и санитарно-гигиенических условий труда персонала, прежде всего на пунктах растаривания гранулированных взрывчатых веществ (ВВ) при подготовке ВВ к механизированному заряжанию скважин.

Анализ состояния безопасности труда на этих пунктах показывает, что процессы растаривания мешков с ВВ и последующая загрузка ими зарядных машин связаны с образованием пыли ВВ, накоплением ее в воздуховодах аспирационных систем, оседанием на поверхности строительных конструкций и оборудования.

В связи с отсутствием эффективных средств и способов очистки воздуха от пыли ВВ в рабочих зонах растаривающих установок и в выбросах в окружающую среду запыленность воздуха в десятки раз превышает санитарные нормы, что из-за хронической интоксикации тротилом у лиц, обслуживающих зарядные машины и пункты растаривания, обуславливает заболевания ТНТ-катарактой.

Помимо ухудшений условий труда и пагубного влияния на окружающую среду пыль ВВ создает условия для взрывопожароопасных ситуаций на пунктах растаривания ВВ.

Анализ данных научно-технической литературы показывает, что возможность использования на пунктах растаривания ВВ существующих способов и средств снижения запыленности и очистки воздуха от пыли ВВ в известном виде затруднительно вследствие специфики их конструкции и принципа действия.

Применение циклонов различных конструкций не обеспечивает санитарных норм по выбросам пыли ВВ в атмосферу. Рукавные фильтры пожароопасны, сложны, громоздки, дороги, требуют большого расхода дефицитных тканей и часто забиваются пылью. Применение мокрого пылеулавливания затруднительно в районах с суровым климатом. Это потребует значительных капиталовложений, связанных с необходимостью устройства и обогрева помещений для размещения мокрых пылеуловителей, организации бесперебойной подачи воды, обеспечения системы водоснабжения этих средств очистки воздуха и создания специальных дорогостоящих очистных сооружений.

Из вышесказанного следует, что задача повышения эффективности очистки аспирационного воздуха от пыли ВВ на пунктах растаривания является актуальной.

Диссертационная работа основана на материалах и результатах исследований, выполненных автором в течение 1982-1995 г.г. на разрезах Кузбасса : АО "Междуреченский", АО "Томусинский", АО "Красногорский", АО "Кедровский" и АО "Бачатский".

Цель работы - создание безопасных условий труда, достижение санитарных норм на основе разработки способов и средств борьбы с пылью на пунктах растаривания гранулированных ВВ.

Идея работы - состоит в повышении эффективности очистки аспирационного воздуха в зернистых фильтрах, обеспечивающих возможность использования в качестве пылеулавливающей среды непосредственно самих растариваемых гранулированных ВВ.

Задачи исследований:

1. Исследовать условия возникновения взрыво- и пожароопасных ситуаций при работе средств механизации на пунктах растаривания ВВ.

2. Выполнить анализ известных способов и средств по очистке воздуха, выбрать наиболее целесообразный.

3. Исследовать свойства гранулированных ВВ и аммиачной селитры (АС), определяющие возможность их использования в качестве фильтрующей среды для улавливания пыли компонентов ВВ.

4. Разработать и внедрить способы и средства для очистки воздуха от пыли на пунктах растаривания ВВ.

Методы и объекты исследований. При решении поставленных задач использованы аналитические методы в сочетании с экспериментальными исследованиями в лабораторных и промышленных условиях с применением современных стендов, промышленных установок и измерительно-вычислительной техники.

Новые научные положения, защищаемые в диссертации и разработанные лично соискателем :

1. Результаты исследования условий возникновения взрыво- и пожароопасных ситуаций на пунктах растаривания ВВ.

2. Обоснование применения фильтрующей среды из промышленных гранулированных ВВ для очистки воздуха от пыли ВВ.

3. Обоснование основных параметров зернистых фильтров, использующих фильтрационный способ очистки в насыпных зернистых средах.

4. Результаты экспериментальных и промышленных исследований процесса снижения запыленности и очистки воздуха от пыли ВВ.

Научная новизна работы. Выявлена, теоретически и экспериментально обоснована возможность использования гранулированных ВВ в качестве фильтрующей среды в зернистых фильтрах для очистки воздуха от пыли ВВ. Показано, что степень очистки воздуха в фильтрующих средах из гранулированных ВВ или АС достигает 95-99,5% .

На основе экспериментов и эмпирических зависимостей определены основные параметры фильтрующих сред и конструкции зернистого фильтра, влияющие на эффективное снижение запыленности воздуха пылью ВВ на пунктах растаривания ВВ.

Впервые предложены оригинальные, принципиально новые способ и установка по очистке воздуха от пыли компонентов ВВ на базе зерни-

стых фильтров, обеспечивающих эффективность очистки воздуха на 9599,5% в зависимости от условий фильтрации и санитарные нормы по пыли в рабочих зонах растаривания ВВ в пределах ПДК.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждаются:

достаточной сходимостью расчетных значений технологических параметров с фактическими параметрами зернистых фильтров, внедренных на производстве;

представительным объемом экспериментальных исследований; надежным подтверждением полученных зависимостей; широким применением результатов исследований на практике. Научное значение работы состоит в следующем: доказано, что использование гранулированных ВВ в качестве фильтрующей среды повышает степень очистки воздуха от пыли ВВ до 99-99,5%;

определены основные параметры зернистых фильтров; впервые установлены особенности фильтрации воздуха в фильтрующих средах из гранулированных ВВ и АС. Практическая ценность работы .

Результаты исследований нашли практическое применение на пунктах растаривания ВВ.

Действующие пункты оснащены растаривающими установками и зернистыми фильтрами, обеспечивающими снижение запыленности воздуха на пунктах растаривания ВВ. Решением Госгортехнадзора РФ они допущены к постоянному применению.

Разработан нормативный документ общероссийского уровня "Меры безопасности при использовании средств механизации на базисных складах ВМ и на пунктах растаривания ВВ и загрузки зарядных машин на разрезах".

Реализация результатов работы . Разработаны и освоены в производстве 6 зернистых фильтров ФЗ-1, ФЗ-2 и 4 растаривающие установки

УРМ.

Апробация работы . Основные положения и результаты исследований по теме диссертационной работы докладывались:

на ученых совещаниях и семинарах ВостНИИ и ИГД им. Скочин-ского (Кемерово, Москва 1985-1990 г.г.);

на технических советах производственного объединения "Кемеро-воуголь" (Кемерово, 1985-1995 г.г.);

на научно-технической конференции "Природные й интеллектуальные ресурсы Сибири (Сибресурс 95), (Кемерово, 1995 г.).

Публикации . По материалам диссертационной работы опубликовано 7 статей, 5 научно-технических отчетов, получено 5 авторских свидетельств, получен один патент России. Объем и структура работы .

Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, приложений, содержит 163 страницы машинописного текста, 29 рисунков, 41 таблицу. Список литературы включает 110 наименований.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Краткий анализ механизации взрывных работ на открытых разработках

Из сравнительно большого выбора взрывчатых веществ промышленные гранулированные ВВ (гранулотол, граммонит 79/21, грам-монит 30/70, граммонит 82/18, гранулит АС-4, гранулит АС-8) заводского изготовления являются основными для горных предприятий. Они обладают низкой чувствительностью к механическим и тепловым воздействиям, высокой сыпучестью и в процессе хранения не слеживаются. Для их получения используются: АС, тротил, алюминиевая пудра и минеральные масла /1, 2, 3/.

Аммиачная селитра (АС) — основной компонент смесевых ВВ. Типичный размер гранул -1,0-2,5 мм. Насыпная масса — 0,85-0,95 г/см3. Хорошо растворима в воде. Гигроскопичная точка при 25°С составляет 62,7%. Химические свойства - окислитель. Частные переходы ее через температурную точку +32°С вызывают изменение кристаллической модификации, разрушение гранул и спекание.

Токсическое действие - оказывает раздражающее действие на кожу, что выражается в сильном зуде. Попадая в мелкие раны, вызывает в них жгучую боль.

По степени вредного воздействия на организм человека АС относится к 4-му классу опасности согласно классификации ГОСТ 12.1.007-76 (вещество малоопасное).

Тротил является индивидуальным ВВ. Плотность гранул или чешуек - 1,5 г/см3. Насыпная масса - 0,9 г/см3. Практически нерастворим в воде. Размер гранул или чешуек -1-5 мм. Температура плавления - 80°С.

Отравление тротилом возможно различными путями: при вдыхании, через неповрежденную кожу при потовыделении, при заглатывании пыли. Тяжелое отравление тротилом вызывает заболевание печени - ге-

патит, которое в 30% имеет летальный исход. Попадая на кожу, вызывает дерматиты, сопровождаемые чувством жжения.

По степени вредного воздействия на человека тротил относится ко 2-му классу опасности ГОСТ 12.1.007-76 (вещество высокоопасное).

Алюминиевая пудра. Размер частиц 0,7-65 мкм. Вследствие высокой химической активности чистого алюминия каждая частичка пудры покрыта молекулярным слоем окиси алюминия. При этом она резко меняет свои химические и физические свойства, становится диэлектриком, химически нейтральным веществом.

Токсическое действие алюминия при попадании в глаза выражается в омертвлении роговицы, помутнении стекловидного тела. Воздействие на кожу выражается в специфическом поражении кожи, развитии флегмоны, экзем и т.д. При попадании в рану вызывает нагноение, заживление идет медленно.

При вдыхании раздражает слизистые оболочки носа, рта, но поражаются главным образом легкие. Заболевание называется алюминоко-зом легких.

По степени вредного воздействия на человека пудра относится ко 2-му классу опасности ГОСТ 12.1.007-88 (вещество высокоопасное).

Минеральные масла (в основном индустриальные масла) применяются для изготовления гранулитов и игданитов. Эти масла оказывают раздражающее действие при контакте с кожей и слизистыми оболочками. По степени вредного воздействия на организм человека эти масла относятся к 3-му классу опасности согласно классификации ГОСТ 12.1.005 (вещество умеренно опасное).

В табл. 1.1. приведены характеристики гранулированных ВВ для взрывания на открытых горных разработках.

Внедрение в производство низкочувствительных гранулированных ВВ создало возможность разработки машин и установок для заряжания скважин этими ВВ. Основные параметры и типоразмеры зарядных машин приведены в табл. 1.2 /4, 5, 6/.

Таблица 1.1

Характеристики гранулированных ВВ для взрывания на открытых горных разработках

Наименование показателя Тип ВВ

Грану-лотол Грам-монит 79/21 Грам-монит 82/18 Грам-монит 70/30 Грану- лит АС-4 Грану- лит АС-8

Состав

Аммиачная селитра, % 79 82 30 91,8 89

Тротил, % 100 21 18 70 - -

Минеральное масло, % 4,2 3

Алюминиевая пудра,% 4 8

Характе] ристики В В

Насыпная плотность, г/см3 0,9-1,0 0,85-0,95 0,85-0,95 0,85-0,9 0,85-0,9 0,85-0,9

Плотность гранул, г/см3 1,48-1,54 1,4-1,5 1,4-1,5 1,4-1,5

Теплота взрыва, кДж/кг 4050 4316 4020 3900 4525 5195

Критический диаметр, мм 5-10 40-60 15-20 40-60 20-25 24-28

Бризантность, мм 32-34 22-28 22-23 24-27 22-26 24-28

Скорость детонации, км/с 5,5-6,2 3,5-4,2 2,7-3,0 5,2-5,6 2,6-3,2 3,0-3,6

Чувствительность к трению, кг/см2 4000 2450 2450 2900 более 3000 более 3000

Чувствительность к удару, % 0-20 12-24 4-16 12-24 4-16 8-12

Удельное электрическое сопротивление, Ом-м 107-10п

Таблица 1.2

Основные параметры и типоразмеры зарядных машин

Тип машины Тип рабочего органа Грузоподъемность, т Производительность, кг/ч

МЗ-З Шнековый 10 300

МЗ-4 Шнековый 22 300

"Зыряновск" Вибролотковый 10 200

МЗ-8 Пневмодиафрагмы 8 400-450

МЗ-12 Пневмодиафрагмы 10 400-450

Взрывные работы на открытых разработках как технологический процесс, связанный с заряжанием скважин, можно разделить на подготовительные и основные. К подготовительным работам относятся погру-зочно-разгрузочные работы - растаривание и загрузка зарядных машин, а к основным - заряжание и забойка скважин 161.

В качестве примера на рис. 1.1 приведена основная технологическая схема механизации взрывных работ.

Производительная загрузка зарядных машин может осуществляться только при наличии стационарных пунктов растаривания. Поэтому дальнейшее совершенствование технологии взрывных работ основано на комплексной механизации всех операций с ВВ, в первую очередь, по-грузочно-разгрузочных работ и накопления в бункерах при растаривании ВВ и АС, поступающих с заводов (массой до 50 кг) в бумажных и полиэтиленовых мешках.

На рис. 1.2. представлена наиболее характерная технологическая схема комплекса переработки ВВ, применяемая на пунктах растаривания при подготовке ВВ к механизированному заряжанию скважин на горнодобывающих предприятиях страны III.

Рис. 1.1.

Схема технологической цепи операций при механизации взрывных работ

Рис. 1.2. Технологическая схема пункта растаривания ВВ

Данная схема предусматривает доставку мешков с ВВ или АС к пункту электропогрузчиками, автомашинами или железнодорожными вагонами. При перегрузке мешки с ВВ или АС укладываются на наклонный ленточный конвейер 1. Конвейером о�