Методические указания к расчету

 Породные отвалы относятся к неорганизованным источникам загрязнения атмосферного воздуха на угольном разрезе. Выбросы твердых частиц в атмосферу с отвалов определяются, как сумма выбросов при формировании отвала и при сдувании частиц с их пылящей поверхности. На сдувание пыли с поверхности отвала влияет влажность породы и скорость ветра.

Количество твердых частиц, выделяющихся при формировании отвала М^ф_от, определяется по формуле:  

                              М^ф_от = К₁ ∙ К₂ ∙ q⁰_уд ∙ П∙ (1- η) ∙10^-6, т/год                                 (7.1)                                 

где К ₁ – коэффициент, учитывающий скорость ветра (табл.7.1); К ₂ – коэффициент, учитывающий влажность материала (табл.7.2);   q^о_ул – удельное выделение твердых частиц с 1 м³ породы, подаваемой в отвал, г/м³ (табл.7.3);   П – количество породы, подаваемой в отвал, м³/год; η – эффективность средств пылеподавления (применяется по экспериментальным или справочным данным), доли ед.

 

Таблица 7.1 - Значение коэффициента К₁, учитывающего скорость ветра

Скорость ветра V, м/с	до 2	2,1-5	5,1-7	7,1-10	10,1-12	12,1-14	14,1-16
К1	1	1,2	1,4	1,7	2	2,3	2,6

 

Таблица 7.2 - Значение коэффициента К₂ , учитывающего влажность материала

Влажность материала W, %	до 0,5	0,6-1	1,1-3	3,1-5	5,1-7	7,1-8	8,1-9	9,1-10	>10
К2	2	1,5	1,3	1,2	1	0,7	0,3	0,2	0,1

 

Таблица 7.3 – Удельное выделение твердых частиц при формировании отвала

Наименование оборудования	q0уд, г/м3
1 Драглайн ЭШ-15/90, 20/90	18,0
2. Драглайн ЭШ-10/70	26,6
3. Драглайн ЭШ-4/40, ЭШ-5/45	64,0
4. Разгрузка автосамосвала	10,0
5. Разгрузка думпкара	10,0
6. Бульдозер	5,6

 

Данные приведены без учета средств пылеподавления. При прочих равных условиях для мехлопат принимается в два раза меньше, чем для драглайна. Если при формировании отвала порода подвергается разгрузке, экскавации или планируется бульдозером, т.е. используется несколько видов оборудования, то удельное выделение твердых частиц определяется как сумма.

Для расчета нормативов ПДВ количество твердых частиц, выделяющихся при формировании породных отвалов М^ф/_от, определится по формуле:

                                М^ф/_от = К₁ ∙ К₂ ∙ q⁰_уд ∙ Пч∙ (1- η) / 3600,   г/с                                       (7.2)                                 

где П ч – максимальное количество породы, поступающей в отвал, м³/ч.

Количество твердых частиц М^с_от, сдуваемых с поверхности породного отвала, определяется по формуле:

                М^с_от = 86,4∙К₁ ∙К₂∙ К₃ ∙ S _о ∙q_сд ∙ γ ∙(365 – Тс)(1- η), т/год                               (7.3)                                

где К ₃– коэффициент, учитывающий эффективность сдувания твердых частиц с отвала (для действующего отвала принять равным 1); S_о – площадь пылящей поверхности отвала, м²; q _cд –

удельная сдуваемость твердых частиц с пылящей поверхности отвала (принимается равной 1·10^-7 кг/м²); γ– коэффициент измельчения горной массы (принимается равной 0,1); Т _с– средне-

годовое количество дней с устойчивым смежным покровом.

Для расчета норм ПДВ количество твердых частиц М^с/_от, сдуваемых с поверхности породных отвалов, определяется по формуле:

                                                   М^с/_от = К₁ ∙К₂∙ К₃ ∙ S _о (1- η) ∙10^-5, г/с                                         (7.4)                                

Для определения общего выброса твердых частиц с породного отвала необходимо суммировать количество частиц пыли, выделяющихся при формировании и сдуваемых с поверхности:

М_от= М^ф_от + М^с_от                                                                                                        (7.5)

М^/_от = М^ф/_от + М^с/_от                                                                                                    (7.6)

 

Пример расчета

На разрезе имеется действующий породный отвал. Порода доставляется на отвал транспортными средствами. Отвал формируется экскаватором ЭКГ-20. Ежегодно в отвал подается 7000 тыс.м³/год породы с некоторой влажностью 8%. Площадь пылящей поверхности отвала равна 400000 м². Пылеподавление на отвале не применяется (η=0). Для местности характерны наиболее часто повторяющаяся скорость ветра 9 м/с и наибольшее число дней с устойчивым снежным покровом 200 дней.

Выполнение расчетов:

1. Определение количества твердых частиц, выделяющихся при формировании отвала, по формуле 7.1:

М^ф_от = К₁ ∙ К₂ ∙ q⁰_уд ∙ П∙ (1- η) ∙10^-6 = 1,7 ∙ 1,2 ∙ 9 ∙ 7000000∙ (1- 0) ∙10^-6 = 128,52 т/год                                                              

где К ₁ = 1,7      К ₂ = 1,2                η = 0

q^о_ул = 9 г/м³ (ЭКГ-20- мехлопата)          П = 7000000 м³/год

2. Определение количества твердых частиц, выделяющихся при формировании породных отвалов, для расчета нормативов ПДВ по формуле 7.2:

Пч=П/8760= 7000000/8760 = 799 м³/ч

М^ф/_от = К₁ ∙ К₂ ∙ q⁰_уд ∙ Пч∙ (1- η) / 3600= 1,7 ∙ 1,2 ∙ 9 ∙799∙ (1- 0) / 3600 =  4,075  г/с                                             

3. Определение количества твердых частиц, сдуваемых с поверхности породного отвала, по формуле 7.3:

М^с_от = 86,4∙К₁ К₂∙ К₃ ∙ S _о ∙q_сд∙ γ ∙(365 – Тс)(1- η)= 86,4∙1,7∙1,2 ∙1∙400000∙1·10^-7 ∙ 0,1∙(365 – 200)(1- 0)=

 = 116,33 т/год                                   

где К ₃ = 1          S_о = 400000 м²          q _cд = 1·10^-7 кг/м²       γ = 0,1       Т _с = 200 дн.

4. Определение количества твердых частиц, сдуваемых с поверхности породного отвала, для расчета нормативов ПДВ по формуле 7.4:

М^с/_от = К₁ ∙К₂∙ К₃ ∙ S _о (1- η) ∙10^-5 = 1,7∙1,2 ∙1∙400000∙ (1- 0) = 8,160г/с                                             

5. Определение общего выброса твердых частиц с породного отвала, выделяющихся при формировании и сдуваемых с поверхности, по формуле 7.5:

М_от= М^ф_от + М^с_от = 128,52 + 116,33 = 244,85 т/год                                                                                           

6. Определение общего выброса твердых частиц с породного отвала для расчета ПДВ по формуле 7.6:

М^/_от = М^ф/_от + М^с/_от = 4,075 + 8,160 =12,235 г/с                                                                                              

Исходные данные для расчета:

Показатель