Пайдалы қазбаларды ашық әдіспен өндіру кезіндегі еңбек қорғау шараларын өңдеу

Жоспар
Кіріспе

КІРІСПЕ
І.ТАРАУ. ШАҢДАНУ ҚАРҚЫНЫН АНЫҚТАУ ТӘСІЛДЕРІ МЕН МИНЕРАЛДЫ ШИКІЗАТ ӨНДІРЕТІН ЖӘНЕ ӨҢДЕЙТІН КӘСІПОРЫННЫҢ ШАҢДАНУ ЖАҒДАЙЫН БАҒАЛАУ
1.1 Шаң бөліну қарқынын анықтаудың тәсілдері
1.2 Түрлі технологиялық процестер кезіндегі ауаның шаңдануын бағалау
ІІ.ТАРАУ. ҚАЗУ.ТИЕУ ЖҰМЫСТАРЫ КЕЗІНДЕГІ ШАҢМЕН КҮРЕС
2.1 Тау массасын тиеу кезіндегі шаңды басудың тәсілдері мен құралдары
2.2 Шаңды басу үшін судың салыстырмалы шығынын анықтаудың маңызды тәсілдеріне талдау
ІІІ.ТАРАУ. ЕСПЕЛІ ШАҢДЫ ТҰНДЫРУДЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ
3.1 Шаң бөліну көздеріндегі шаң бөліктерінің қозғалыс сипаты
3.2 Шаң бөліну қарқындылығының аналитикалық негіздемесі
ІV.ТАРАУ. ГИДРОШАҢСЫЗДАНДЫРУДЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ
4.1 Дисперлі бөліктердің сұйықпен әрекеттесуінің физика.химиялық негіздері
4.2 Шаңқоспасына арналған сұйықтықтың салыстырмалы шығынының негіздемесі
4.3 Тау массасы төгіндісін ылғалдандыру кезіндегі шаңды басудың құралдары мен тәсілдерін таңдаудың критерийлері
V.ТАРАУ. ЕСПЕЛІ ШАҢДЫ ТҰНДЫРУҒА АРНАЛҒАН СҰЙЫҚТЫҚТЫҢ САЛЫСТЫРМАЛЫ ШЫҒЫНЫН ЕСЕПТЕУДІҢ АНАЛИТИКАЛЫҚ НЕГІЗДЕМЕСІ

ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

Қазақстандағы минералды ресурстарды табу және қайта өңдеу ұзақ уақыт бойы экологиялық салдарсыз және табиғатты қорғау саясатынсыз жүзеге асырылып келді. Бұл жағдайда ауаның ластануының түрлі көздеріндегі зиянды заттардың қалдықтары үлкен мәнге ие болды. Мысалы 1988 ж. бұрынғы Кеңес Одағында ластанудың стационарлық көздерінен болған қалдықтар 5,4 млн.т. құрады. Аудандардағы таукен өндірісі комбинаттарының қарқынды әркеттерінен жер қыртысы, жер үсті және жер асты сулары ластанды. Ауа бассейнінің ластануымен қатар пайдалы кендердің құнды компоненттерінің де жойылуына әкелді.
Соңғы кезекте мұның бәрі адамның денаулығына кері әсерін тигізетінін де көрсетуіміз керек. Осы болжамға байланысты және ластану көздерінің шаң бөліну қарқындылығын анықтау, таукен өндірісі және құрылыс кешендеріндегі шаңмен күресу шараларын ұйымдастыру маңызды мәселе болып табылады. Түрлі көздердің шаң бөліну қарқындылығын дұрыс анықтау тиімді құралдар мен шаңды басу тәсілдерін таңдауға мүмкіндік береді.
Қазіргі кезеңде қоршаған ортаның ластануымен күресу, жұмысшылардың еңбек жағдайын жақсарту да маңызды мәселе болып қала береді.
Жұмыста ұсақтау-сұрыптау фабрикаларындағы қайта тиеу желілерінен шаңның шектеулі-мүмкін болатын концентрациясына дейінгі шаң бөлінуді төмендетудің тәсілдері мен құралдары қарастырылады.
Үгітілген материалдардың физика-механикалық қасиеттеріне байланысты үгітудің түрлі кезеңдері үшін соңғы пайдаланыммен шаңды сору құралдары жасалған.
Берілген жұмыста ДСК бойынша бұзылған кен массаларының физика-химиялық қасиеттері есебінде ҚазҰТУ және ҚазБСҚА-да келтірілген шаңды

Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 37 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
Қ.И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті
Құрылыс-сәулет және экология институты
Еңбек қорғау және тіршілік қауіпсіздігі кафедрасы

Пайдалы қазбаларды ашық әдіспен өндіру кезіндегі
еңбек қорғау шараларын өңдеу

Алматы, 2007 ж.

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ

І-ТАРАУ. ШАҢДАНУ ҚАРҚЫНЫН АНЫҚТАУ ТӘСІЛДЕРІ МЕН МИНЕРАЛДЫ ШИКІЗАТ
ӨНДІРЕТІН ЖӘНЕ ӨҢДЕЙТІН КӘСІПОРЫННЫҢ ШАҢДАНУ ЖАҒДАЙЫН БАҒАЛАУ
1. Шаң бөліну қарқынын анықтаудың тәсілдері
2. Түрлі технологиялық процестер кезіндегі ауаның шаңдануын бағалау
ІІ-ТАРАУ. ҚАЗУ-ТИЕУ ЖҰМЫСТАРЫ КЕЗІНДЕГІ ШАҢМЕН КҮРЕС
2.1 Тау массасын тиеу кезіндегі шаңды басудың тәсілдері мен құралдары
2.2 Шаңды басу үшін судың салыстырмалы шығынын анықтаудың маңызды
тәсілдеріне талдау
ІІІ-ТАРАУ. ЕСПЕЛІ ШАҢДЫ ТҰНДЫРУДЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ
3.1 Шаң бөліну көздеріндегі шаң бөліктерінің қозғалыс сипаты
3.2 Шаң бөліну қарқындылығының аналитикалық негіздемесі
ІV-ТАРАУ. ГИДРОШАҢСЫЗДАНДЫРУДЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ
4.1 Дисперлі бөліктердің сұйықпен әрекеттесуінің физика-химиялық негіздері
4.2 Шаңқоспасына арналған сұйықтықтың салыстырмалы шығынының негіздемесі
3. Тау массасы төгіндісін ылғалдандыру кезіндегі шаңды басудың құралдары
мен тәсілдерін таңдаудың критерийлері
V-ТАРАУ. ЕСПЕЛІ ШАҢДЫ ТҰНДЫРУҒА АРНАЛҒАН СҰЙЫҚТЫҚТЫҢ САЛЫСТЫРМАЛЫ ШЫҒЫНЫН
ЕСЕПТЕУДІҢ АНАЛИТИКАЛЫҚ НЕГІЗДЕМЕСІ

ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

КІРІСПЕ

Қазақстандағы минералды ресурстарды табу және қайта өңдеу ұзақ уақыт
бойы экологиялық салдарсыз және табиғатты қорғау саясатынсыз жүзеге
асырылып келді. Бұл жағдайда ауаның ластануының түрлі көздеріндегі зиянды
заттардың қалдықтары үлкен мәнге ие болды. Мысалы 1988 ж. бұрынғы Кеңес
Одағында ластанудың стационарлық көздерінен болған қалдықтар 5,4 млн.т.
құрады. Аудандардағы таукен өндірісі комбинаттарының қарқынды әркеттерінен
жер қыртысы, жер үсті және жер асты сулары ластанды. Ауа бассейнінің
ластануымен қатар пайдалы кендердің құнды компоненттерінің де жойылуына
әкелді.
Соңғы кезекте мұның бәрі адамның денаулығына кері әсерін тигізетінін
де көрсетуіміз керек. Осы болжамға байланысты және ластану көздерінің шаң
бөліну қарқындылығын анықтау, таукен өндірісі және құрылыс кешендеріндегі
шаңмен күресу шараларын ұйымдастыру маңызды мәселе болып табылады. Түрлі
көздердің шаң бөліну қарқындылығын дұрыс анықтау тиімді құралдар мен шаңды
басу тәсілдерін таңдауға мүмкіндік береді.
Қазіргі кезеңде қоршаған ортаның ластануымен күресу, жұмысшылардың
еңбек жағдайын жақсарту да маңызды мәселе болып қала береді.
Жұмыста ұсақтау-сұрыптау фабрикаларындағы қайта тиеу желілерінен
шаңның шектеулі-мүмкін болатын концентрациясына дейінгі шаң бөлінуді
төмендетудің тәсілдері мен құралдары қарастырылады.
Үгітілген материалдардың физика-механикалық қасиеттеріне байланысты
үгітудің түрлі кезеңдері үшін соңғы пайдаланыммен шаңды сору құралдары
жасалған.
Берілген жұмыста ДСК бойынша бұзылған кен массаларының физика-химиялық
қасиеттері есебінде ҚазҰТУ және ҚазБСҚА-да келтірілген шаңды сорудың
құралдары мен тиімді тәсілдерін зерттеудің қорытындыларын жалпылауға
талпыныс жасалған.
Теориялық және техникалық әзірлемелер таукен және құрылыс өндірісінде
жұмыс істейтін инженерлік-техникалық білімі бар жұмысшылардың, жоғары оқу
орындарында оқитын студенттер мен аспиранттардың қызығушылығын тудырады.

І-ТАРАУ. ШАҢДАНУ ҚАРҚЫНЫН АНЫҚТАУ ТӘСІЛДЕРІ МЕН МИНЕРАЛДЫ ШИКІЗАТ
ӨНДІРЕТІН ЖӘНЕ ӨҢДЕЙТІН КӘСІПОРЫННЫҢ ШАҢДАНУ ЖАҒДАЙЫН БАҒАЛАУ
1. Шаң бөліну қарқынын анықтаудың тәсілдері

Жеткілікті нақтылықпен шаң бөлінудің ауқымын анықтауға мүмкіндік
беретін ауаның шаңдауын бақылау құралдары мен тәсілдері белгілі.
Ауаның шаңдауын бақылау құралдары екі топқа бөлінеді:
- гравиметрлік, радиоизотопты, оптикалық, пьезоэлектрлік әдістер енгізілген
диспрлік фазалы аэрозольден бөлінген құралдар; шаңды сумен сору, фильтрдегі
қысымның түсуін өлшеу, механикалық вибрация әдістері;
- оптикалық, электрлік, және аккустикалық әдістер енгізілген дисперлік
фазалы аэрозольден бөлінбеген құралдар. Түрлі топтардағы құралдар
жеткілікті нақтылықпен ауаның ластануын анықтауға мүмкіндік беретіндігіне
қарамастан ластану көзінің шаң бөліну қарқындылығына белгілі болжамдар
жасау қиын. Шаң бөліну қарқындылығы көптеген факторларға қатысты.
Қарқындылық бойынша жұмысты зерттеу түрлі көздерден бірқатар
математикалық формулаларды алуға мүмкіндік береді. Ауаның тепе-теңдік
жағдайында жұмыс авторының үздіксіз әрекетінің нақты көзі үшін мына түрдегі
қарқындылық формуласы ұсынылады:
J=X2nu exp-
(1.1)

мұндағы, J - шаң бөлінудің қарқындылығы, мгм3 ; К- кенішті желдетудің
сызбасына және кемерлі жұмыс алаңы көзінің орналасуына тәуелді
коэффициент; Х- кеніш атмосферасының фондық есебіндегі шаң концентрациясы
анықталатын шаң тасқыны алауының кіндігіндегі көзден нүктеге дейінгі
қашықтық (мгм3), Ψгр - өлшемі жоқ, межесіз параметр, желдету сызбасына
тәуелді ауқым, м; u - шаң бөліну көзіндегі ауа легінің жылдамдығы, мс.
Жұмыста (1) шаң бөлінудің қарқындылығын анықтау үшін анологиялық
формула беріледі. Жұмыстың негізгі жетілмеген тұсы көптеген факторларға
тәуелді түрлі коэффициенттрді анықтау болып табылады.
Сызықты көз үшін жұмыс авторы келесі формула бойынша қарқындылықты
анықтауға ұсыныс береді:
J=XNu
(1.2)

Үздіксіз әрекеттің нақты көзін алмастыру кезінде қарқындылық мына
формула бойынша анықталады:
J=
(1.3)

Мұнда, рециркуляция кезінде К=0.94 және желдетудің тік сызбасы кезінде
К=1.44; uср – бос және тиелген машиналардың орта өлшем жылдамдығы; Х1 –
жол бойы осінен тоқтаған нүктеге дейінгі қашықтық; m1,m0 – автожолдың жел
жағынан ық жағына сәйкес орналасқан, фильтр арқылы ауаны сорудың түрлі
жылдамдығы кезінде біркелкі уақыт аралығында алынған шаңның массасы, мг; Nm
– ауаның шаңдануын іріктеу уақытында өткен тиелген бос автосамосвалдар
саны; Q – фильтр арқылы ауаны сору жылдамдығы, м3с; Вср – іріктеу
уақытында өткен түрлі типтегі автосамосвалдардың орта өлшемдік база ауқымы,
м.
(1) формула сияқты сондай-ақ (2), (3) формулалар шекті және шексіз
коэффициенттерді құрайды. Сондықтан мұндай формулаларды пайдаланып, түрлі
технологиялық процестер кезіндегі шаң бөліну қарқындылығын болжау күрделі
мәселе болып табылады. Сонымен қатар көрсетілген формулалар өнеркәсіп
жағдайында жүргізілген тәжірбиелердің еңбек сыйымдылығы үшін технологиялық
цикл процесінде түрлі көздердің шаң бөліну қарқындылығын анықтауға
мүмкіндік береді. Осыған байланысты технологиялық цикл процесінде шаң
бөліну қарқындылығын болжау және анықтауға мүмкіндік туғызатын қолайлы
тәсілді мақсатты түрде дайындау қажет. Шаң бөлінудің қарқындылығын дұрыс
қалыптастыру бұратылған шаңды қамап алу және байлау тәсілдері мен
құралдарын таңдауға көмектеседі.

2. Түрлі технологиялық процестер кезіндегі ауаның шаңдануын бағалау

Өнеркәсіп орындарының технологиялық сызбалары өндіру, жеткізу ұсақтау,
сұрыптау, тиеу, жинақтау, сондай-ақ, ұнтақ тектес материалды қорапқа
салудан тұрады.
Қазу, тиеу жұмыстары кезінде шаң қысымы құралдарының болмауы
атмосфераға шаңның түсу қарқындылығы экскаватор типіне байланысты. ЭКГ –
4.6 экскаваторы үшін орта есеппен 300 мгс шаң, ЭКГ – 8И – 350 мгс,
ЭКГ–12Н – 400 – 420 мгс, ЭКГ – 20 шамамен 550 мгс бөлінеді. Цикл
бойынша шаңның түсу қарқындылығы былай азаяды: ЭКГ-4.6-0.5; ЭКГ – 12И
– 3.5 ; ЭКГ – 2,0-2,7 мгс метр куб.
Кеніш жолдары бойынша қозғалыс кезіндегі қопарылған тау массаларын
тасымалдауда шаң бөліну қарқындылығы секундына 10 грамды құрайды. Мысалы,
БелАЗ-540 самосвалы үшін 12гм құрайды. Сонымен бірге 70-80 пайыз үлесті
құрайтын ашық өңдеу кезінде автомобильді көлік 4.5-10 мс шартты көмір
қышқылын бөледі.
Жеткілікті мүмкін болатын концентрациясына дейін газды тұтандыру үшін
280-300 м с таза ауа қажет. Мысалы, Киров кеніші үшін таза ауаның
қажеттілігі 50 пайызды құрайды.
Шаң өндірістің барлық кезеңдерінде бөлінеді, яғни өндіріс орындары
ауасының, атмосфералық ауа, су, топырақтың ластану деңгейінің жоғарлауына
әкеледі, адамның денсаулығына кері әсерін тигізеді, сонымен бірге
шикізаттың бір бөлігі де шаңның әсерінен жойылады. Байыту фабрикасы,
құрылыс материалдары және конструкция кәсіпорындарының өндірісі техникалық
жабдықтардың түрлі биіктікте қондырылуына негізделген тиеу желілерінің
үлкен мөлшерімен сипатталады.
Шаңның көп бөлігі тау массасын түсіру, салу және ұнтақталған
материалдарды ораған кезде бөлінеді. Шаң бөлінудің қарқындылығы уақыт
бірлігіне қабылдау сыйымдылығына түсетін материалдардың биіктіктен құлауына
байланысты.
Қолданылған материалдардың тиелген және түсірілген бөліктерінің шаң
бөлінісін жайылдырмау тәсілдерімен ерекшеленетін көптеген басқа түрлері,
телескопиялық және стационарлық, вертикальды және иілгіш, жабық және
саңылаусыз т.б. түрлі атқарылымдарда орындалған науалар гравитациялық
тасымалдаудың негізгі құралы болып табылады.
Зерттеулердің көп бөлігі және жеке авторлардың, сондай-ақ ғылыми-
зерттеу ұжымының техникалық шешімдері осындай желілерді шаңсыздандыру
мәселесіне арналған. Төгілетін материалдарды тиейтін жерлердегі жұмыс алаңы
ауасының шаңдануы зерттеу құрылыс индустриясы және түсті металлургия
кәсіпорындарында жүргізіледі. Мысалы, Қарағайлы таубайыту комбинаты байыту
фабрикасының жұмыс алаңындағы тиеу кезінде шаңдану 4 мгм қалпы ПДК 10
есеге көтеріледі.
Мұндай жағдай ҚР-ың басқа да түсті металлургиямен байыту
фабрикаларында орын алған. Жұмыс алаңында тиеу кезіндегі ауаның шаңдануын
зерттегенде ұсақталған және ұнтақталған материалдардың құрылыс индустриясы
кәсіпорындарындағы концентрацияларының он есеге, ал ашық сақталған
жағдайда жүз есеге көтерілгенін байқауға болады. Төгілетін ортаның
ылғалдылығы мен ауыспалдылығына тәуелді ұсақталған материалдардан шаң
бөлінудің қарқындылығын анықтауға бірнеше еңбектер арналған.
Көрсетілген автордың еңбегіне сәйкес 3,6-8,4 мс жел жылдамдығы
кезінде шаңның көтерілуі салынатын материалдардың санына байланысты салу
кезіндегі 1,0-2,8 пайызды құрайды. 10,0-12,0 мс жылдамдығы кезінде
материалдың шаң түріндегі бөліктің максимальді көтерілуі байқалады.
Шаңның жұмыс орындарындағы атмосфераға түсетін шашыраңқы құрамы
бастапқы түрде материалға тән физика-химиялық белсенділікті анықтайды,
санитарлы-гигиеналық фактор бойынша аса маңызды сипаты болып табылады.
Шашыраңқы бөліктердің барлық фракциясы адам организміне зиянды әсер етеді,
алайда біркелкі массада аса көрнекті фиброгенді өзгерістер шаңның жіңішке
шашыраңқы фракциясын тудырады.
Пневмокониоздың таралуынна әкелетін аса қауіптісі – 5 мкм-ден кем
болмайтын мөлшердегі шаң бөліктері. Рудненск ұсақ қабырғалы блоктар
заводында және Алматы руда емес материалдар комбинатында цементтерді тиеуде
желілердің жұмыс алаңы атмосферасын құрайтын шаңның шашыраңқы құрамын
зерттеу қорытындылары 1,6-5,9 мкм фракциясына шаң бөліктерінің бөліну
мөлшерінің аса үлкен үлесін құрайды. Осыған сәйкес, жұмыс алаңы
атмосферасындағы ұсақ шашыраңқы шаңның көп құрамы ерітінділер дайындау үшін
бункерден керамзит блокты басқа да компоненттерді және цементті түсіру
кезінде, сондай-ақ шаңданудың ПДК бірнше есе көтерілуі жұмысшыларды ауруға
шалдықтыратын кері санитарлық-гигиеналық жағдайды туғызады.

ІІ-ТАРАУ. ҚАЗУ-ТИЕУ ЖҰМЫСТАРЫ КЕЗІНДЕГІ ШАҢМЕН КҮРЕС

2.1 Тау массасын тиеу кезіндегі шаңды басудың тәсілдері мен құралдары

Кеніш атмосферасының ластану мәселесіне кеңестік және шетелдік
ғалымдардың бір қатар еңбектері арналады. Барлық зерттеу еңбектерінде
теориялық негіздемелер және профилактикалық іс-шаралардың тиімділігіне
баға беріледі. Әсіресе, кеніштердегі тиеу-түсіру кезінде ПДК-қа дейін шаң
бөлінуді төмендету мәслесі ерекше мәнге ие.
Кеніштердегі негізгі төмендету тәсілдеріне тау массасын суару,
ылғалдандыру, алдын ала ылғалдандыру жатады. Профилактикалық іс-шаралар
түрлі техникалық және физика-химиялық құралдарды қолдану арқылы жүзеге
асырылады.
Темір жол көлігін пайдалану арқылы өндірілетін кен орындарында қазіргі
уақытқа дейін түрлі қуаттағы гидромониторлар қолданылатын гидропоезд
мақсатқа жетудегі негізгі құрал болып табылады.
Экскаватордың қазу кезіндегі иірілген шаңымен күресу үшін таулы-
техникалық жағдайға байланысты әрекеттің ауқымды көлеміне негізделген
суландыру қондырғылары орнатылған. Суландыру шаң бөліну көзінен жақын, кей
жағдайда экскаватор қазанының жебесіне немесе үстіңгі бөлігіне орнатылады.
РМ-5 типті тиеуші машинаға жабдықталған КГ-4 суландыру қондырғысының
конструкциясы сипатталады. Суландыру қондырғысы қазанның қазып алу сәтінде
автоматты түрде қосылады. Суландыру жүйесінің түтікше диаметріне және
жыныстың минералогиялық құрамына байланысты суландыруға кеткен су шығыны 6
литрден 10 литрге дейін жетеді, әрі ауадағы шаңның мөлшері тек 65 пайызға
төмендейді.
Кен орындарын жер асты өңдеуде түрлі типті суландыру қондырғылары кең
қолданыс тапты. ҚазКРО ҒА қызметкерлері Жезқазған кен орнында ЭП-1
экскаваторы жебесіне қондырылған автоматты суландыруды өңдеп, сынақтан
өткізді.
Тиеу-түсіру кезінде шаңды басу үшін қолданылатын суландыру
қондырғыларының жалпы кемшілігі олардың тиімділігінің төмен болып келуі.
Кен орындарын ашық әдіспен өңдеуде автомобиль көлігін пайдалану арқылы
тау массасын ылғалдандыру үшін автосамасвалдың шасси базасындағы суаруға
қажетті қондырғылар кең қолданыс тапты.
Мұнда сорғыштың, қондырғының сыйымдылығы, техникалық параметріне аса
мән берілді. Сондай-ақ, ЮГОКа, Кривбасс кеніштері және Коркинуголь
трестінде тау массасын ылғалдандыру үшін су құбыры желісіне қосылған 25-
30·10-3 м саптамалы гидромонитордың қолданылу тәжірибелері белгілі.
Осы және басқа да жұмыстарда тау массасының жағдайын бағалауда 4-
17пайыз ылғалдылыққа жету түрлі жынысты төгінділер үшін шаң бөлінуді
төменгі мәнге дейін төмендететінін ескертеді.
Шаң бөлінуді төмендету мақсатымен бұзу және көмір өндіруден кейінгі
технологиялық процестерде шахтадағы көмір қатпарларын алдын ала
ылғалдандыру кең қолданысқа ие болды. Коунрад кеніндегі жүргізілген тау
массасын алдын ала терең ылғалдандыру тәжірибесі құрғақ ыстық кезеңде тау
массасын тиеуге дейін 1-6 күн сулаудың аса тиімділігін көрсетеді. Алайда,
судың салыстырмалы шығыны және ылғалданған тау массасының тұру уақыты
жеткіліксіз негіз екенін ескерту қажет. Мұның қорытындысында төгінділердің
алдын ала ылғалдандыру тәжірибесі ашық кен жұмыстарында таратыла қоймады.

Қазіргі кезде бұрынғы КСРО-ның кеніштерінде су себетін қондырғылар
табысты қолданылып келді.
10 м. диаметрлі саптамасы бар бұндай қондырғылар тау массасын
ылғалдандыру уақытын үнемдеуге және су себу қондырғыларының рейс санын
ұлғайтуға септігін тигізді. Бір қатар қолдағы қондырғыларға қарамастан тау
массасы төгінділерінің барлық көлемін ылғалдандыру мүмкін емес, тек жарты
көлемі ғана, ал астыңғы кемерін ылғалдандыруға келмейді. Осы қондырғыларды
пайдалану кезінде тау массасы төгінділерін ылғалдандырушы параметрлерге
байланысты өзгеретін гидромониторлы ағыстың параметрлері маңызды роль
атқарады. Бұдан мынадай қорытындыға келеміз, салыстырмалы шығын,
төгінділерге сұйықтың берілу жылдамдығы және оның сүзгіштігіне сәйкестігі
сияқты параметрлердің жеткілікті негізінсіз ылғалдандыру жүргізіледі. Мұның
бәрі тау массасын тиеуде ылғалдандыру және шаңды басу тиімділігін
төмендетуге әкеледі.
Тау массивін қопару және қопарылған тау массасын желдету кезінде улы
газбен күресудің түрлі құралдары мен тәсілдері бар. Бұл жағдайда екі
фактор бойынша да атмосфераның ластануын төмендетуде жоғары тиімділікке
жету мүмкін емес. Қопарылған тау массасын белгілі қондырғыларды қолдану
арқылы ауа-сумен желдету ПДК-қа дейін ауадағы газдың концентрациясын
төмендетуге мүмкіндік береді. Мысалы, Саяк кенішіндегі жергілікті желдеткіш
қондырғысын төменгі ылғалдылық пен ауаның жоғары температурасына сәйкес
жазғы маусымда пайдалану желдету және оны тоқтатқаннан кейінгі
процесте судың қарқынды булануына әкеледі. Бұл тау массасының қоршаған
ортамен қарқынды ауа алмасуымен түсіндіріледі. Сондықтан төгінділерді
ылғалдандырудың тиімділігі уақыт бойына күрт төмендейді және тау массасын
тиеу процесінде атмосфераға шаң түседі.
КСРО ИГД МЧМ және ВНИИБТГ мәліметтеріне сүйенсек, ОВ-3
қондырғысының 30 минуттық жұмысынан кейін шаң концентрациясы 60 минут бойы
ПДК-дан аспаған. Одан кейін шаңды басу үшін қосымша ылғалдандыруды қажет
етеді. Бұл тау көліктерінің тоқтап қалуын көбейтеді.
Суландыру-желдеткіш қондырғылар желдетудің жоғары коэффициентіне ие
болғанымен, елеулі кемшіліктері бар. Олардың біреуі (ВК-1А, РД-3М) улы газ
бөліп, қатты шу тудырады, жанармайға үлкен шығын келтіреді. Ал басқасы (ОВ-
1, ОВ-2) техникалық жақтан жетілмеген, пайдалану кезінде үлкен шығын
келтіреді, төменгі жұмыс күшіне ие.
Шаңмен күресудің физика-химиялық құралына су, суландыратын және
гигроскопиялық қосындылары бар су ерітінділері, мұнайды өңдейтін өнімдер
жатады. Таукенөндірісі орындарының ластануымен күресуде таңдалған
жабысқақтық, үстіртін созылу физика-химиялық қасиеттер болып табылады.
Жоғары жабысқақты заттар негізіне жол кеніштеріндегі шаң бөлінумен күресуде
және шаңданған үстіңгі қабттың шаң түріндегі бөлігін жабыстыруда
қоланылады.
Тау массасының төгіндісі, ылғалдандыру үшін жабысқақ ерітінділерді
қолдану төменгі сүзгіштік қабілеттіліктің нәтижесі.
Су пайдалы кен орындарын өндірудің түрлі технологиялық процестерінде
шаңмен күресудің аса тиімді, арзан, негізгі құралы ретінде қолданылады.
Судың суландырғыш қасиетінің артуы үшін оған белсенді заттар қосылады.
Қазіргі кезде түрлі суландырғыштарды қолдану бойынша теориялық, тәжірибелік
материалдар жинақталған. Алайда, оларды қолдану бойынша ұсыныстар ауқымды
және қарама-қайшы концентрацияның мөлшерін алады.
Криворожск ИГРИ зертханасында Қарачун су қоймасының тазартылған суы
мен су құбыры суына сульфанолдың 0,1-5 пайыз, ДБ, ОП-7 және ОП-10 (9)
қосып үстіңгі қабаттың керілуіне зерттеу жүргізілді. Сонда 0,5 пайыз
ерітіндінің беттік керілуі судың екі түрінде де 51,8·10 Нм-ге өзгеретіні
байқалды. Концентрацияның артуы кезінде күрт төмендейді, ал 2 пайызға
асқанда тоқтатылады. ДБ суландырғыш ерітінділерінің үстіңгі қабатының
керілуі 0,5-5 пайыз концентрация кезінде 31 10-3 Нм тең, ерітіндіні
әзірлеуге арналған судың құрамына тәуелді болмайды. Үстіңгі қабаттың
керілуі ОП-7 және ОП-10 суландырғыш концентрацияларының өзгерісі кезінде
0,1-5 пайызға сәйкес 56,3(10 Нм-ден 33,8(10 Нм –ге және 59,4(10 Нм ен
36,6(10 Нм-ге дейін өзгереді. Барлық зерттелген қосындылар үшін
температураның артуымен үстіңгі қабаттың керілуінің ұлғаюы қалыптасқан.
Көмір шаңын тұндырудың тиімділігін арттыру үшін зертханалық жағдайда
келесі суландырғыштар сынақтан өткізілді: мылонафт, мұнайлы контакт,
сулфанол, компаунд-М, ОП-7, ОП-10, ДБ. Суландырғыштарға жүргізілген
зерттеулер нәтижесінде үстіңгі белсенділігінің кемуі бойынша оларды келесі
ретпен орналастыруға болады: 1) ОП-7, ДБ, компаунд-М; 2) ОП-10, мылонафт;3)
сулфанол; 4) мұнайлы контакт.
Зертханалық сынақтар динамикалық жағдайда ауадағы шаңды тұндыруға
мүмкіндік беретін тәжірибелі қондырғылар арқылы зерттеулермен толықтырылды.
Бұған үш түрлі ерітінді коцентрациясы қолданылды: 0,01, 0,1 және 1 пайыз.
Жүргізілген зерттеулер арқылы жұмыс авторы ДБ-ың аса тиімді суландырғыш
екендігін, ал 0,1 пайыз ауаның шаңдануын 50 пайызға төмендететін және 30
пайызға су шығынын кемітетін аса тиімді ерітінді екендігін анықтады.
Ионогенді және ионогенсіз суландырғыштарға жүргізілген зерттеулер
суландырғыштың үстіңгі керілуінің төмендеуі аралығына және олардың
суландыру қабілеттілігіне сәйкестікті көрсетеді. Суландырғыш
ерітінділерінің үстіңгі керілуі қаншалықты төмен болса, олардың суландыру
әсері де соншалықты жоғары болады. Тұздың қосылуы үстіңгі қабаттың
керілуіне әсерін тигізбейтіні анықталды.
(12, 13) зерттеу жұмыстарының нәтижелері автордың төмендегідей
қорытынды жасауына мүмкіндік береді: барлық ПАВ үшін шаңды басудың жоғары
тиімділігімен қамтамасыз ететін суландырғыш және судың шығынын төмендететін
аса ұтымды жұмыс концентрациялары 0,00005-0,01 пайыз деп есептеледі.
Жүргізілген жұмыстар үлкен ғылыми құндылыққа ие және иірілген шаңды тұндыру
мен сору үшін түрлі ПАВ-тың практикалық қажеттілігін анықтайды. Алайда,
оларда ылғалдандыру кезіндегі иірілген шаңды тұндыруға арналған
химреагенттердің су ерітіндісінің салыстырмалы шығыны негізделмеген. Осыған
байланысты кейбір ПАВ-ты тек шаңды басу кезіндегі тиімділігі бойынша
бағалау даулы мәселе болып қала береді.
Физика-химиялық заттардың қолданылу тиімділігі олардың кешенді
шешімінде артуы мүмкін. Бұл берілген физика-химиялық құралдар үшін
ылғалдандыру тәсілдері мен ПАВ түрлі концентрациядағы су ерітінділері және
судың салыстырмалы шығынын анықтау сәйкес келуі қажет.

2.2 Шаңды басу үшін судың салыстырмалы шығынын анықтаудың маңызды
тәсілдеріне талдау

Көптеген зерттеушілердің жұмыстарында (1,2,3) тау-техникалық және
климаттық жағдайлар, тау жыныстарының физика-механикалық қаситтері, судың
және оның түрлі ПАВ ерітінділерінің физика-химиялық күйлері
гидрошаңсыздандыру параметрлеріне тәуелді болып келеді. Мұнда практикалық,
сол сиқты теориялық мәнге ие анықтама, судың және оның суландыратын
қосындысы бар ерітінділері негізгі параметрлердің бірі болып есптеледі.
Суландыруда судың салыстырмалы шығынын анықтаудың алғашқы тәсілдерінің
санына (14) автордың жұмысын жатқызуға болады. Ол ұсынған формула мына
түрде беріледі:
q =
(2.1)
Мұнда q – суландырудағы судың салыстырмалы шығыны лт;
b – ылғалдандырудың қажетті пайызы;
b1 – кеннің табиғи ылғалдылығы;
γ – суландыратын сұйықтықтың салыстырмалы салмағы, Нм3 ;
( – Высокогор кенінің жағдайына тең және кеннің ұнтақталуын
ескеретін коэффициент 1,6-1,7.
(2.1) формуласын талдай келе, ( коэффициенті кері пайызға сәйкес
келетін өлшемге ие болуы қажет. Сонда Высокогор кеннінен ерекшеленетін
жағдай үшін бұл коэффициентті қалай орнату қажеттігі түсініксіз. Сондай-
ақ, b мөлшері шамасын орнату қажет. Жоғарыда көрсетілген кемшіліктер
бойынша (2.1) формуласы басқа да тау жыныстарының физика-механикалық
қасиеттеріне ие кен орындары үшін пайдалануға келмейді.
(1,2,3,14) авторлардың зерттеу жұмыстарының негізінде судың
салыстырмалы шығыны анықтаудың түрлі тәсілдері ұсынылады. Осы уақытқа дейін
бұл тәсілдер теориялық негіздемесі бар, практикалық жақтан пайдалы деп
есептелініді.
Мысалы, шаң түріндегі ұнтақ массаны ылғалдандыруда судың
салыстырмалы шығынын анықтау үшін келесі (2) формула ұсынылады:
q = 0,01Kу ((опт – (е)
(2.2)
мұнда q – судың салыстырмалы шығыны, м3 м3 ;
Ку – ірі кесек судың салыстырмалы шығынының азаюын ескеретін
коэффициент;
(опт – ұнтақ тау массасының оптимальды ылғалдылығы;
(е – тау жынысының табиғи ылғалдылығы.
Ку коэффициенті судың балансына шығып, экспериментальды орнатылады.
Q = 0,01KуG( tΣ ((і – () – qn t
(2.3)
мұнда Q – берілетін судың мөлшері,т.;
t – суландыру сәтінде өтетін уақыт, с.;
G – тиеу немесе түсіру кезіндгі хронометражды байқау орнатылған
экскаватордың нақты өндірілімі, тс.
(і -әр сағат сайын 1 мм-ден кем мөлшердегі шаң түріндегі бөліктің орта
ылғалдылығы,%;
qn – тау массасының ылғалды бетінен буланатын су мөлшері, тс.
Буланған ылғалдың мөлшері мына формула бойынша анықталады:
(2.4)
мұндағы, β – масса алмасу коэффициенті;
Pн – толық қаныққан сәттегі суланған үстіңгі қабаттағы су буының
парциалды қысымы;
Рв – қоршаған ауадағы су буының парциалды қысымы;
101,3(103 – қалыпты барометрлік қысым;
Рб – бақыланатын барометрлік қысым;
F – су құйылған алаң.
(2.3) және (2.4) формулалары бойынша тағы 10 мөлшерді қондыруда
олардың кейбіреуі физикалық, ал басқалары таукен техникалық жабдықтардың
өндірістік параметрлері болып табылады. Зырян кеніші үшін коэффициент
шамасы Ку = 0,52 және салыстырмалы шығын 32,1. 10-3 м3 м3 құрайды. Алайда,
Зырян кеніші жағдайынан өзге кеніштерде Ку = 0,52 сандық мәнді қолдану
негізсіз болып табылады, практикалық жақтан оны қондыру мүмкін емес. (4.2)
формуласын пайдалану да мүмкін емес.
Тау массасын суландыру кезіндегі су шығынынан ауаның шаңдануына
тәуелді анықтама бойынша экперименталды мәліметтерді математикалық өңдеуде
зерттеу авторларының төмендегі формуланы алуына мүмкіндік туғызды:
q= –
(2.5)
мұндағы Nе және Nв – ылғалдауға дейінгі және кейінгі ауаның шаңдануы; q
– салыстырмалы шығын; α0 – тау жыныстарыың физикалық қасиетіне және
ылғалдаyудың тең өлшеміне тәуелді тәжірибелі коэффициент. Бұл коэффициент
Коунрад кенішінің төгіндісі үшін 7.5 тең.
(2.5) формуласы қондырылатын коэффициентіне орай қарапайым түрде, оның
қолданылуы шектеулі. Тау жынысының физикалық қасиетіне α коэффициентінің
тәуелділігі нақты аналитикалық формула түрінде берілмеген. Осы кемшілік
салдарынан ол бұзылған тау массасының гидрошаңсыздандыру тәжірибесінде кең
қолданысқа ие бола алмайды.
Коунрад, Қарадақ және Қазақ кеніштерінде, Садахлин кенбасқару, От
ВЦСПС институтының Ангер кенішінде жүргізілген зерттеулер нәтижесінде тау
массасын тегіс ылғалдандыруға арналған шығынды анықтаудың тәсілі мына
формула бойынша ұсынылды:
q = 0,01 γm((опт – (е)V
(2.6)
мұнда γm – ылғалданған тау жынысының тығыздығы; V – тау массасының
көлемі. (2.7) формуласы бойынша салыстырмалы шығынның өлшем бірлігі кг
болады, ал ол салыстырмалы шығынның бірлігі ретінде кгкг, кгм3 немесе м3
м3 болуы керек. Сондықтан оны пайдалану күмәнді болады.
Гайск таукен байыту комбинатының кенішіндегі тау төгіндісі үшін судың
салыстырмалы шығыны мына формуламен беріледі:

(2.7)
мұнда q0 – судың жоғарғы шығыны; We – 0-3 мм ірілігіндегі фракция
қоспасының табиғи ылғалдылығы; Kи – булануды есептейтін коэффициент; Кс
– қосымша шығынды есептейтін коэффициент; с – кеннің типін сипаттайтын
коэффициент.
Берілген кен орнындағы жыныс және кенге арналған судың салыстырмалы
шығыны мынаған тең: qр =46(103 м3м3 және qп =51(103 м3м3.
Кен және жыныстың жоғары молекулярлық ылғал сыйымдылығы f =1620,
15.78 және 17.49 пайызға тең, олардың табиғи ылғалдылығы -3 пайыз.
Кривбасс кенішіндегі жыныс және кеннің ылғалдылығын зерттеуде судың
салыстырмалы шығынын анықтау үшін автор мына формуланы ұсынады (1,3):
q = 10-4 z() K1· K2 ·K3
(2.8)
мұнда z – 1 м3 жыныстағы 0-10 мм фракция құрамы; (m – 0-10 мм фракция
қоспасының жоғары молекулярлық ылғал сыйымдылығы; (е – 0-10 мм фракция
қоспасының табиғи ылғалдылығы; К1 – жыныстың үстіңгі қабатының булануын
есептейтін коэф. К1= 1,1
К2- жыныстың тегіс булануын есептейтін коэффициент; К3 – 10 мм жоғары
ірі фракцияны сулауды есептейтін коэффициент.
Ылғалдылықты зертханалық зерттеуде магнитті мүйізшелер (f= 16-18),
тақта тастар (f=6-8), және қышқылдандырылған кен (f=10-12) қолданылды.
0-10 мм қоспа құрамына кіретін түрлі фракцияның максимальды
молекулярлық ылғал сыйымдылығы негізінен анықталды. Олар ылғал сыйымды
ортаның және жоғары бағанаға сәйкес 0.05 мм дейін және жоғары фракция үшін
орнатылды. m және бөлік өлшемінің арасындағы тәуелділік мына түрдегі
функциямен беріледі:
(m = a(db

(2.9)
мұндағы, m – берілген фракциядағы максимальды молекулярлық ылғал
сыйымдылығы, пайыз; d – берілген фракциядағы жыныс бөлігінің орта
диаметрі, мм; a,b – жыныс қасиетін сулануын сипаттайтын коэффициент.
(2.9) формуласы бойынша судың салыстырмалы шығынын анықтау үшін 10 мм
жоғары ірі кесектердің сулануына кететін ылғалды ескеру қажет. Бұл
кесектердің белгілі бір сыртқы ауданымен және оларды жабатын жұқа
қабыршақтың қалыңдығына байланысты. Жыныстың 1 м3 сыртқы ауданы 10 мм
жоғары фракциялар мына формуламен анықталады:
S=
мұндағы γ – жыныстың салыстырмалы салмағы, гсм3 ;
p – 1м3 жыныстың салмағы, г.;
x –фракция өлшемі, мм
m, n – эмпирикалық коэффициенттер.
m және n коэффициенттері Рози-Раммлер теңдеуі бойынша іріліктің
салыстырмалы сипаттамасының құрылым жолымен табылады:
R=100 exp (-mxn)
(2.11)
Мұндағы R – х ірі фракцияның салыстырмалы амалы, пайыз.
Судың жұқа қабыршағының қалыңдығын кесектің, онда қалған ылғалдың
сыртқы ауданынан шығара отырып анықтайды. Судың жұқа қабыршағының сыртқы
ауданы мен қалыңдығының көлемі бойынша 1.1 тең К3 коэф. орнатады.
(2.10), (2.11) формулалардың көмегімен К3 коэффициентін анықтау,
сондай-ақ келесі коэффициенттер анықталады: z және а және b жұмыста
қарастырылғаннан ерекшеленетін жағдай үшін зерттеу көлемін ұлғайтады.
Жалпы барлық формулалардың кемшілігі - сұйықтықтың және тау
массасының физика-механикалық қасиеттерін, қопарылған массаның және
сұйықтықтың физика-химиялық күйін анықтайтын шаманың болмауы.
Бұл физика-механикалық және физика-химиялық шамаларды авторлар түрлі
коэффициенттерді енгізу арқылы алмастырмақшы болды. Мұның өзі зерттеу
объектісіне жақындығын көрсетеді.
Зиянкестерді ауа-су ағыстарымен басу кеніш атмосферасының ластануын
жою және тоқтатудың қарқынды тәсілі болып табылады.
Осы жағдайда салыстырмалы шығын 45(103 м3м3 -50(103м3м3 құрайды.
Алайда берілген жұмыста су шығыны жеткілікті негізделмеген, формулалар
арқылы шаңды басумен қатар улы газды нейтрализациялау үшін сұйықтықтың
салыстырмалы шығынын есептеу де мүмкін емес.
Сонымен тау массасын тиеуде шаңның бөлінуімен күресу үшін ПАВ су
және су ерітінділерінің салыстырмалы шығыны көрсетілген (2.1, 2.2; 2.5-2.8)
формулаларын жеткілікті негізделген деп есептуге болмайды.
Сондай-ақ, салыстырмалы шығынды анықтау тәсілі, өзінің физикалық
болмысында шаң тәрізді бөліктердің белгілі бір ылғалдануын қамтиды. Бұл
жағдайда қопарылған тау массасы көлміндегі шаң тәрізді бөліктер саны
есепке алынбайды. Бұдан тау массасы төгіндісін ылғалдандыру тәсілінің
жеткіліксіздігі байқалады.
Салыстырмалы шығынды анықтауда келтірілген барлық тәсілдердің
негізінде тау массасын қажетті оптималды ылғалдандыруға немесе максималды
молекулярлық ылғал сыйымдылығына дейін суландыру жатыр. Салыстырмалы
шығынды есептеудің бағасы (2.1), (2.2), (2.5), (2.6), (2.7), (2.8) және
(2.9) формулаларымен шығарылмайды.
Авторлардың жұмыстарында түрлі маркалы көмір, кен, жыныстардың сулануы
бойынша түрлі химиялық қосындылардың тиімділігіне баға беріледі. ПАВ
суландырудың тиімділігі келесі тәртіппен көрсетіледі: ДБ ОП-7 НБ
мылонафт ДС- РАС С10 -С16 С5-С9.
Түрлі ерітінділердің шаң басу қабілеттерін бағалау негізі кеніш
атмосферасының жақсаруымен байланысты. Бұл жағдайда мынадай физикалық
шамалар көрсетіледі: үстіңгі керілу, жабысқақтық және суланған шаң тәрізді
бөліктің элктролиттік күйінің өзгеруі. Алайда ерітіндінің салыстырмалы
шығыны тәжірибелік түрде анықталады. Мысалы, 1 м3 көмір үшін 2 гл кальций
65 хлоридті концентрациялы 11,7 л су қажет. Мұның ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.