СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И ПОДАВЛЕНИЯ ПЫЛЕГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ В КАРЬЕРЕ
PREVENTION AND SUPPRESSION OF DUST-GAS EJECTION IN OPEN PIT

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при борьбе с пылегазовыми выбросами на рудных, нерудных и угольных карьерах.
Известен способ предупреждения и подавления пылегазовых выбросов в карьере, включающий создание водяных преград на пути движения пылегазового облака, локализацию облака при его формировании и увлажнение поверхностей карьера путем размещения в рабочих зонах карьера оросительных форсунок, подачи воды к оросительным форсункам по напорным трубопроводам с помощью насосов, открывания форсунок с помощью регулирующей трубопроводной арматуры и управления параметрами орошения (авторское свидетельство СССР №1352084, опубл. 15.11.1987, бюл. №42).
Недостатком данного способа являются большие материальные и энергетические затраты на реализацию.
Известен способ предупреждения и подавления пылегазовых выбросов в карьере, включающий создание водяных преград на пути движения пылегазового облака, локализацию облака при его формировании и увлажнение поверхностей карьера путем размещения в рабочих зонах карьера оросительных форсунок, подачи воды к оросительным форсункам по напорным трубопроводам карьерной водоотливной установки с помощью насосов, работающих в номинальном режиме, обеспечивающем откачку водопритоков в карьер при максимальных значениях КПД и достаточной устойчивости по отношению к кавитационным автоколебаниям, и управления параметрами орошения за счет чередования подачи водяных струй с подачей температуропонижающих и пылесвязывающих растворов (авторское свидетельство СССР №1493796, опубл. 15.07.1989, бюл. №26).
Недостатком известного способа, принятого за прототип, является низкая эффективность пылегазоподавления в связи с отсутствием регулирования расхода жидкости в оросительных форсунках по длине напорных трубопроводов в соответствии с изменениями пылегазового режима орошаемых зон карьера.
Задачей изобретения является повышение эффективности подавления пылегазовых выбросов в карьере.
Достигается это тем, что в способе предупреждения и подавления пылегазовых выбросов в карьере, включающем создание водяных преград на пути движения пылегазового облака, локализацию облака при его формировании и увлажнение поверхностей карьера путем размещения в рабочих зонах карьера оросительных форсунок, подачи воды к оросительным форсункам по напорным трубопроводам карьерной водоотливной установки с помощью насосов, работающих в номинальном режиме, обеспечивающем откачку водопритоков в карьер при максимальных значениях КПД и достаточной устойчивости по отношению к кавитационным автоколебаниям, и управления параметрами орошения, управление параметрами орошения осуществляют путем регулирования давления воды по длине напорных трубопроводов с помощью трубопроводной арматуры, при этом номинальный режим работы насосов поддерживают за счет дросселирования напорных трубопроводов или изменения частоты вращения приводного вала насосов. Кроме того, предусмотрено осуществлять регулирование давления воды с помощью вентилей, рассредоточенных по длине напорных трубопроводов.
Отличительные признаки - управление параметрами орошения путем регулирования давления воды по длине напорных трубопроводов с помощью трубопроводной арматуры с поддержанием в процессе регулирования номинального режима работы насосов за счет дросселирования напорных трубопроводов или изменения частоты вращения приводного вала насосов. Эти признаки дают возможность использовать карьерные водоотливные установки для создания в карьерах систем орошения и полива с регулируемым расходом жидкости в оросительных форсунках, рассредоточенных по длине напорных трубопроводов, с соблюдением требований, предъявляемых к рабочему режиму водоотливных установок.
Техническим результатом предлагаемого решения является повышение эффективности гидравлического подавления пылегазовых скоплений при нестационарном пылегазовом режиме орошаемых зон карьера.
Заявляемый способ поясняется чертежом, где 1 - насос; 2 - напорный трубопровод; 3 - штуцер с оросительной форсункой; 4 - кран; 5 - вентиль; 6 - пусковая задвижка; 7 - дроссельный клапан.
Способ осуществляется следующим образом.
Возле водосборника на дне карьера сооружают станцию карьерного водоотлива с лопастными насосами 1. К насосам 1 присоединяют два напорных трубопровода 2 (рабочий и резервный), которые укладывают на транспортных бермах и откосах уступов и выводят за пределы карьера. На участках примыкания трубопроводной сети к транспортным бермам в стенках водоводов 2 выполняют резьбовые отверстия, а к этим отверстиям присоединяют штуцеры с оросительными форсунками 3, открываемыми кранами 4 (в холодное время года в отверстия ввертывают заглушки). В конце участков с путевым расходом жидкости устанавливают вентили (регулирующие проходные клапаны) 5.
Полив автодорог и орошение воздуха в карьере осуществляют в теплое время года при отсутствии дождей. Для этого открывают краны 4 на штуцерах 3, после чего часть перемещаемой по трубам 2 воды начинает фонтанировать из открытых форсунок 3 с образованием факела брызг в окружающей атмосфере. Уменьшение транзитного расхода воды в напорных трубопроводах 2 приводит к снижению суммарных потерь давления в трубопроводной сети и к автоматическому изменению подачи и других технических параметров насосов 1 с угрозой выхода из рабочей зоны. Для поддержания номинального режима работы насосов дросселируют напорные трубопроводы, например, с помощью вентилей 5, пусковых задвижек 6 или дроссельных клапанов 7, или изменяют частоту вращения приводного вала насосов, например, с помощью преобразователей частоты.
При повышении концентрации загрязнений или их объема в одной из орошаемых зон увеличивают путевой расход и факел выброса воды из форсунок 3 на прилегающем к этой зоне участке напорных трубопроводов 2 путем уменьшения пропускной способности расположенного на данном участке вентиля 5. Одновременно с этим можно понизить давление на входе в форсунки на вышележащих участках напорных трубопроводов за счет полного открытия вышерасположенных вентилей с переводом форсунок соответствующих участков из режима орошения в режим полива автодорог. Такое регулирование также совмещают с поддержанием номинального режима работы насосов.
Применение предлагаемого способа позволяет повысить эффективность пылегазоподавления в связи с возможностью регулирования расхода жидкости в оросительных форсунках по длине напорных трубопроводов в соответствии с изменениями пылегазового режима орошаемых зон карьера.