УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ СЕРОВОДОРОДА В АТМОСФЕРЕ КАЛИЙНЫХ РУДНИКОВ

Предлагаемая полезная модель относится к горной промышленности, в частности к установкам, используемым для предотвращения вредного воздействия природных ядовитых газов на здоровье горнорабочих.
Высокая производительность комбайновых комплексов, тонкое измельчение породы, нахождение горнорабочих в районе погрузки и транспортировки руды создают предпосылки для загазовывания выработок и представляют опасность для здоровья машинистов комбайнов и самоходных вагонов.
Для обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий труда горнорабочих при работе в тупиковых комбайновых забоях необходимо разработать комплекс предупредительных и защитных мероприятий, направленных на непосредственную борьбу с выделяющимися природными газами на калийных рудниках (И.И.Медведев, Г.Д.Полянина. Газовыделения на калийных рудниках. Москва. 1974, с.73-80).
Известно техническое решение (Г.Д.Полянина, А.Н.Земсков, Ю.Н.Падерин. Технология и безопасность разработки Верхнекамского калийного месторождения. Пермь. 1990, с.172-211 - Установка «Лопастной нейтрализатор сероводорода» ЛНС-1).
Известная установка «Лопастной нейтрализатор сероводорода», используемая для нейтрализации ядовитого газа сероводорода, содержащегося в атмосфере калийных рудников состоит из вентилятора пылеотсоса, служащего для подачи очищаемой газовоздушной смеси, реакционной камеры, имеющей ротор, с радиально расположенными на нем сетчатыми пластинами. Для выгрузки поступающей пыли в установке имеется шламосборник.
Процесс нейтрализации сероводорода на данной установке включает в себя следующие основные операции: приготовление реакционного раствора из гидроксида натрия и воды, подача очищаемой газовоздушной смеси через раствор с помощью вентилятора пылеотсоса, которая оказывая давление на неподвижный ротор с радиально расположенными сетчатыми пластинами приводит ротор в движение. Контакт жидкости с газом в корпусе нейтрализатора происходит в результате вращения ротора и разбрызгивания раствора, находящегося на дне камеры, по всему объему установки с образованием газожидкостной взвеси. Увеличение поверхности контакта фаз на установке обеспечивается смачиванием сеток, сквозь которые проходит загрязненный воздух, очищенная газовоздушная смесь удаляется из установки через выходной патрубок. Вместе с загрязненным воздухом в установку поступает и пыль, частично оседающая на дно реакционной камеры, для ее выгрузки предусмотрен шламосборник.
Известная установка позволяет нейтрализовать ядовитый газ сероводород, выделяющийся в атмосферу калийных рудников.
Недостатком данной известной установки является, то что в ней не предусмотрено необходимое оборудование для улавливания образующихся в рудничной атмосфере комплексов хлоридов щелочноземельных элементов, входящих в состав калийной пыли, которые гидролизуются в щелочных средах с образованием гидроксидов, приводящих к «забиванию» аппарата, тем самым значительно увеличивая расход реагента гидроксида натрия и снижая степень нейтрализации сероводорода в атмосфере калийных рудников.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к предлагаемой полезной модели является известное техническое решение (А.А.Прокопенко, А.А.Закомырдин, Ю.И.Боченин и др. Временные методические указания. Москва, 2004, с.1-5. Облучательно-озонаторная установка «Озуф». - принято за ПРОТОТИП.
«Установка» по прототипу включает в себя (рис.1): металлический прямоугольный корпус с кронштейном для фиксации (1), двухстворчатую крышку со штуцером для отвода озоно-воздушной смеси (2), внутри корпуса размещена бактерицидная лампа ДБК-36 (3), отражатель УФ-лучей (4) и вентилятор (5).
2
Процесс нейтрализации ядовитых веществ, таких как сероводород, аммиак позволит уменьшить его концентрацию в воздухе на 52%, а углекислого газа на 53% по прототипу. Процесс нейтрализации на установке по прототипу (рис.1) включает в себя следующие основные операции: включение установки, автоматическое обеспечение режимов ее работы направление потока УФ-лучей в верхнюю зону помещений, обеззараживание воздуха в помещениях в течение 30-45 минут при дозе облучения 7800 Дж/м, аналитического контроля дозы бактерицидного излучения дозиметром ДАУ, концентраций ядовитых газов в воздухе газоанализатором «УГ-2», озона прибором «Циклон-5,41», пыли прибором «ИКП-1», очистки лампы от пыли, по мере ее загрязнения.
В результате реализации технического решения по прототипу обеспечивается снижение в помещениях концентрации ядовитых газов, что удовлетворяет требованиям объектов на предприятиях биологической, фармацевтической и других областей промышленности.
Недостатком технического решения по прототипу является отсутствие в составе устройства конструктивных элементов, обеспечивающих ее взрывобезопасность при использовании в калийных рудниках. Указанный недостаток технического решения по прототипу связан с отсутствием в составе установки, необходимого набора оборудования для нейтрализации сероводорода.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание нового устройства, обеспечивающего высокую степень нейтрализации ядовитого
газа сероводорода, выделяющегося в атмосферу калийных рудников и создание безопасных условий при ведении горных работ.
Технический результат, который может быть получен при реализации разработанной полезной модели заключается в повышении эффективности нейтрализации ядовитого сероводорода.
Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата предлагаемым техническим решением - «Устройством для нейтрализации сероводорода в атмосфере калийных рудников», включающим (рис.2): бактерицидную лампу ДРЛ-400 (6), находящуюся в стеклянной кварцевой трубе (7), помещенную в герметичный корпус, состоящий из взрывозащитной арматуры (8) и металлической предохранительной решетки (9).
Новым в предлагаемой полезной модели является то, что в составе необходимого оборудования, обеспечивающего нейтрализацию сероводорода в атмосфере калийных рудников, используется герметичный корпус во взрывозащитной арматуре (8) с предохранительной решеткой (4), защищающей стеклянную кварцевую трубу (7), в которой расположена бактерицидная лампа ДРЛ-400 без цоколя (6) от воздействия взрывоопасных газов, выделяющихся в атмосферу калийных рудников: водорода и метана, тем самым обеспечивая безопасность ведения горных работ.
Предлагаемая полезная модель - «Устройство для нейтрализации сероводорода в атмосфере калийных рудников» работает следующим образом.
2
Включается устройство, автоматически обеспечиваются режимы его работы, потоки УФ-лучей и выделяющегося озона направляются в зону горной выработки, где происходит выделение сероводорода и осуществляется процесс его нейтрализации в течение 30-45 минут при дозе облучения 7800 Дж/м. Аналитический контроль дозы бактерицидного излучения проводится дозиметром ДАУ, концентрация озона определяется индикаторными трубками типа ТИ-МеSН-0,05, содержание сероводорода на концентрационном фотоэлектроколориметре КФК-2. Очистка устройства от пыли производится по мере его загрязнения.
н2s
Таким образом, осуществление процесса нейтрализации сероводорода в атмосфере калийных рудников на предлагаемом «Устройстве для нейтрализации» обеспечит снижение его концентраций сероводорода до уровня предельно-допустимых концентраций (пдкз=0,00071% об.), что удовлетворяет требованиям «Специальных мероприятий по безопасному ведению горных работ на Верхнекамском месторождении калийных солей в условиях газового режима» и в совокупности существенно повышает безопасность в производстве горнодобывающей промышленности.