EA023474B1

EA023474B1 - Способ уменьшения концентрации нитрозных газов при подземных горных работах и установка для осуществления способа

Info

Publication number: EA023474B1
Application number: EA201201301A
Authority: EA
Inventors: Райнхольд Бот; Петер Микки
Original assignee: Кфт Гмбх Компект Филтер Текник
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2011-02-18
Publication date: 2016-06-30
Also published as: DE102010012052A1; EA201201301A1; EP2547426A2; WO2011113408A2; WO2011113408A3

Abstract

В изобретении для минимизации нитрозных газов в вентиляционных струях при подземных горных работах и в туннелестроении предложены способ и установка, причем соответствующие содержащие компоненты Noгазообразные продукты взрыва или выбросы дизельных агрегатов улавливаются в месте возникновения, а затем очищаются. При этом очистка происходит так, что значения ПДК соблюдаются так, как они заданы или как будут действительны в будущем. Для этого после собственно удаления пыли предусмотрена целенаправленная очистка No, которая гарантирует, что очищенный таким образом шахтный воздух затем снова может быть введен в обычную вентиляционную струю.

Description

Изобретение относится к способу уменьшения концентрации нитрозных газов при подземных горных работах и в туннелестроении, которые при взрывании зарядов из обычного в горных работах желатинированного взрывчатого вещества (ВВ) содержатся в газообразных продуктах взрыва и подобно выбросам дизельных агрегатов попадают в вентиляционную струю. Кроме того, изобретение относится к установке для осуществления способа.

Уровень техники

При подземных горных работах и в туннелестроении в отношении нитрозных газов (монооксид N0 и диксид Ν0₂ углерода) следует соблюдать их максимальную концентрацию на рабочем месте (ПДК) или максимальное предельное значение на рабочем месте, составляющее в настоящее время 5 ррт. Не говоря уже о том, что такое предельное значение соблюсти очень сложно, оно в будущем будет даже существенно снижено. В частности, во время проведения взрывных работ при подземной разработке каменноугольных месторождений, а также в туннелестроении до сих пор известны лишь меры, которые защищают персонал от контакта с такими газообразными продуктами взрыва и выбросами дизеля. Кроме того, предпринимались попытки использования эмульсионного ВВ, которое не высвобождает таких нитрозных газов. Используемое для этого эмульсионное ВВ дороже обычного желатинированного ВВ и, кроме того, высвобождает аммиак, что также следует считать негативным побочным эффектом. Эвакуация персонала из соответствующей зоны взрыва до тех пор, пока концентрация нитрозных газов не уменьшиться настолько, что снова будет достигнуто значение ПДК, является сегодня обычной практикой, причем, разумеется, это значительно мешает всему рабочему процессу.

Наконец, предпринимались также попытки отсасывания газообразных продуктов взрыва из забоя, в частности забоя туннеля, через отдельный вентиляционный трубопровод и их вывода в вентиляционный ствол или непосредственно в атмосферу. Также этот метод связан со значительными затратами и повышенным расходом материала, так что он, как правило, остается при эвакуации персонала из опасной зоны.

В основе изобретения лежит задача уменьшения до законодательно действующего предела (значение ПДК) и ниже него доли Νο_χ, возникающей в газообразных продуктах взрыва при подземных горных работах и в туннелестроении и при известных условиях в выбросах дизеля.

Раскрытие изобретения

Эта задача решается согласно изобретению за счет того, что газообразные продукты взрыва и/или выбросы дизеля отсасываются в месте возникновения, улавливаются и освобождаются от взвешенных пылевых частиц, а затем или одновременно - от компонентов Νο_χ.

В отличие от известного способа опасные газообразные продукты взрыва улавливаются в месте возникновения и сразу же освобождаются от токсичных компонентов Νο_χ. В случае дизельных агрегатов, в частности дизелевозов, такой способ целесообразен, в частности, в локомотивных депо и на остановках, где в результате равномерной эксплуатации дизельных агрегатов возникает большее количество выбросов. Также в этом случае такие выбросы улавливаются, а затем сразу же обезвреживаются. Этот способ имеет большое преимущество, т.к. работа как таковая не нарушается, а после взрывания зарядов персонал может практически снова сразу же вернуться на рабочее место для совершения там своей работы, не подвергаясь при этом опасности. Также предпочтительно, что эти газообразные продукты взрыва после очистки могут быть снова возвращены в обычную вентиляционную струю, поскольку они больше не представляют опасности, так что, например, полностью отпадает необходимость их отдельного ведения вплоть до вентиляционного ствола.

Согласно изобретению предусмотрено, что от газообразных продуктов взрыва отделяются взвешенные пылевые частицы и компоненты Νοχ, а затем газообразные продукты взрыва снова вводятся в вентиляционную струю через подключенный вентилятор. Больше не требуется отдельного отвода этих первоначально загрязненных компонентами Νοχ газообразных продуктов взрыва, а они могут, напротив, после очистки снова вводиться в обычную вентиляционную струю. Таким образом, вентиляционная струя как таковая остается незагрязненной также в количественном отношении, что предпочтительно для всей работы, причём газообразные продукты взрыва очищаются от взвешенных пылевых частиц и компонентов Νο_χ мокрым и/или сухим методом.

При этом в зависимости от области применения можно выбрать мокрый или сухой метод, причем оба имеют то преимущество, что с их помощью можно удалить из вентиляционной струи как обычные пылевые частицы, так и компоненты Νο_χ, так что они вполне могут направляться дальше в общем воздушном потоке.

В зависимости от количества и вида компонентов Νοχ в газообразных продуктах взрыва предпочтительно, если эти газообразные продукты взрыва очищаются, в частности, от компонентов Νοχ мокрым методом и с добавлением аддитивов. С помощью аддитивов можно целенаправленно удалить из шахтного воздуха то количество токсичных веществ, которое вследствие особых условий находится в газообразных продуктах взрыва.

В установке для осуществления способа предусмотрено, что в месте возникновения газообразных продуктов взрыва и/или выбросов дизеля или на некотором удалении от него расположены пылеулови- 1 023474 тель и вакуум-генератор, причем между ними включен сепаратор Νο_χ, который выполнен с возможностью настройки преимущественно в отношении степени сепарации токсичных веществ.

Также в установке согласно изобретению предусмотрено, что газообразные продукты взрыва и/или выбросы дизеля собираются непосредственно в месте возникновения посредством пылеуловителя с вакуум-генератором, а затем очищаются в расположенном между ними сепараторе Νο_χ. В зависимости от породы или минерала, в частности, количество взвешенных веществ, т.е. пыли, разное, так что целесообразно, если также сепаратор Νο_χ выполнен с возможностью настройки, т.е. может настраиваться на количество возникающей пыли или компонентов Νο_χ. Важно, что возникающие выбросы, т.е., прежде всего, газообразные продукты взрыва всасываются соответственно мощным вакуум-генератором, затем очищаются в пылеуловителе от взвешенных веществ, с необходимым разрежением пропускаются через сепаратор Νοχ, после чего возвращаются полностью очищенными в вентиляционную струю.

Чтобы надежно улавливать газообразные продукты взрыва и, в частности, выйти к выбросам дизеля предпочтительно, если пылеуловитель снабжен регулируемым или подвижным патрубком вентиляционного трубопровода. Этот регулируемый патрубок позволяет целенаправленно отсасывать, в частности, выбросы дизеля, а именно непосредственно в месте возникновения, т.е. на дизеле, независимо от того, где этот дизель в данный момент находится. В случае газообразных продуктов взрыва это регулируемое выполнение вентиляционного трубопровода или его конца, собственно говоря, не так важно, однако также имеет преимущества, поскольку, в частности, эти газообразные продукты взрыва движутся через штрек вдоль кровли, благодаря чему возможно точное расположение вентиляционного трубопровода или его конца.

Согласно целесообразному варианту осуществления изобретения предусмотрено, что пылеуловитель выполнен в виде пылевого фильтра для взвешенных веществ, т.е. в виде сухого фильтра, с помощью которого взвешенные вещества надежно и почти полностью удаляются из вентиляционной струи, прежде чем шахтный воздух попадет в сепаратор Νοχ, задачей которого является полное удаление компонентов Νοχ из шахтного воздуха. Такой сухой пылеуловитель имеет то большое преимущество, что он не оказывает влияния на последующие очистительные агрегаты, так что компоненты Νο_χ могут обезвреживаться в них сухим и мокрым методами.

В отношении сепарации Νο_χ предпочтительно, если сепаратор Νο_χ выполнен в виде фильтра с насыпным слоем активированного угля, причем могут использоваться также фильтры с перлитами или активированным коксом. Активированный уголь гарантирует, что компоненты Νο_χ будут связываться и удерживаться, а затем утилизированы вместе с ним. Таким образом, вентиляционная струя за сепаратором Νοχ больше не содержит выбросы дизеля и газообразные продукты взрыва.

Целесообразным является также то, что после сухого пылеулавливания происходит очистка также мокрым методом, что согласно изобретению осуществляется за счет того, что сепаратор Νοχ выполнен в виде скруббера с дополнительным баком или без него. С помощью дополнительного бака скруббер может загружаться вспомогательными веществами, которые облегчают сепарацию Νο_χ. При этом вполне возможно расположение скруббера также между собственно пылеуловителем и фильтром с насыпным слоем активированного угля, т.е. в виде дополнительного агрегата, если окажется, что из вентиляционной струи приходится удалять особенно упрямые компоненты Νο_χ.

Описанная установка используется при подземных горных работах и в туннелестроении и поэтому должна быть выполнена соответственно стабильной и надежной. Это возможно, в частности, за счет того, что пылеуловитель и сепаратор Νο_χ, а также, при необходимости, вакуум-генератор снабжены компактным корпусом. Такой компактный корпус размещает в себе все очищающие части и позволяет перемещать всю установку с одного места на другое без необходимости демонтажа и повторного монтажа.

Особенно предпочтительно, если компактный корпус состоит из стабильных и переносных отдельных корпусов, выполненных с возможностью связи между собой, так что, при необходимости, эти отдельные корпуса могут переноситься по отдельности и на новом месте могут снова соединяться между собой без больших проблем. Таким образом, возникает возможность комбинирования отдельных частей установки, при необходимости, также по-разному, т.е., например, промежуточного расположения отдельного корпуса со скруббером так, что становится возможной чуть ли не двойная сепарация Νο_χ.

Изобретение отличается, в частности, тем, что созданы способ и установка, благодаря которым возникает возможность очистки нитрозных газов при подземных горных работах и в туннелестроении так, что шахтный воздух, исключая всякую опасность, может быть снова введен в нормальную вентиляционную струю. Таким образом, отпадает любое воздействие на персонал, поскольку опасные нитрозные газы целенаправленно и кратчайшим путем удаляются из газообразных продуктов взрыва и выбросов дизеля, так что персонал вообще не оказывается в опасной зоне. Значение ПДК независимо от того, какая его величина будет действовать в будущем, может быть, таким образом, соблюдено, в частности, если для очистки Νο_χ используются два соответствующих элемента, т.е. практически фильтр с насыпным слоем активированного угля и скруббер. Далее предпочтительно, что этот способ и эксплуатация установки, правда, связаны с единовременной потребностью в материалах, зато персонал больше не подвергается опасности, так что дополнительных трудозатрат не возникает. Кроме того, по сравнению с раздельным отводом нитрозных газов также меньше расход материалов.

- 2 023474

Краткое описание чертежей

Другие подробности и преимущества объекта изобретения приведены в нижеследующем описании соответствующих чертежей, на которых изображен предпочтительный пример его осуществления с необходимыми для этого подробностями.

На чертежах представляют:

фиг. 1 - установку для очистки содержащего Νο_χ шахтного воздуха; фиг. 2 - установку, заключенную в кожух.

Осуществление изобретения

Схематично изображенная на фиг. 1 установка 1 поясняет, как с помощью пылеуловителя 3 и вакуум-генератора 4 в виде простого вентилятора очищаются содержащий Νο_χ шахтный воздух или газообразные продукты взрыва. Вакуум-генератор 4 заботится о том, чтобы шахтный воздух через вентиляционный трубопровод 8 и подвижный патрубок 7 сначала всасывался в пылеуловитель 3. В нем происходит сухое пылеулавливание, т.е. удаление пылевых частиц, так что предварительно очищенная вентиляционная струя может подаваться затем в фильтр 10 с насыпным слоем активированного угля, освобождаясь в нем от компонентов Νο_χ. Фильтр 10 или сепаратор Νο_χ 5 может быть дополнен на фиг. 1 скруббером 11с дополнительным баком 12 или скруббер 11 выполняет функцию фильтра 10. Очищенный таким образом шахтный воздух попадает затем с помощью вакуум-генератора 4 снова в обычную вентиляционную струю.

Для пояснения следует еще раз указать на то, что сепаратор Νο_χ 5 может быть либо фильтром 10, либо скруббером 11, однако существует также возможность пропустить содержащие Νο_χ компоненты или шахтный воздух сначала через скруббер 11, а затем произвести последующую очистку в фильтре 10.

На фиг. 2 поясняется, что установка 1 размещена в компактном корпусе 15 и отвечает особым требованиям, предъявляемым к подземным горным работам. Этот стабильный компактный корпус 15 позволяет переносить всю установку с одного места на другое, причем он целесообразно состоит из нескольких отдельных корпусов 16, 17, 18, которые могут быть связаны между собой, чтобы переносить их по отдельности и снова легко соединять между собой. Поэтому они снабжены соответствующими друг другу упорами 20, 20'.

Все описанные признаки, как и признаки, приведенные только на чертежах, рассматриваются по отдельности и в комбинации как существенные для изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ уменьшения концентрации нитрозных газов, попадающих в вентиляционную шахту в виде газообразных продуктов взрыва и выбросов дизельных агрегатов, при проведении подземных работ, в том числе туннелестроения, с использованием подрыва зарядов из желатинированного взрывчатого вещества, в котором газообразные продукты взрыва и выбросы дизеля отсасывают, улавливают, а затем освобождают от взвешенных пылевых частиц и вслед за этим от компонентов Νο_χ в месте их возникновения сразу после взрыва, причем газообразные продукты взрыва и выбросы дизеля очищают от взвешенных пылевых частиц сухим методом, а компоненты Νο_χ отдельно от них - мокрым методом, после чего очищенный таким образом воздух снова вводят в вентиляционную шахту через подключенный вентилятор.
2. Установка для осуществления способа по п.1, содержащая пылеуловитель (3) и вакуум-генератор (4), между которыми расположен сепаратор Νο_χ (5), который выполнен с возможностью изменения степени отделения токсичных веществ, при этом пылеуловитель (3) снабжен вентиляционным трубопроводом (8) с подвижным патрубком (7), выполненным с возможностью изменения его положения относительно места возникновения газообразных продуктов взрыва.
3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что пылеуловитель (3), сепаратор Νο_χ (5) и вакуумгенератор (4) снабжены стабильным и защищенным от разрушаемого взрывом материала компактным корпусом (15).
4. Установка по п.2, отличающаяся тем, что пылеуловитель (3) выполнен в виде пылевого фильтра для взвешенных веществ, а последующий сепаратор Νο_χ (5) - в виде фильтра (10) с насыпным слоем активированного угля или в виде фильтра со слоем перлита.
5. Установка по п.3, отличающаяся тем, что компактный корпус (15) состоит из стабильных и переносных отдельных корпусов (16, 17, 18), выполненных с возможностью связи между собой.
6. Установка по п.2, отличающаяся тем, что расположенный за сухим пылеулавливанием сепаратор Νο_χ (5) выполнен в виде скруббера (11) с дополнительным баком (12).
7. Установка по п.2, отличающаяся тем, что для очистки Νοχ предусмотрены фильтр (10) с насыпным слоем активированного угля и дополнительно скруббер Νοχ (11).