RU2622062C1 - Method of atmospheric open-cast fumes prevention - Google Patents

Method of atmospheric open-cast fumes prevention Download PDF

Info

Publication number
RU2622062C1
RU2622062C1 RU2016106845A RU2016106845A RU2622062C1 RU 2622062 C1 RU2622062 C1 RU 2622062C1 RU 2016106845 A RU2016106845 A RU 2016106845A RU 2016106845 A RU2016106845 A RU 2016106845A RU 2622062 C1 RU2622062 C1 RU 2622062C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
quarry
windward side
cast
open
line
Prior art date
Application number
RU2016106845A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Георгиевич Шахрай
Иван Юрьевич Боос
Анна Евгеньевна Самарина
Сергей Геннадьевич Кириллов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет"
Priority to RU2016106845A priority Critical patent/RU2622062C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2622062C1 publication Critical patent/RU2622062C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F5/00Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires
    • E21F5/20Drawing-off or depositing dust
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C41/00Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
    • E21C41/26Methods of surface mining; Layouts therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: method of atmospheric open-cast fumes prevention involves creating barriers in the way of movement of the dust cloud, its localization by placing a shelter in the open-cast working areas. A grid with a mesh size of 50 to 100 mcm and a height H calculated according to the above mathematical expression is set on the windward open-cast side, perpendicular to the movement of the air flow.
EFFECT: reduction of dust load on the atmosphere of the open-cast and its location area.
2 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, а именно к проветриванию карьеров, и может быть использовано для нормализации атмосферы карьерного пространства и защиты воздушного бассейна от загрязнений, образующихся при ведении горных работ открытым способом.The invention relates to mining, and in particular to the ventilation of quarries, and can be used to normalize the atmosphere of the quarry space and protect the air basin from contaminants generated during opencast mining.

Известен способ снижения уровня запыленности карьерного воздуха путем посадки кустарниковых растений по бортам карьера [Аэрология карьеров: Справочник / П.В. Бересневич, В.А. Михайлов, С.С. Филатов. - М.: Недра, 1990. - 280 с.].A known method of reducing the dust content of quarry air by planting shrubs on the sides of the quarry [Aerology of quarries: Reference / P.V. Beresnevich, V.A. Mikhailov, S.S. Filatov. - M .: Nedra, 1990. - 280 p.].

Недостатком способа является сложность его реализации в условиях крутизны бортов, достигающей 80°, и, как правило, отсутствие плодородного слоя на обнаженных поверхностях бортов.The disadvantage of this method is the difficulty of its implementation in terms of the steepness of the sides, reaching 80 °, and, as a rule, the absence of a fertile layer on the exposed surfaces of the sides.

Известен способ снижения запыленности атмосферы карьера путем покрытия обнаженных поверхностей бортов защитным слоем, например связующими растворами или битумом [Никитин Н.З., Битколов B.C. Проветривание карьеров. / М.: Гос. науч.-техн. изд-во литературы по горному делу, 1963. - 252 с.].A known method of reducing the dustiness of the atmosphere of the quarry by coating the exposed surfaces of the sides with a protective layer, for example, binder solutions or bitumen [Nikitin N.Z., Bitkolov B.C. Airing quarries. / M .: State. scientific and technical publishing house of literature on mining, 1963. - 252 p.].

Недостатком известного способа является сложность его реализации на крутых бортах, а также необходимость разрушения защитного слоя при подвигании фронта работ в карьере.The disadvantage of this method is the difficulty of its implementation on steep sides, as well as the need to destroy the protective layer when moving the front of work in the quarry.

Задачей изобретения является нормализация атмосферы карьерного пространства, снижение пылевой нагрузки на атмосферу района расположения карьера, сокращение потерь полезного ископаемого за счет выветривания обнаженных поверхностей карьера.The objective of the invention is to normalize the atmosphere of the quarry space, reduce dust load on the atmosphere of the area of the quarry, reduce mineral losses due to weathering of exposed surfaces of the quarry.

Достигается это тем, что в способе предотвращения запыленности атмосферы карьера, включающем создание преград на пути движения пылевого облака, его локализацию путем размещения в рабочих зонах карьера укрытия его бортов, согласно техническому решению на наветренном борту карьера, перпендикулярно движению воздушного потока, устанавливают сетку с размером ячеек от 50 до 100 мкм и высотой Н, при условии:This is achieved by the fact that in the method of preventing dusty atmosphere of the quarry, including the creation of obstacles to the movement of the dust cloud, its localization by placing sheltering of its sides in the working zones of the quarry, according to the technical solution, a grid with a size of cells from 50 to 100 microns and a height N, provided:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где:Where:

L - длина верхнего контура карьера в направлении движения ветровых потоков;L is the length of the upper contour of the quarry in the direction of movement of the wind flows;

К=1,1÷1,2 - коэффициент запаса высоты сетки относительно точки С соприкосновения нижней границы свободной струи, осуществляющей проветривание карьера, с наветренным бортом карьера,K = 1.1 ÷ 1.2 is the safety factor of the grid height relative to the point C of contact of the lower boundary of the free stream, which ventilates the quarry, with the windward side of the quarry,

а угол между нижней границей струи проветривания карьера и линией, соединяющей верхнюю бровку наветренного борта с днищем карьера, определяют из формулы:and the angle between the lower boundary of the stream of ventilation of the quarry and the line connecting the upper edge of the windward side with the bottom of the quarry, is determined from the formula:

γ=180-15-σ,γ = 180-15-σ,

где: 180 - сумма углов треугольника ОАС, образованного линией верхнего контура карьера, линией нижней границы раскрытия свободной струи, осуществляющей проветривание карьера, и линией, соединяющей верхнюю бровку наветренного борта с днищем карьера.where: 180 is the sum of the angles of the OSA triangle formed by the line of the upper contour of the quarry, the line of the lower boundary of the opening of the free stream, which ventilates the quarry, and the line connecting the upper edge of the windward side with the bottom of the quarry.

15 - угол раскрытия свободной струи, осуществляющей проветривание карьера;15 - the angle of the free stream, ventilating the quarry;

σ - угол с вершиной, образованной линией верхнего контура карьера и линией, соединяющей верхнюю бровку наветренного борта с днищем карьера.σ is the angle with the vertex formed by the line of the upper contour of the quarry and the line connecting the upper edge of the windward side with the bottom of the quarry.

Использование сетки в качестве пылеулавливающего органа обосновывается ее способностью задерживать пылевые частицы при фильтрации воздушного потока через волокнистые ячейки, а также возможностью ее быстрой установки и закрепления на верхней кромке борта карьера.The use of the mesh as a dust collecting organ is justified by its ability to retain dust particles when filtering the air flow through the fibrous cells, as well as the possibility of its quick installation and fixing on the upper edge of the pit side.

Целесообразность защиты только наветренного борта объясняется направленностью прямых ветровых потоков и их воздействием именно на этот борт, вызывая интенсивное сдувание пыли с обнаженных поверхностей. Подветренные борта карьера находятся в зоне влияния обратных ветровых потоков, интенсивность которых в 3-4 раза ниже, чем прямых. Следовательно, сдувание пыли с подветренных бортов не столь интенсивно, как с наветренных бортов.The expediency of protecting only the windward side is explained by the directivity of direct wind flows and their effect on this side, causing intense blowing of dust from exposed surfaces. The leeward sides of the quarry are in the zone of influence of reverse wind flows, the intensity of which is 3-4 times lower than direct. Consequently, blowing off dust from the leeward sides is not as intense as from the windward sides.

Выбор наветренного борта, подлежащего защите, осуществляется исходя из розы ветров конкретного района размещения карьера. Как правило, повторяемость ветров одинаковой направленности в каждом районе составляет от 65 до 80%.The choice of the windward side to be protected is based on the wind rose of a particular quarry location area. As a rule, the frequency of winds of the same direction in each region is from 65 to 80%.

Коэффициент запаса высоты сетки К=1,1÷1,2 обосновывается необходимостью защиты обнаженной поверхности наветренного борта ниже точки соприкосновения нижней границы свободной струи, осуществляющей проветривание карьера, с наветренным бортом карьера. При К<1,1 существует риск сдувания пыли с обнаженной поверхности, расположенной ниже точки соприкосновения нижней границы свободной струи, осуществляющей проветривание карьера, с наветренным бортом карьера. При К>1,2 возрастает расход сетки на защиту обнаженной поверхности, вероятность сдувания пыли с которой практически отсутствует.The safety factor of the mesh height K = 1.1 ÷ 1.2 is justified by the need to protect the exposed surface of the windward side below the point of contact of the lower boundary of the free stream, which ventilates the quarry, with the windward side of the quarry. At K <1.1, there is a risk of dust blowing off from the exposed surface, located below the contact point of the lower boundary of the free stream, which ventilates the quarry, with the windward side of the quarry. At K> 1.2, the mesh consumption for protecting the exposed surface increases, the probability of dust blowing off with which is practically absent.

Заявляемый способ снижения запыленности атмосферы карьера поясняется графически.The inventive method of reducing the dustiness of the atmosphere of the quarry is illustrated graphically.

На фиг. 1 изображен вид карьера сверху, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, где: 1 - карьерное пространство; 2 - наветренный борт карьера; 3 - подветренный борт карьера; 4 - боковые поверхности карьера; 5 - сетка; 6 - прямой ветровой поток, осуществляющий проветривание карьера; 7 - обратные ветровые потоки, циркулирующие в карьерном пространстве.In FIG. 1 shows a top view of the quarry, in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1, where: 1 - career space; 2 - the windward side of the quarry; 3 - leeward side of the quarry; 4 - side surfaces of the quarry; 5 - mesh; 6 - direct wind flow, ventilating the quarry; 7 - reverse wind flows circulating in the quarry space.

Снижение запыленности атмосферы карьера 1 согласно заявляемому способу осуществляется следующим образом. Пыль, сдуваемая с наветренного борта 2 прямым ветровым потоком 6, улавливается внутренней стороной сетки 5, закрепленной на верхней кромке 8 наветренного борта. Пыль, сдуваемая прямым ветровым потоком 6 с боковых поверхностей 4 карьера и обратными ветровыми потоками 7 с подветренного борта 3, оседает на наружной стороне сетки 5.The dust content of the atmosphere of the quarry 1 according to the claimed method is as follows. Dust blown off the windward side 2 by direct wind flow 6 is captured by the inside of the net 5 fixed to the upper edge 8 of the windward side. Dust blown away by direct wind flow 6 from the side surfaces 4 of the quarry and reverse wind flows 7 from the leeward side 3, settles on the outside of the mesh 5.

Преимущества заявляемого изобретения заключаются в использовании быстро устанавливаемой легко заменяемой сетки и возможности ее многократного использования.The advantages of the claimed invention are in the use of a quick-set easily replaceable mesh and the possibility of its multiple use.

Claims (10)

Способ предотвращения запыленности атмосферы карьера, включающий создание преград на пути движения пылевого облака, его локализацию путем размещения в рабочих зонах карьера укрытия его бортов, отличающийся тем, что на наветренном борту карьера, перпендикулярно движению воздушного потока, устанавливают сетку с размером ячеек от 50 до 100 мкм и высотой H, при условии:A method of preventing dusty atmosphere of a quarry, including the creation of obstacles to the movement of a dust cloud, its localization by placing sheltering of its sides in the working areas of the quarry, characterized in that a mesh with a mesh size of 50 to 100 is installed on the windward side of the quarry, perpendicular to the air flow microns and a height H, provided:
Figure 00000002
,
Figure 00000002
,
где:Where: L - длина верхнего контура карьера в направлении движения ветровых потоков;L is the length of the upper contour of the quarry in the direction of movement of the wind flows; К=1,1÷1,2 - коэффициент запаса высоты сетки относительно точки C соприкосновения нижней границы свободной струи, осуществляющей проветривание карьера, с наветренным бортом карьера,K = 1,1 ÷ 1,2 - the safety factor of the grid height relative to the point C of contact of the lower boundary of the free stream, which ventilates the quarry, with the windward side of the quarry, а угол между нижней границей струи проветривания карьера и линией, соединяющей верхнюю бровку наветренного борта с днищем карьера, определяют из формулы: and the angle between the lower boundary of the stream of ventilation of the quarry and the line connecting the upper edge of the windward side with the bottom of the quarry, is determined from the formula: γ=180-15-σ,γ = 180-15-σ, где: 180 - сумма углов треугольника ОАС, образованного линией верхнего контура карьера, линией нижней границы раскрытия свободной струи, осуществляющей проветривание карьера, и линией, соединяющей верхнюю бровку наветренного борта с днищем карьера.where: 180 is the sum of the angles of the OSA triangle formed by the line of the upper contour of the quarry, the line of the lower boundary of the opening of the free stream, which ventilates the quarry, and the line connecting the upper edge of the windward side with the bottom of the quarry. 15 - угол раскрытия свободной струи, осуществляющей проветривание карьера;15 - the angle of the free stream, ventilating the quarry; σ - угол с вершиной, образованной линией верхнего контура карьера и линией, соединяющей верхнюю бровку наветренного борта с днищем карьера.σ is the angle with the vertex formed by the line of the upper contour of the quarry and the line connecting the upper edge of the windward side with the bottom of the quarry.
RU2016106845A 2016-02-25 2016-02-25 Method of atmospheric open-cast fumes prevention RU2622062C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016106845A RU2622062C1 (en) 2016-02-25 2016-02-25 Method of atmospheric open-cast fumes prevention

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016106845A RU2622062C1 (en) 2016-02-25 2016-02-25 Method of atmospheric open-cast fumes prevention

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2622062C1 true RU2622062C1 (en) 2017-06-09

Family

ID=59032166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016106845A RU2622062C1 (en) 2016-02-25 2016-02-25 Method of atmospheric open-cast fumes prevention

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2622062C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1165800A1 (en) * 1983-11-09 1985-07-07 Институт горного дела Method of fighting dust and gas cloud at explosions
SU1425350A1 (en) * 1986-02-26 1988-09-23 Институт горного дела Method of dust and gas suppression in mass blasting work in open pits
SU1634800A1 (en) * 1989-03-27 1991-03-15 Днепропетровский горный институт им.Артема Method for cleaning atmosphere in open pit mines
SU1693263A1 (en) * 1989-09-18 1991-11-23 Днепропетровский горный институт им.Артема Method of protecting environment against dust and gas cloud at blast work in open mines
WO2001055557A1 (en) * 2000-01-28 2001-08-02 Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostju 'nauchno-Vnedrencheskoe Predpriyatie 'tekhnologii Oboronnogo Kompleksa' Method for ventilating diggings

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1165800A1 (en) * 1983-11-09 1985-07-07 Институт горного дела Method of fighting dust and gas cloud at explosions
SU1425350A1 (en) * 1986-02-26 1988-09-23 Институт горного дела Method of dust and gas suppression in mass blasting work in open pits
SU1634800A1 (en) * 1989-03-27 1991-03-15 Днепропетровский горный институт им.Артема Method for cleaning atmosphere in open pit mines
SU1693263A1 (en) * 1989-09-18 1991-11-23 Днепропетровский горный институт им.Артема Method of protecting environment against dust and gas cloud at blast work in open mines
WO2001055557A1 (en) * 2000-01-28 2001-08-02 Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostju 'nauchno-Vnedrencheskoe Predpriyatie 'tekhnologii Oboronnogo Kompleksa' Method for ventilating diggings

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ghose et al. Air pollution caused by opencast mining and its abatement measures in India
US3782050A (en) Louver assembly having improved weatherproofing and air flow characteristics
US20160040820A1 (en) Downspout end cap
CA2451871A1 (en) Gutter corner overflow deflector
RU2622062C1 (en) Method of atmospheric open-cast fumes prevention
AU2013330165B2 (en) Apparatus and method for controlling airborne pollution
RU2651666C1 (en) Method of intensification of natural air exchange in deep pits
Blight Wind erosion of tailings dams and mitigation of the dust nuisance
Yen et al. Evaluation of wetting measures and capture efficiencies of fugitive dust emitted from a limestone pile: Experiments and artificial neural network
Stetsenko et al. The influence of urban planning and building factors on the dustiness of the urban environment
CN205604743U (en) Floor entrance to a cave watertight fittings is worn to tower crane
RU150465U1 (en) DUST PROTECTOR IN CONSTRUCTION
RU164423U1 (en) ROOF VENTILATION DEVICE
Blight Long-term research on amelioration of wind and water erosion of mine tailings storages in Southern Africa
JP5838236B2 (en) Crop cultivation house
CN105986678A (en) Material pile ceiling
JP6045275B2 (en) balcony
JPS6027906B2 (en) Louver device for air intake of nuclear equipment building
CN106836664B (en) Tool stops the roof radiating device of rainwater splash
RU162849U1 (en) PROTECTIVE GALLERY FOR AIR FILTERS OF A GAS-TURBINE INSTALLATION
RU181701U1 (en) DEVICE FOR RETAINING GROWTH AND DEVELOPMENT OF MOSS, MUSHROOMS AND ALGAE ON ROOFING
US951803A (en) Eaves-trough guard.
JP6757663B2 (en) Drainage system
RU2266365C2 (en) Fish protection device for water intake structure (variants)
JPH08277008A (en) Catching and collecting device of dust scattered from outdoor storage yard

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190226