Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при открытых горных работах. Бурение скважин. Взрывные работы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. Г.В. ПЛЕХАНОВА (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Кафедра геоэкологии

РГЗ №1

«Расчет выбросов загрязняющих  веществ в атмосферу при открытых горных работах»

По дисциплине   «Горное дело и окружающая среда»

         ^{(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)}

Выполнил: студент гр.   ОП-04    ________       

^{(подпись)            (Ф.И.О.)}

ДАТА:   

ПРОВЕРИЛ:

Ассистент каф. ГЭ                      / /

^{(должность)                                         (подпись)                                           (Ф.И.О.)}

 

 

Санкт-Петербург

2007

1.  Бурение скважин.

Исходные данные:

d=0,25 м,

Т₀ =2,4 мин/м,

Т_В=2,5 мин/м,

Т=6,2 ч,

К₂=1

N_Г=237 дн,

Q_бур=110,4 кг/м³,

N=2станка.

При бурении скважин, главным образом, происходит выделение пыли (SiO₂), которое характеризует, с точки зрения окружающей среды, валовой выброс пыли М, который в свою очередь рассчитывается:

,

Где М - валовой выброс пыли, т/г

Q_бур – удельное пылевыделение при бурении 1 м³ скважины, кг/м³

Т – чистое время работы смены, час

N_Г – число работающих смен в году, дней

К₂ – коэффициент, учитывающий влажность материала

N – количество единиц одновременно работающей техники

Q_оп – объемная производительность станка, м³/ч, вычисляемая по следующей формуле:

Где Q_оп – объемная производительность станка, м³/ч

d – диаметр скважины, м

Q_лп – техническая производимость станка, м/ч

Где Q_лп – техническая производимость станка, м/ч

Т₀ – время бурения 1 м скважины, мин/м

Т_В – время вспомогательных операций, мин/м

Подставляя данные, получим:

,

=т/г.

Валовой выброс пыли при бурении скважин в данном случае составляет 194,7 тонны в год.

2.  Взрывные работы.

Исходные данные:

К (для СО)=1,25

К (для NO₂)=1,4

t=60c

Q_об=60000 м³

N=22

K₂=1

A=26000кг

Q_пго(для СО)=11 л/кг

Q_пго(для NO₂)=1,8 л/кг

Q_гм(для СО)=4,5 л/кг

Q_гм(для NO₂)=0,74 л/кг

Q_п=0,11 кг/м³

В результате применения при взрывных работах смесь селитры и тратила, происходит выделение угарного газа (СО), диоксида азота (NO₂) и пыли (SiO₂).

При данных работах расчет ведут по каждому компоненту отдельно.

Расчет валового выброса при взрывных работах М для СО:

М_взр=

Где М_взр - валовой выброс газа при взрывных работах, т/г

К – переводной коэффициент, зависящий от типа взрывчатого вещества

А- количество взрывчатого вещества, кг

Q_пго – удельное содержание вредного газа СО в пыли (газовом облаке), л/кг

Q_гм – удельное содержание газа СО в горной массе, л/кг

N – количество взрывов в год

Подставляя данные, получим для СО:

М_взр= т/г

Расчет валового выброса при взрывных работах М для NО₂:

М_взр=

Подставляя данные, получим для NО₂:

М_взр= т/г

Расчет валового выброса при взрывных работах М для пыли (SiO₂):

,

Где М_взр - валовой выброс пыли при взрывных работах, т/г

Q_об – объем взорванной горной массы, м³

Q_П – удельное пылевыделение из 1 м³ горной массы, кг/м³

К₂ – коэффициент, учитывающий влажность материала

N – количество взрывов в год

Подставляя данные, получим для пыли:

 т/г

При взрывных работах валовой выброс угарного газа составляет 11,08 тонн в год, диоксида азота – 2,03 тонны в год, а для пыли – 145,2 тонн в год.

3.  Погрузка горной массы.

Исходные данные:

К₁=1,2

К₂=1

Т_цэ=20, сек

Тип экскаватора – ЭКГ-10

Q_экс=14,3т/м³

Е=10м³

К_э=0,45

Т=6,2 ч

N=2

N_Г=237

При перевозке материала необходимо погрузить его на транспорт, вследствие чего происходит выделение пыли (SiO₂). Расчет ведем по нижеприведенной формуле:

Где М_погр - валовой выброс пыли при погрузке горной массы, т/г

Q_экс – удельное выделение пыли с 1 м³ перегружаемого материала, т/м³

N_Г – число работающих смен в году, дней

N – количество взрывов в год

Е – емкость ковша экскаватора, м³

К₁ – коэффициент, учитывающий скорость ветра

К₂ – коэффициент, учитывающий влажность материала

Т – чистое время работы смены, час

Т_цэ – время цикла экскаватора, сек

Подставляя данные, получим:

 т/г

При погрузке рудного материала валовой выброс пыли составит 40,85 тонн в год.

4.  Транспортировка горной массы.

Исходные данные:

N=4 авто

N_Г=237 дней

Т=6,2 сут

Q_ХХ (для СО) = 0,37 т/ч

Q_ЧМ (для СО) = 0,48 т/ч

Q_ММ (для СО) = 0,895 т/ч

Q_ХХ (для NO_x) = 0,254 т/ч

Q_ЧМ (для NO_x) = 2,148 т/ч

Q_ММ (для NO_x) =3,398 т/ч

Q_ХХ (для СH) = 0,098 т/ч

Q_ЧМ (для СH) = 0,195 т/ч

Q_ММ (для СH) = 0,358 т/ч

Q_ХХ (для сажи) = 0,017 т/ч

Q_ЧМ (для сажи) = 0,053 т/ч

Q_ММ (для сажи) = 0,116 т/ч

Q_ПД = 0,42

Т_ХХ = 35

Т_ЧМ = 16

Т_ММ = 49

K_t=0,8

K₅=0,6

k=1,2

L_Д=5,2

N_РС=8

T_С=150

При транспортировке горной массы посредством автосамосвалов или других транспортных средств происходит не только пыление дорог, по которым транспортируется материал, но и выделение различных вредных газов с выхлопных труб транспорта.

,

Где М_транс - валовой выброс при перевозке горной массы, т/г

К_t – коэффициент, учитывающий влияние климатических условий на автомобиль к – коэффициент, зависящий от возраста и технического состояния автомобильного парка

N_Г – число работающих смен в году, дней

N – количество работающей техники

Где m высчитывается как:

,

Где Q_ХХ – удельный выброс загрязняющих веществ при холостом ходе двигателя, т/ч

Q_ЧМ - удельный выброс загрязняющих веществ при частичной мощности двигателя, т/ч

Q_ММ - удельный выброс загрязняющих веществ при максимальной мощности двигателя, т/ч

Т_ХХ – процентное распределение времени при работе автомобиля при холостом ходу, час

Т_ЧМ - процентное распределение времени при работе автомобиля при частичной мощности, час

Т_ММ - процентное распределение времени при работе автомобиля при максимальной мощности, час

Т_сут – чистое время работы в сутки, час

Сделаем расчет для угарного газа:

Сделаем расчет для  NO_X:

 

Сделаем расчет для  CH:

 

Сделаем расчет для сажи:

Так как пыль является мелкодисперсной системой, то валовой выброс пыли считается по следующей формуле:

,

Где М_транс - валовой выброс пыли при перевозке горной массы, т/г

Q_ПД – удельное пылевыделение с 1 км дороги, кг/км

К₅ – коэффициент, учитывающий скорость движения автосамосвала

L_д – длина дороги, км

N_РС - число рейсов в сутки

Т_С – количество дней в году с устойчивым снежным покровом

N – количество работающей техники

При транспортировке валовой выброс угарного газа составляет 4 тонны в год, оксида азота – 1,3 тонны в год, для углеводородов 1,5 тонны в год, для сажи – 0,44 тонны в год, а для пыли – 36 тонн в год.

5.  Пыление отвала.

Исходные данные:

S = 210000 м²

Q = 12,4мг/м³*с

T_С = 150

K₂ = 1

K₇ = 0,23

Горную массу разделяют на два состава: полезное ископаемое и пустая порода. Полезное ископаемое транспортируют на фабрику, на переработку, а пустую породу вывозят в отвалы, где происходит выделение пыли.

,

Где М_склад - валовой выброс пыли при складировании горной массы, т/г

Q – удельное пылевыделение с поверхности отвала, м²

S – площадь отвала, м²

К₂ – коэффициент, учитывающий влажность материала

К₇ – коэффициент, учитывающий эффективность сдувания с поверхности отвала

Т_С – количество дней в году с устойчивым снежным покровом

Валовой выброс пыли при складировании в данном случае составляет 11126 тонн в год.