Как можно избавиться от угольной пыли?

Ответ – только перестав добывать уголь – мы не рассматриваем. Опыт компании «Сибирский Антрацит» в Новосибирской области показывает, что решить проблему пылеподавления можно за счет бишофита – рассола на основе магния. Этим раствором поливают дорогу, по которой ездят груженные углем самосвалы.

Угольная пыль стала политической темой, прежде всего, за счет бунтов и митингов населения в портовых городах Дальнего Востока. Однако против взвесей в воздухе, явно не обогащающих дыхание, протестуют и локально. Например, в прошлом году вал негативных публикаций обрушился на компанию «Сибирский Антрацит». Ведущий в России и в мире производитель и экспортер углей-антрацитов (UltraHighGrade) ведет добычу в Искитимской районе Новосибирской области.

Новосибирская область – не Кузбасс, хотя с ним и граничит; и трудно представить, что всего в 60 км от мегаполиса Новосибирск добывают столь ценное для металлургов сырье. Жители деревни Ургун, через которую проходит участок технологической дороги от разреза до обогатительной фабрики, где антрациты обогащают, а затем сгружают в вагоны и отправляют на экспорт, о добыче знали, как говорится, не понаслышке. Сама деревня расположена за пределами санитарно-защитной зоны, но то, что на бумаге соответствует нормативам, в жизни выглядит не так красиво.

Впрочем, технологическая дорога, по которой идет постоянный поток самосвалов (до 120 машин в сутки), пролегает вдоль разреза и деревни уже несколько десятков лет. Уголь просыпался, измельчался колесами – и повисал в воздухе. Стоит отметить, что количество взвешенных веществ все же всегда было ниже уровня ПДК. Но пару лет назад нынешним ургунцам и это надоело. В «Сибирском Антраците» не стали закрывать глаза на просьбы нескольких сотен местных жителей и нашли решение. И в прошлом году опробовали его на практике.

На предприятии скромно подчеркивают – никакой особой инновации в использовании хлоридно-магниевого рассола, или бишофита, нет. Этим средством давно пользуются и в других регионах, в том числе в угольном Кузбассе. Но для Новосибирской области бишофит, конечно, стал диковинкой. Шеф-редактор «Кислород.ЛАЙФ» Александр Попов съездил на предприятие и в Ургун, чтобы увидеть все не только своими глазами, но и вдохнуть собственными легкими. Оказалось, нехитрая в целом инновация – связующий раствор для пылеподавления – работает достаточно эффективно, и вроде бы все довольны.

Неэффективная «мокрота»

Пылеподавлением так или иначе вынуждены заниматься все горнодобывающие предприятия. Просто угольщикам всегда достается больше – в силу того, что угольная пыль самая заметная и неприятная субстанция. Конечно, в портах эта проблема стоит наиболее остро. Но и на разрезах «Сибирского Антрацита» (Колыванском и Горловском) на пыль приходится около половины от всей массы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Проблема обостряется в жаркий период – с мая по октябрь.

Долгие годы, да, по сути, всю историю, что разрезы функционируют, с пылью боролись по-старинке – каждые два часа по технологической дороге проезжала водовозка и просто поливала ее водой. По научному это называется «мокрым» способом пылеподавления. Как отмечалось в публикации в журнале «Экология производства» (№5 за 2015 год), такие способы «используются для предупреждения подъема в воздух пыли, образующейся при разрушении, погрузке и транспортировании горной породы; для обеспыливания воздуха или подавления взвешенной пыли водой; для предотвращения повторного поступления в воздух осевших пылевых частиц. Вода увлажняет и связывает пылевые частицы».

Все бы ничего, да только «мокрые» способы борьбы с пылью не являются высокоэффективными. Основной недостаток очевиден даже далекому от угледобычи человеку: эффект от полива дороги, особенно в летний период, будет коротким, как жара в Сибири. А это все оборачивается огромными затратами для компании – ведь нужно постоянно гонять машины с водой, а значит, где-то брать не только воду, но и бензин, и зарплату водителей, и нести затраты на амортизацию техники. Чтобы проживать «день сурка» по несколько раз на дню.

«Мокрые» способы борьбы с пылью схожи с трудом Сизифа: эффект от полива дороги, особенно в летний период, будет коротким

Что такое бишофит?

Нужно было найти способ, при котором пыль, оседающая на дороге, просто не могла бы подняться в воздух. Такие решения есть, в «Сибирском Антраците» остановили выбор на бишофите. Это гранулированный или жидкий хлористый магний с содержанием основного вещества (MgCl2) 47%. В бишофите, который назвали так в честь первооткрывателя – немецкого геолога и ученого Густава Бишофа – содержится большое количество микроэлементов (около 65), благодаря чему по своему составу он превосходит морскую соль и соль Мертвого моря. Добыча происходит путем растворения минерального пласта артезианской водой и получения концентрированного солевого рассола.

Пробная закупка у производителя в Волгограде и тестовые испытания этого вещества прошли в Искитимском районе в конце лета прошлого года. Но затем наступила осень, за ней – зима, и проблема сама собой «рассосалась» благодаря погоде. «Весной и осенью мы не используем бишофит из-за осадков. Зимой тоже смысла нет, в зимний период мы занимаемся снегоборьбой, чтобы машины не застревали и не скользили. А бишофит используем с конца апреля-мая и, как показал опыт прошлого года, где-то до середины октября. Все высыхает, и на дорогах оттаивают полезные ископаемые, а также щебень и песок. Мы грейдерами убираем, но все это начинает пылить, и приходится заниматься пылеподавлением», - рассказывает начальник Управления автотранспортом «Сибирского антрацита» Алексей Федоров .

С этого года бишофит внедрили в практику пылеподавления уже в полном объеме. Выглядит это следующим образом. Концентрированные частицы, по виду похожие на крупную белоснежную соль, разводят в воде примерно за пять минут из расчета один к четырем. Заливают рассол в обычную поливомоечную машину и отправляют по технологической трассе до ближайшего к предприятию разреза. Сначала дорогу проливает обычная водовозка, а за ней – та, что с раствором. Забрызгивать приходится лишь этот небольшой, в пару километров, участок, который проходит мимо Ургуна. На всем дальнейшем протяжении дороги, вплоть до Колыванского разреза (а это больше 40 км), столь близкой к ней жизни нет.

На квадратный метр гравийного полотна, качеству которого позавидовали бы асфальтовые дороги во множестве населенных пунктов, достаточно 100 грамм кристаллического хлористого магния. Дальше надо подождать минут 15, за которые на поверхности трассы образуется подобие пленки. Покрытие обладает поистине уникальным свойством: оно абсорбирует влагу из воздуха и удерживает ее на долгое время, от пяти до 10 дней. Дорога выглядит так, словно ее только что окропило дождиком; но угольная пыль не поднимается и не висит в воздухе, и, соответственно, не разлетается по округе. «Бишофит еще имеет такое свойство, что он не высыхает, а остается в вязком состоянии. И если участок дороги покрыт бишофитом, то машины колесами раскатывают его и дальше», - добавляет плюсов начальник отдела охраны окружающей среды «Сибирского Антрацита» Артем Бурцев .

Начальник Управления автотранспортом «Сибирского антрацита» Алексей Федоров: «Весной и осенью мы не используем бишофитиз-за осадков. Зимой тоже смысла нет, в зимний период мы занимаемся снегоборьбой. А бишофит используем с конца апреля-мая и, как показал

Есть ли минусы?

Стоимость. В «Сибирском Антраците» не раскрывают объемы затрат на закупку бишофита. Но очевидно, что любая сумма так или иначе идет в расходы – ведь вода, которой поливалась дорога, была и остается бесплатной (она образуется при разрыве пластов на самом разрезе). Впрочем, в компании подчеркивают, что в итоге все равно выигрывают. Прежде всего, сколько не трать воды, «мокрый» способ пылеподавления априори неэффективен. А после обработки бишофитом к дороге можно не подходить неделю.

Бишофит также продлевает срок эксплуатации дорожного полотна, обеспечивая стабилизацию грунта. А все это, как следствие, положительно отражается и на сроках эксплуатации грузового автотранспорта – в том числе, двигателей, которые от угольной пыли страдают не меньше, чем легкие жителей Ургуна и работников предприятия.

Из других плюсов – значительная экономия времени и затрат. Как уже было сказано, водовозки ездили по дороге чуть ли не каждые два часа; машине с раствором бишофита достаточно проехать раз в неделю. Количество рейсов поливомоечных машин сокращается в 264 раза в месяц, а общий расход воды за тот же период – почти на 100%. Наконец, согласно замерам специализированной и аккредитованной при Росприроднадзоре лаборатории ООО «Центр гигиенической экспертизы», применение бишофита снижает наличие взвешенных веществ в воздухе на 57-85%.

Главный же минус – дождь. «Он все смывает», - объявляет приговор Алексей Федоров. Так что с тем, что у природы нет плохой погоды, в компании не согласны. Но при этом от бишофита ничего не остается, вообще никаких отходов – если его не смывает дождем, он сам скатывается и уходит в почву. Выходит, земля вдоль дороги в Ургуне обильно удобряется солями почти что с Мертвого моря. Кстати, бишофит в «Сибирском Антраците» используют и зимой. Но не для полива, а против смерзания угля в вагонах.

А как решают проблему угольной пыли другие компании?

«Кислород.ЛАЙФ» обратился с таким вопросом к угольщикам Кузбасса. На разрезах компании «Южный Кузбасс» в летнее время проводится «гидрообеспыливание технологических дорог» – проще говоря, банальный полив водой, причем в круглосуточном режиме. На сортировочных комплексах, обогатительных фабриках и перегрузочных пунктах компании установлены системы орошения угольной массы, которые при дроблении увлажняет уголь.

При закрытой добыче, в шахтах, пыль становится фактором повышенной опасности. Но деться от нее некуда: она образуется при отделении угля и породы от массива в процессе работы комбайнов, выемочных и погрузочных машин, при взрывных работах, а также при погрузке, перегрузке и транспортировке горной массы. Опасность угольной пыли, напоминают в УК «Распадская» (входит в Evraz Group), заключается в ее способности взрываться. «Взрывчатость зависит от содержания летучих веществ, зольности, влажности, тонкости и концентрации. Угольная пыль способна взрываться при содержании более 10% летучих веществ с зольностью и влажностью менее 40%, с размером частиц менее 0,1 мм и при концентрации более 1000 мг/кубометр. Непосредственными причинами взрыва угольной пыли может стать: открытое пламя, вспышка или взрыв газа, взрывные работы, неисправность в электрических сетях или устройствах и любое воздействие высокой температуры», - описали опасности в компании. Кроме этого, высокая запыленность воздуха существенно уменьшает видимость, что также опасно для ведения работ в шахте.

Чтобы снизить концентрацию пыли, в шахтах используют современные машины, проводят предварительное увлажнение угольных пластов, поливают места пылеобразования, постоянно проветривают выработки. «Смачивание (орошение) угля и породы идет при всех процессах, связанных с выделением в атмосферу пыли: в ходе работы очистных и проходческих комбайнов, бурильных установок и перегрузки угля по цепи конвейеров. Орошение при работе комбайна в забое осуществляется специальным пенообразователем. Для ликвидации местных скоплений угольной пыли производится регулярная обмывка горных выработок и горно-шахтного оборудования», - рассказали в «Южном Кузбассе». Поливают не только водой, на горные выработки наносят смачивающе-связывающими вещества, а также устанавливают водяные или туманообразующие завесы.

Кроме «гидропылевзрывозащиты», в шахтах применяется еще один способ – «осланцевание горных выработок». «По сути, это искусственное повышение зольности угольной пыли, которая отложилась на поверхности выработок, за счет добавления инертной пыли, изготовленной из тонкомолотого негорючего материала, чаще всего из доломита, известняка или глинистого сланца. Качественная инертная пыль должна легко рассеиваться и образовывать пылевое облако, снижающие температуру пламени взрыва или вспышки», - рассказали в «Распадской». Этот способ используют по мере отложения пыли или «на основании прогноза запыленности рудничного воздуха в горных выработках шахты». По данным компании, на мероприятия по пылеподавлению ежегодно уходит более 200 млн рублей. Из этой суммы порядка 40 млн рублей – на приобретение инертной пыли в объеме 12 тыс. тонн.

Затраты на борьбу с пылью в «Южном Кузбассе» раскрывать не стали. Но отметили, что эта постоянная работа «позволяет предупреждать развитие профессиональной легочной патологии у работников, снижать травматизм и аварийность при работе автотранспорта, а также нагрузку на окружающую среду. Одновременно увеличивается производительность труда, сокращаются потери в ходе добычи и уменьшается износ горнотранспортного оборудования».

Владельцы частных домов, которые отапливаются с использованием твердотопливных котлов, регулярно сталкиваются с одной и той же проблемой – в местах хранения топлива накапливается угольная пыль. Если не очищать помещение, то со временем отходов собирается очень много, поэтому многие начинают задаваться вопросом: можно ли и как топить дом угольной пылью. Опытные истопники утверждают, что такое вполне возможно. Причем, есть два варианта использования пылеобразных отходов.

Простой способ и его недостатки

Простой способ отопления дома с использованием угольной пыли подразумевает ее загрузку в уже растопленный котел. Для этого в топку кладут сухие дрова, разжигают их, когда процесс горения выходит на определенную стадию, загружают уголь крупной фракции. Топливо должно хорошенько разгореться , иначе после загрузки пыли огонь просто погаснет. Если же всыпать угольную взвесь на завершающей стадии данного процесса, то она будет долго тлеть, выделяя при этом достаточное количество тепла.

Каковы же недостатки описанной методики? Об одном из них уже было сказано – если загрузить пыль в котел несвоевременно или в слишком большом количестве, то горение прекратится , а при попытке повторно разжечь огонь можно столкнуться с определенными трудностями. При этом формулы для точного расчета необходимого количества пыли не существует. Тут приходится ориентироваться на внутренний объем топки, максимальную силу тяги в котле и многие другие факторы. То есть определить нужную цифру можно только опытным путем.

Второй недостаток более серьезный. Дело в том, что угольная пыль сама по себе очень взрывоопасна. В осевшем состоянии она не представляет угрозы, но если концентрация взвеси в воздухе достигнет определенных значений, с высокой долей вероятности может произойти взрыв. Разрушительная сила его будет не так велика, но главная опасность в таких ситуациях исходит от возникшего впоследствии пожара. Хозяевам, которые всерьез задумываются над тем, как топить дом угольной пылью, следует всегда помнить об этом свойстве измельченного топлива.

Приготовление специальной смеси

Именно попытка устранить пожарную опасность, возникающую в связи с использованием сухой угольной пыли, привели к появлению второго метода отопления с ее помощью. В этом случае сначала готовят особую смесь, чем-то напоминающую топливные брикеты . Нечего сложного в этой технологии нет и, в принципе, каждый может освоить ее в домашних условиях.

Итак, для приготовления топливной смеси берут одинаковое количество угольной пыли и мелких древесных опилок, соединяют их, доливают воду и перемешивают до получения однородной массы. Главный секрет здесь – правильно определить необходимое количество воды, при добавлении которой ориентируются на консистенцию смеси. Она должна напоминать слишком густую штукатурку, быть слегка влажной и в процессе перемешивания схватываться плотными комками.

Как топить дом угольной пылью, точнее смесью на ее основе? Для начала в котел загружают дрова, полностью заполняя объем топки. Для этой цели желательно отбирать древесину с плотной структурой , которая при горении дает хорошие угли, а не рассыпается в мелкую золу. После того, как дрова разгорятся, выжидают 10-15 минут, чтобы во внутреннем объеме котла установился подходящий температурный режим. Далее, горящие поленья тщательно разравнивают с помощью кочерги и сверху горкой выкладывают подготовленную смесь.

Поскольку угольно-опилочная смесь обладает высокой влажностью, сразу после ее загрузки температура в котле резко понизится. Поэтому необходимо открыть полную тягу, а по возможности в нижнее поддувало направить сильный поток воздуха. Для этого можно использовать обычный небольшой вентилятор. Его выключают, как только процесс горения восстановится, и температура медленно пойдет вверх. Одновременно прикрывают шибер воздуховода.

Смесь из угольной пыли и опилок будет не столько гореть, сколько активно тлеть. Процесс этот может продолжаться до 5 часов – все зависит от режима воздухообмена в котле. Опыт показывает, что тепловой энергии, которая выделяется при полном сгорании 15 литров смеси, достаточно для обогрева дома площадью 100-120 кв. метров на протяжении 10-12 часов. Таким образом, описанную выше процедуру придется повторять дважды в день.

Итак, если вы всерьез задумались над тем, как топить дом угольной пылью, то у вас есть два пути. В первом случае вы просто засыпаете пыль в котел, где уже горит уголь крупной фракции. При этом очень важно определить оптимальное количество пылевидного топлив, а также не допускать перехода пыли во взвешенное состояние, поскольку это чревато ее взрывом со всеми вытекающими. Второй способ посложнее – пыль смешивают с древесными опилками и, постепенно вливая воду, добиваются нужной консистенции смеси, которую затем загружают в котел поверх горящих дров. Такой метод требует предварительной подготовки, но при этом он более безопасен и эффективен.

Угольная пыль образуется при следующих производственных операциях:

1. Отбойке угля комбайнами и взрывных работах.
2. Бурении шпуров.
3. Погрузке угля погрузочными машинами.
4. Транспортировке угля конвейерами.
5. Погрузке на погрузочных и разгрузочных пунктах.

Предельно допустимые концентрации угольной пыли:

Факторы, влияющие на взрывчатость угольной пыли:

1. Взрывчатая концентрация угольной пыли во взвешенном состоянии
   от 16 - 96г/м3 до 2000 г/м3.
2. Выход летучих веществ - 15% и более.
3. Крупность пылинок - до 1 мм, чем она мельче, тем опаснее.

Температура воспламенения угольной пыли 750 - 850 0 С.
Скорость взрывной волны 1000 м/ сек.
Самый сильный взрыв при концентрации 300 - 400 г/м3,
При работе комбайна без орошения запыленность воздуха составляет
50 г/м3, при БВР - 300 г/м3.
Отложение угольной пыли при работе проходческого комбайна составляет у забоя - 600 г/м3 в сутки.
При работе очистного комбайна - 900 г/м3 в сутки.
На погрузочных пунктах (пересыпах) - 100 г/м3 в сутки.
4. Влажность и зольность – чем больше влажность и зольность угля, тем пыль менее взрывоопасна.

Меры борьбы против образования угольной пыли:

1. Увлажнение угольных пластов (предварительное нагнетание воды в пласт).
2. Орошение, пневмогидроорошение.
3. Водяные завесы.
4. Водовоздушные эжекторы.
5. Гидрореактивные распылители.
6. Пылеулавливание (пылеотсосы, сооружение кожухов на пересыпах, тканевые перегородки)
7. Обеспыливающее проветривание
8. Острый режущий инструмент.

Меры по предупреждению взрыва угольной пыли

1. Смыв, увлажнение.
2. Обметание.
3. Побелка:известково-цементным раствором; 1 часть цемента, 2 части извести, 30 частей воды.
4. Водяные завесы, туманообразователи.
5. Осланцевание.
6. Сланцевые или водяные заслоны.
7. Вода питьевая, или с очистных сооружений.

Локализация взрывов газа метана и угольной пыли

Заслоны.

Предназначены для локализации (предупреждения распространения) взрывов метана
и угольной пыли.

СЛАНЦЕВЫЙ – полки - трапециевидная опора. Ширина 250-500 мм.
Расстояние между полками равно ширине полки.
Имеются небольшие бортики – 5 см. засыпается инертная пыль –
(из сланца, доломита, ракушечника)
Полки заполняются из расчета – 400кг на 1м2 поперечного сечения
выработки, длина заслона не менее 20м.
Первый заслон устанавливается не ближе 60м от забоя,
последующие - не далее 300м.

ВОДЯНОЙ – сосуды вместимостью более 80л, сечение трапеции 150 х 300 х 250
Количество воды и сосудов из расчета 400л на 1м2 площади поперечного сечения выработки, длина 30м установка – не ближе 75м,
Последующие не далее – 250м.

Автоматическая система взрывоподавления – локализации взрывов (АСВП-ЛВ)

Обычные опилки и древесные щепки можно жечь в изготовленных для этого котлах, а вот с угольной пылью не все так просто.

Те, кто уже пробовал топить свой котел таким топливом, понял – половина его просто пропадает, проваливаясь между прутами колосников в золу, вторая же половина спекается в камень и не дает прогоревшему топливу попасть в золу. Все эти причины приводят к снижению качества горения, а значит и теплоотдачи.

Но с другой стороны выкидывать угольную пыль, по меньшей мере, глупо, в ней содержится большое количество энергии. И тут проблему способно решить превращение угля в брикеты, о чем мы и поговорим ниже.

Подробнее о технологии брикетирования

Для классификации топливных брикетов применяется ряд параметров:

• материал, из которого делают брикет;
• форма;
• защищенность;
• экологичность;
• тип упаковки.

Можно, конечно же, сжечь такую пыль, предварительно растопив котел дровами, и уже на них насыпать мелкую фракцию. Но такой подход не является выходом, это очень хлопотно, ведь насыпать пыль из угля нужно понемногу, а значит часто.

Если же вы положите на дрова сразу большое количество угольной пыли, она все-таки просыплется в колосники и таким образом, проблема частичного сгорания топлива никуда не денется, к тому же остальная пыль провалится между дровами, перекроет приток воздуху и горение значительно ослабнет.

Чтобы обойти все вышеперечисленные неудобства, нужно прессовать угольную пыль в брикеты, которые в таком виде будут превосходно гореть, отдавая всю свою энергию.

Российские разработки

Решение по прессованию мелкой фракции топлива было изобретено еще в начале прошлого столетия, Российским исследователем А.П. Вешняковым.

Его идея и до сих пор используется в промышленности и быту. Суть идеи заключается в прессовании древесного порошка в твердые элементы, способные гореть и отдавать тепло ни чем не хуже самого угля.

Не говоря о подробной технологии и не перечисляя их типы, можно отметить, что они бывают двух основных типов:

• с применением связующих компонентов, производственное сжигание;
• без них, для домашнего использования.

Важно знать: брикеты, изготовленные по технологии, предусматривающей использование согласующих элементов, в быту использовать категорически нельзя. При их горении выделяется множество токсичных веществ, которые в производстве удаляет специальное оборудование.

Мы говорим о технологии изготовления брикетов без применения связующих компонентов. Производство проходит следующим образом:

• изначально угольная пыль и мелкие камешки измельчаются, самая большая частичка на выходе не должна быть больше 6 мм;
• далее смесь сушат до влажности в 15%. Для этого используют сушилки парового и газового типа;
• далее пыль охлаждается и передается к прессу. Его воздействие на мелкую фракцию происходит с давлением от 100 до 150 Мпа, в специальном прессе штемпельного типа;
• после чего готовая продукция подается на хранение.

Требования к размеру частичек и давлению прессовки может меняться в зависимости от применяемого оборудования и назначения топлива. К примеру, производственная линия компании ЮНИТЕК работает с частичками до 0.25 мм и их влажностью от 6 до 16%.

В результате мы получаем продукт с зольностью 15-20%, способный выдерживать давление в – 3 кг/см, а при падении с двухметровой высоты, потеря массы от удара будет незначительной. Энергоемкость брикетов будет зависеть, непосредственно, от угольной пыли, из которой их делают.

Промышленное производство

Для производства брикетов промышленного типа применяют такие связующие вещества:

• нефтебитумная смесь;
• цемент;
• лигносульфонатные добавки;
• жидкое стекло;
• меласса.

Для переработки мелких частиц кокса и некоторых других сортов угля, часто используют цемент, а так же жидкое стекло. Такие материалы используют в основном в металлургии, там, где применение этих веществ допускается.

Каменноугольная смола с нефтебитумом так же применяют для изготовления промышленных угольных брикетов. Топить жилые дома ими нельзя, так как происходит выделение большого количества бензопирена и прочих токсичных элементов, запрещенных СЭС.

Производство дома

Для того чтобы сделать угольные брикеты своими руками, нужно иметь саму пыль угля и глину, безопасный связующий элемент. Добавляя немного воды, пыль и глину смешивают 10:1, таким образом, раствор приобретает нужную консистенцию. Очень важно тщательно смешать вещества.

Для создания брикетов можно использовать как обычный строительный миксер, так и специальное оборудование, например торговой марки Weber. Если вы решили изготовить брикеты вручную, можно использовать в роли формы любые емкости, ящики, кастрюли и т.д. В конце изготовления топливные брикеты нужно высушить.

Обратите внимание: применение оборудования для создания брикетов в домашних условиях будет нерентабельным.

Естественно, что брикет, изготовленные дома не идеальны. Их прочность не так велика, как у промышленных аналогов, имеют разную влажность, и теплоотдачу.

Но как бы там ни было, в котле они горят отлично, гораздо лучше спекающейся и проваливающейся угольной пыли. Да и себестоимость их непременно порадует . Оставленные положительные отзывы, о данной технологии, говорят сами за себя.

Как производят угольные брикеты, смотрите в следующем видео:

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Бурное развитие угольной промышленности на Донбассе и других областях Российской Федерации, внедрение новой техники и технологии в производстве требуют от рабочих, инженерно-технических работников более четких знаний, тщательного соблюдения правил гигиены труда и норм здорового образа жизни.

Воздействию пылей подвергаются шахтеры, метростроевцы, каменщики, рабочие цементных, кирпичных, плиточных, мукомольных, сахарных заводов, дорожные рабочие, формовщики, литейщики, текстильщики, работники кондитерских производств. Попадая в дыхательные пути, частицы пыли вызывают воспаление ткани легочных пузырьков, которое приводит к развитию в них соединительной ткани. Бронхо-легочные заболевания профессиональной этиологии продолжают оставаться важнейшей проблемой медицины по размеру наносимого социального ущерба, что связано в первую очередь с недостаточной изученностью механизмов действия фиброгенной пыли смешанного состава, а также действия сочетанных факторов газов, аэрозолей и др. .

Угольная пыль оценивается с двух точек зрения: санитарно-гигиенической и техники безопасности. Санитарно-гигиеническое значение угольной пыли определяется теми изменениями, которые она вызывает в органах дыхания. Основное место среди них занимает пневмокониоз. Важнейшая роль в защите организма от вредного воздействия факторов производственной среды принадлежит неспецифической защите, её базальному основному звену, а именно, фагоцитозу, осуществляемому альвеолярными макрофагами легких и нейтрофилами крови. В развитии защитно-приспособительных механизмов, возникающих в организме на ранних стадиях патологического процесса важная роль принадлежит наиболее ранним метаболическим реакциям, осуществляющимся на клеточном и субклеточном уровнях.

Химические и физические свойства угольной пыли

Пыль характеризуется совокупностью свойств, определяющих поведение ее в воздухе, превращения ее в организме, действие на организм. Из различных свойств промышленной пыли наибольшее значение имеют химический состав, растворимость, дисперсность, взрывоопасность, форма, электрозаряженность, радиоактивность.

Наиболее важные свойства пыли обуславливаются непосредственно их дисперсностью, формой частиц, хорошоей способностью к растворению и уникальным химическим составом. Для оценки пыли с гигиенической стороны наиболее важным признаком является ни что иное как дисперсность.

Пылеобразование в различных рудниках неодинаково и зависит от горно-геологических условий, микроструктуры угля, крепости его, влажности, условий залегания пласта, а также способа выемки угля, применяемых механизмов и др. Показано, что на крепких углях образование пыли примерно на 25% больше, чем на мягких. Влажный уголь дает меньшее пылеобразование. На крутых пластах пыли образуется больше, чем на пологих, что связано со спуском угля. Выемка угля по кливажу (напластованию) дает меньше пыли, чем выемка против кливажа. Основными операциями, связанными с пылевыделением, являются выемка угля комбайном, подрубка пласта врубовой машиной, отбойка ручная и отбойными молотками, навалки на конвейер, отбойка угля на крутых пластах отбойными молотками, погрузка угля с конвейера в вагонетки, работа проходческого комбайна, буровзрывные работы, машинная погрузка породы, доставка к стволу вагонетками, выгрузка скипов.

По интенсивности пылеобразования не все эти операции равноценны. По данным исследований, 95% всей пыли образуется в забоях. Из общего количества образующейся пыли 60% приходится на работу механизмов, около 20% - на взрывные работы в забое, 10% - на отбойку и 10% - на прочие работы. .

Количество взвешенной в воздухе пыли тоже различно в разных рудниках в зависимости от указанных выше причин. Наибольшая запыленность воздуха, как правило, наблюдается при работе комбайнов; при отсутствии средств борьбы с пылью концентрации ее могут достигать нескольких граммов в 1 м3 воздуха. Другой наиболее пыльной операцией является работа врубовой машины, проходческого комбайна. Концентрации пыли при этом могут достигать сотен миллиграммов в 1 м3. До 1000 мг/м3 может доходить запыленность воздуха при сухом бурении. Высокая запыленность наблюдается при взрывных работах. На крутопадающих пластах большое пылеобразование (несколько тысяч миллиграммов в 1 м3) наблюдается при спуске угля к погрузочному люку.

Угольная пыль образуется при следующих производственных операциях:

1. Отбойке угля комбайнами и взрывных работах.

2. Бурении шпуров.

3. Погрузке угля погрузочными машинами.

4. Транспортировке угля конвейерами.

5. Погрузке на погрузочных и разгрузочных пунктах.

Предельно допустимые концентрации угольной пыли:

Процесс размола дисперсных материалов хорошо описывается законом Риттингера (удельный расход электроэнергии на размол прямо пропорционален величине вновь образующейся поверхности.

Угольная пыль хорошо транспортируется потоком воздуха или продуктами сгорания. Пылевоздушная смесь образует весьма подвижную эмульсию, обладающую свойствами жидкости, и легко перекачивается по трубам. В индивидуальных системах пылеприготовления, располагаемых непосредственно у парогенератора, концентрация пыли в воздушной смеси сравнительно невелика и составляет обычно |Л1= = 0,5ч-1 кг пыли на 1 кг воздуха (или газов). При наличии центрального пылезавода (ЦПЗ) транспортировка пыли из бункеров ЦПЗ к пылевым бункерам парогенераторов производится при высоких концентрациях (порядка 30-35 кг пыли/кг воздуха) по трубопроводам малого сечения перекачивающими насосами, в которых пыль смешивается со сжатым воздухом, имеющим давление 0,5-1 МПа (5-10 кгс/см2). Перекачка высококонцентрированной пылевоздушной смеси может производиться на большие расстояния, порядка нескольких сотен метров.

Факторы, влияющие на взрывчатость угольной пыли:

1. Взрывчатая концентрация угольной пыли во взвешенном состоянии от 16 - 96г/м3 до 2000 г/м3.

2. Выход летучих веществ - 15% и более.

3. Крупность пылинок - до 1 мм, чем она мельче, тем опаснее.

Температура воспламенения угольной пыли 750 - 850 0 С. Скорость взрывной волны 1000 м/ сек. Самый сильный взрыв при концентрации 300 - 400 г/м3. При работе комбайна без орошения запыленность воздуха составляет 50 г/м3, при БВР - 300 г/м3. Отложение угольной пыли при работе проходческого комбайна составляет у забоя - 600 г/м3 в сутки. При работе очистного комбайна - 900 г/м3 в сутки. На погрузочных пунктах (пересыпах) - 100 г/м3 в сутки. 4. Влажность и зольность - чем больше влажность и зольность угля, тем пыль менее взрывоопасна. Дисперсность пыли, взвешенной в воздухе, в основном высокая: до 40-80% пылевых частиц имеют размеры до 1,3 мк, 15-35%-до 2,6 мк, 5-20% - до 4 мк и 3-10% - свыше 4 мк.