Введение к работе
Актуальность работы. При открытой разработке месторождений полезных ископаемых одной из сложных задач является обеспечение высокопроизводительных, комфортных и безопасных для жизни и здоровья рабочих условий труда. Это может быть достигнуто, в частности, снижением загрязнения воздуха рабочей зоны.
Общеизвестным является факт вредного воздействия врывных работ на атмосферу карьерного пространства (35% от всех источников образования газов и пыли). При взрывном разложении 1т взрывчатых веществ (ВВ) образуется 85 м3 вредных газов. Газопылевые выбросы, повышая концентрацию вредных газов, оказывают вредное воздействие не только на рабочие зоны в карьере, но и на санитарные и жилые зоны, соседствующие с горным предприятием. Медицинские наблюдения показали, что у рабочих, подвергающихся периодическому воздействию продуктов взрывных работ, значительно чаще отмечаются отклонения в функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы организма, нарушаются память, абстрактное мышление, психологические и психомоторные показатели.
За загрязнение атмосферы органы государственного санэпидемнадзора применяют к карьерам штрафные санкции, размер которых растет и, следовательно, увеличивает себестоимость добычи полезного ископаемого. Загазованность атмосферы карьеров служит причиной остановки основного производства.
В связи с этим улучшение условий труда посредством снижения выбросов вредных газов при взрывных работах является одной из актуальных задач.
Цель работы - разработка эффективного и малозатратного способа уменьшения загрязнения атмосферы карьера при ведении
з взрывных работ, базирующегося на химическом преобразовании
вредных газов в нейтральные.
Основная идея работы состоит в преобразовании вредных газов, выделяющихся при взрыве, в нейтральные путем изменения направления окислительно-восстановительных реакций за счет применения химических добавок.
Научные положения, выносимые на защиту:
-
Введение в заряд ВВ химического реагента, обеспечивающего интенсификацию и изменение направления окислительно-восстановительных процессов в продуктах взрыва, позволяет снизить в 1,4-1,5 раза выбросы вредных газов в атмосферу карьера при ведении взрывных работ.
-
Термодинамическое моделирование вторичных реакций продуктов взрыва позволяет определить оптимальное количество химических добавок в заряд, снижающих выброс вредных веществ в атмосферу разреза при ведении взрывных работ. Достоверность и обоснованность научных положений, выводов
и рекомендаций подтверждаются:
представительным объемом экспериментальных исследований;
сходимостью теоретических расчетов с экспериментальными данными;
положительными результатами внедрения научных разработок Научная новизна работы:
-
Выявлено, что добавкой, снижающей выброс ядовитых газов, для ВВ с отрицательным кислородным балансом является вода, для ВВ с положительным кислородным балансом - соль железа (II).
-
Установлено, что зависимость между количеством добавки воды и выходом угарного газа при разложении взрывчатого вещества
носит параболический характер, а между количеством добавки
соли железа (II) и выходом окислов азота - экспоненциальный.
Практическая ценность работы состоит в том, что результаты исследований позволяют определять для зарядов любых ВВ составы и оптимальное количество добавок, снижающих выбросы вредных газов при проведении взрывов, что обеспечивает улучшение условий труда на карьере.
Реализация работы. Разработанный физико-химический способ снижения выбросов вредных газов при ведении взрывных работ внедрен на разрезах УК "Южный Кузбасс".
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение на международном научно-техническом совещании "Взрыв-97" (г. Междуреченск), заседаниях ученого и научно-методического советов НТЦ-НИИОГР (1997-1998 гг.), заседании кафедры физической химии ЧГУ.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 печатных работ.
Объем работы. Диссертация объемом 135 страниц машинописного текста состоит из 4 глав, содержит 24 рисунка, 41 таблицу, список использованной литературы из 101 наименования и 4 приложения.
