ВРЕМЕННОЕ РУКОВОДСТВО ПО ПРИМЕНЕНИЮ СРЕДСТВ БОРЬБЫ С ПЫЛЬЮ НА УГЛЕОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ФАБРИКАХ

И СОРТИРОВКАХ ШАХТ

МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР ВОСТОЧНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТ В ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И МАКЕЕВСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТ В ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ВостНИИ и МакНИИ

ВРЕМЕННОЕ РУКОВОДСТВО ПО ПРИМЕНЕНИЮ СРЕДСТВ БОРЬБЫ С ПЫЛЬЮ НА УГЛЕОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ФАБРИКАХ И СОРТИРОВКАХ ШАХТ

Утверждено

Министерством угольной промышленности СССР 13 марта 1969 г.

ИЗДАТЕЛЬСТВО «НЕДРА* Москва, 1971

Глава HI

СПОСОБЫ И СРЕДСТВА БОРЬБЫ С ПЫЛЬЮ НА УГЛЕОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ФАБРИКАХ И СОРТИРОВКАХ ШАХТ

11.    Для борьбы с пылью в помещениях фабрик и сортировок шахт необходимо одновременно применять:

а)    максимальную герметизацию технологического оборудования и укрытие всех мест пылевыделения;

б)    аспирацию с очисткой воздуха, выбрасываемого в атмосферу, от пыли;

в)    увлажнение угля в пределах, допускаемых технологическим процессом;

г)    уборку осевшей пыли.

§ 1. Укрытие оборудования

12.    Все технологическое и транспортное оборудование, работа которого сопровождается пылевыделением, и места перегрузок угля должны оанащаться герметичными укрытиями.

13.    Конструкция укрытий должна разрабатываться в технологической части проекта с учетом следующих основных требований:

а)    минимальной площади необходимых открытых рабочих проемов и неплотностей;

б)    максимального удаления неплотностей в стенках укрытий от зоны избыточного давления;

в)    устройства уплотнений в местах выхода из укрытий валов (рычагов) и установки резиновых прокладок в разъемных соединениях;

г)    создания емкости в местах избыточного давления;

д)    достаточной прочности и удобства при эксплуатации оборудования;

е)    применения листового металла толщиной 4—5 мм;

ж)    быстрого разъема мест соединений отдельных узлов;

з)    возможности периодического смыва осевшей пыли.

10

Рекомендации и примеры конструктивных решений укрытий оборудования, применяемого на углеобогатительных фабриках и сортировках шахт, приводятся ниже.

Укрытия питателей

14. Укрытия питателен должны быть достаточно емкими, не препятствовать транспортировке угля, не иметь открытых проемов

Рис. 3. Укрытие пластинчатого питателя: загрузочный желоб; 2 — укрытие питателя; Досмотровые окна; 4 — воздухоотсасы-вакнцнА комфуэор; 5—укрытие конвейера

и герметично присоединяться к загрузочным и разгрузочным желобам. Торцовые стенки укрытий должны оснащаться окнами с герметично закрывающимися дверками.

)>

15. Пластинчатые питатели рекомендуется укрывать полностью (рис. 3). Высоту укрытия Н_п следует принимать не менее ²/₃ ширины питателя £_п, длина и ширина принимаются в зависимости от соответствующих размеров питателей и конкретных условий их установки.

Исходный угол»

Рис. 4. Укрытие качающегося питателя* / — загрузочный желоб; 2 — бункер; 3— укрытие питателя; 4 — укрытие конвейера; 5 — воздухоотсасывающий конфузор

16.    Укрытие качающегося питателя рекомендуется устанавливать на его раме (рис. 4), герметично соединяя его с местом поступления угля из разгрузочной части бункера и с укрытием места схода угля с питателя. Высота укрытия Н_и принимается равной ширине питателя В_п.

Укрытия ленточных конвейеров

17.    Для уменьшения пылевыделения и просыпания угля при транспортировке ленточными конвейерами необходимо:

12

а)    применять загрузочные устройства, ограничивающие слой угля на ленте по ширине и высоте в допустимых пределах;

б)    устанавливать специальные центрирующие желобчатые ро-ликоопоры, предотвращающие сходы и перекосы ленты, или роли-коопоры с наклонными вперед по ходу движения ленты роликами (рис. 5);

направление Ми жен иж

Рис. 5. Устройства для предотвращения схода лент конвейеров: а —поворотная центрирующая роликоопора: / — рама конвейера; 2 — рама опоры; J — боковые ролики; 4 — лента конвейера; 5— поворотная опора; б — роликоопора с наклонными вперед по ходу движения ленты роликами; /“ лента конвейера; 2 — ролик.

в)    сохранять расстояние между осями роликоопор в месте падения угля на ленту в пределах 300—400 мм, при необходимости устанавливать роликоопоры на амортизаторах;

г)    соединять стыки конвейерных лент посредством вулканизации, обеспечивающей плавный ход лент;

д)    предусматривать очистку холостой ветви лент конвейеров (под барабаном) от налипшей пыли с помощью механических устройств (рис. 6) или гидравлическим способом (рис. 7) [13] с обязательным механическим непрерывным удалением ее из-под конвейера;

е)    принимать ширину конвейерных лент на 200 мм больше ширины, требуемой для максимальной расчетной производительности конвейера.

18. Тип укрытия ленточного конвейера выбирается в зависимости от влажности угля, его крупности и высоты падения.

13

щз

Рис. 6. Механическое устройство для очистки холостой ветви ленточного конвейера. разработанное МакНИИ:

I—пружин». I— прижимная скоба: 3 — швеллер; 4 — кронштейн; S — направляющая; * — основана* скребка; 7 —накладка;    скре

бок; 9 — барабан ленточного конвейера; — лента конвейера; // — бункер

19. В местах загрузки угля и продуктов обогащения крупностью более 13 мм, влажностью более 6% из желобов на ленточный конвейер с высоты менее 1,5 м на последнем следует устанавливать емкое одинарное укрытие (рис. 8), исходя из следующих основных параметров:

Рис. 7. Устройство для гидравлической очистки холостой ветви ленточного конвейера: / — лента конвейера; 2 — скребок для очистки ленты; 3 — бункер для шлама; 4 — трубы для орошения

а)    для укрытия, имеющего круглое воздухозаборное отверстие,

L = 1,5В -f- 3D;

/=1,5(В + Д;

А = Д

б)    для укрытия, имеющего прямоугольное воздухозаборное отверстие,

JL ~ 1,5В -f- с -J- 2А,

где а — длина воздухозаборного отверстия, м; b —ширина воздухозаборного отверстия, м,

Ь = 0,85 В;

/ = 1,5В + 0,5а + 6; h = b;

15

Временное руководство по применению средств борьбы с пылью на углеобогатительных фабриках и сортировках шахт.

ВостНИИ и МакНИИ, изд-во «Недра», 1971, Стр. 104.

В Руководстве приведены сведения об источниках пмлеобразования в помещениях углеобогатительных фабрик и сортировок шахт, изложены основные технические требования по пылевому фактору к процессу обогащения и технологическому оборудованию, даны основные положения по проектированию герметизации пылящего углеобогатительного оборудования и очагов пылеобразования, связанных с транспортировкой угля, приведены формулы и метод расчета объемов отсасываемого из-под укрытий запыленного воздуха. Приведены рекомендации по очистке запыленного воздуха, выбрасываемого в атмосферу аспирационными системами, но увлажнению угля п пределах, допускаемых технологическим процессом, и по уборке осевшей пыли. Даны основные сведения но методам контроля за запыленностью воздуха в помещениях углеобогатительных фабрик и сортировок шахт и выбрасываемого в атмосферу аспирационными системами.

Руководство предназначено для инженерно-технических работников проектных организаций, обогатительных фабрик и сортировок шахт угольной промышленности.

Таблиц 28. иллюстраций 66, библиография — 56 названий.

ВВЕДЕНИЕ

Процессы обогащения и сортировки угля сопровождаются интенсивным нылеобразованием. Пыль, взвешенная в воздухе помещений фабрик и сортировок шахт, опасна в отношении взрываемости, а при длительном вдыхании вызывает у рабочих профессиональное заболевание — пнсвмоконноз. Поэтому на углеобогатительных фабриках и сортировках шахт должен осуществляться комплекс обеспыливающих мероприятий, охватывающий все технологические процессы, сопровождаемые пылеобразованием.

Снижение запыленности воздуха осуществляется по двум направлениям — уменьшение количества образующейся пыли и улавливание уже образовавшейся.

На углеобогатительных фабриках и сортировках шахт в настоящее время большинство применяемых способов и средств борьбы с пылью не обеспечивают снижения запыленности воздуха до допустимых уровней.

Одной из причин этого является отсутствие нормативных материалов по применению средств борьбы с пылью, разработанных применительно к условиям углеобогатительных фабрик и сортировок шахт. В проектных организациях и на углеобогатительных фабриках пользуются рекомендациями по обеспыливанию воздуха, заимствованными из указаний, разработанных для других отраслей промышленности, которые не всегда для них приемлемы.

Однако -научно-исследовательскими, проектными институтами и углеобогатительными фабриками накоплен большой опыт по разработке и эксплуатации эффективных средств обеспыливания воздуха.

Временное руководство по применению средств борьбы с пылью на углеобогатительных фабриках и сортировках шахт является первой попыткой обобщить имеющиеся материалы и рекомендации по борьбе с пылью в помещениях углеобогатительных фабрик, сортировок шахт и очистке запыленного воздуха, выбрасываемого в атмосферу аспирационными системами.

Руководство разработано Восточным научно-исследовательским институтом по безопасности работ в горной промышленности (ВостНИИ) совместно с Макеевским научно-исследовательским институтом по безопасности работ в горной промыш-

3

ленности (МакНИИ) на основании научно-исследовательских, проектных и опытных работ по борьбе с пылью, выполненных ВостНИИ, МакНИИ, ИГИ, Ленгипрошахтом, Сибгипрошахтом, Южгипрошахтом, Гипромашуглеобогащением, опыта эксплуатации средств борьбы с пылью на действующих углеобогатительных фабриках, нормативных материалов по проектированию санитарно-технических устройств обогатительных фабрик металлургической промышленности и заводов огнеупоров, рекомендаций институтов Сантехпроект и ВНИИНеруда.

В составлении Руководства принимали участие: от ВостНИИ — М. И. Лазаренко, Е. И. Онтин, С. П. Васина и В. М. Семенычев; от МакНИИ — П. М. Петрухин, Л. М. Витренко, Г. Ф. Сорокин, А. И. Любимова, Ю. Н. Губский, М. П. Полянский и В. А. Тимофеев.

В Руководство включен графический материал по определению объемов отсасываемого воздуха, разработанный М. М. Сегал (Южгипрошахт).

Глава I

ИСТОЧНИКИ ПЫЛЕОБРАЗОВАНИЯ НА УГЛЕОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ФАБРИКАХ И ДОПУСТИМЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ПЫЛИ В ВОЗДУХЕ

1.    К основным источникам пылеобразования на углеобогатительных фабриках и сортировках шахт относятся такие производственные процессы, как грохочение, дробление, пневматическое обогащение, сушка и другие, а также механическое и самотечное транспортирование угля и продуктов обогащения.

2.    На фабриках с мокрыми методами обогащения (отсадка, моечные желоба, флотация) пылеобразование имеет место в начале технологического процесса — при приемке и подготовке угля к обогащению и в конце — при сушке концентрата, промежуточного продукта и дальнейшей транспортировке их на склады готовой продукции.

Наиболее интенсивными очагами пылеобразования являются узлы перепада высушенного концентрата, начиная от мест падения его из циклонов -на конвейер. Высушенный концентрат содержит большое количество тонких фракций угольной пыли за счет продуктов флотации, быстро теряющих влагу. Пылеобразование в основном зависит от влажности высушенного концентрата и, как следствие, от температурного режима сушки.

При влажности высушенного концентрата 2—3% (температура газов перед дымососом труб-сушилок 120—130° С) запыленность воздуха в помещении в отдельных случаях достигает 400 мг/м³. Обеспыливание воздуха в этих условиях усложняется еще и тем, что концентрат транспортируется горячим и его охлаждение сопровождается интенсивным парообразованием.

Кроме пылеобразования, при транспортировании концентрата наблюдается значительное выделение пыли у мест падения угля из приемных бункеров на пластинчатые питатели, у мест перепада угля из дробилок на конвейеры, при сухой классификации угля — на виброгрохотах. Запыленность воздуха на приведенных участках колеблется в больших пределах — от 40 до 200 мг/м³.

3.    На фабриках с пневматическими методами обогащения пыль образуется по ходу всего технологического процесса.

Основными источниками пылеобразования являются места перепада продуктов обогащения с дек сепараторов и пневмати-

5

ческих отсадочных машин на сборные ленточные конвейеры и при дальнейшей их транспортировке. Количество узлов перепада угля колеблется от 70 до 100, запыленность воздуха в отдельных случаях достигает 200—300 мг/м³.

4.    На сортировках шахт источники пылеобразовання по своей интенсивности близки к аналогичным источникам на углеобогатительных фабриках.

5.    Пыль, взвешенная в воздухе помещений углеобогатительных фабрик н сортировок шахт, может длительное время находиться во взвешенном состоянии и при высокой концентрации способна взрываться.

6.    На взрывчатость пыли оказывают влияние такие факторы, как выход летучих веществ, степень дисперсности, концентрация ее в воздухе, влажность, содержание в ней золы.

Взрывчатость угольной пыли повышается с увеличением дисперсности и выхода летучих. По данным исследований МакНИИ и ВостНИИ, пыль всех углей, кроме антрацитов, является взрывчатой. Влага и зола действуют как инертные добавки, снижающие взрывчатость пыли. Температура воспламенения или взрыва угольной пыли 750—850° С. Поэтому теоретически любой источник, имеющий такую температуру, может вызвать взрыв пыли. Источниками воспламенения пыли на углеобогатительных фабриках могут быть открытое пламя, электрические искры, нагретые кусочки металла. Из практики известны случаи взрывов пыли на углеобогатительных фабриках. Опасность взрыва пыли исключается, когда ее количество в воздухе не достигает взрывчатой концентрации (нижнего концентрационного предела 7 г/м³).

7.    В качестве степени вредности взвешенной в воздухе угольной пыли принято содержание свободной двуокиси кремния (БЮг). Предельно допустимые концентрации пыли в воздухе рабочих помещений приведены в табл. 1 [30].

Таблица 1

Предельно допустимые концентрации пыли

Вид пыли Предельно-допустимые концентрации пыли в воздухе рабочей зоны производственных помещении, мг/мг Пыль, содержащая более 70% свободной SiOa п ее кристаллической модификации........... 1 Пыль, содержащая от 10 до 70% свободной Si02 . . 2 Пыль угольная и угольно-породная, содержащая более 10% свободной Si02............... 2 Пыль угольная, содержащая до 10% свободной SiO- . 4 Пыль угольная, не содержащая свободной Si02 . . . 10

Максимальная концентрация пыли в приземном слое, согласно СН 245—63 [30], не должна превышать 0,5 мг/м³, среднесуточная — 0,15 мг/м³.

Глава II

ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЦЕССУ ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ОБОРУДОВАНИЮ ПО ПЫЛЕВОМУ

ФАКТОРУ

8.    Проектирование технологических схем углеобогатительных фабрик и сортировок шахт должно производиться в увязке с мероприятиями по борьбе с пылью. Средства обеспыливания следует размещать одновременно с компоновкой основного технологического и транспортного оборудования.

На обогатительной фабрике и сортировке должен быть проект комплексного обеспыливания атмосферы, утвержденный в установленном порядке, а по производственным цехам — паспорт про-тивопылевых мероприятий с указанием перечня обязательных средств пылеподавления и режимов их работы.

9.    В технологических схемах углеобогатительных фабрик и сортировок шахт при существующих технических возможностях необходимо предусмотреть:

а)    применение методов обогащения угля, сопровождающихся наименьшим пылеобразованием;

б)    механизацию и автоматизацию всех технологических процессов обогащения, транспортировки угля и продуктов обогащения, а также золы и шлака;

в)    сушку концентрата и промежуточного продукта при более низких температурах (перед дымососом труб-сушилок 80—90° С) с автоблокировкой, исключающей пересушивание продуктов;

г)    применение перед обогащением обесшламливания или мокрой классификации угля;

д)    механическое смешивание сухих и влажных продуктов обогащения (рис. 1);

е)    применение закрытых видов транспорта мелких классов (пневматический транспорт, укрытые конвейеры, шнеки и др.);

ж)    удаление золы и шлака гидравлическим способом^!;

* Удаление золы и шлака сухими способами допускается при условии герметизации всего тракта транспортировки с отсасыванием запыленного воздуха из-под укрытий мест разгрузки указанных продуктов.

7

з)    транспортирование уловленной пыли при очистке запыленного воздуха, исключающее повторное пылеобразование;

и)    направление выхода материала из желобов на ленту в

плане, соответствующее направлению движения ленты конвейера, под углом к ленте не более 75°;

к)    минимальные скорости поступления угля и продуктов обогащения из желобов на ленты конвейеров по возможности близкими к скорости движения ленты. Последние принимаются при транспортировке пыли не более 0,4 м/сек, угольной мелочи класса 0—13 мм не более 1,2 м/сек, в остальных случаях не более 1,4 м/сек.

л)    сокращение до минимума протяженности трактов перемещения исходного угля и продуктов обогащения;

м)    возможно меньшее количе* ство промежуточных узлов перегрузок;

н)    изоляцию вибрирующего оборудования (рис. 2) [13];

о)    блокировку электродвигателей вентиляторов аспирационных систем с электродвигателями технологического оборудования таким образом, чтобы эксплуатация оборудования была невозможна без действия аспирационных устройств;

п)    компоновку оборудования и средств борьбы с пылью, обеспечивающую удобное обслуживание.

10. При выборе и компоновке основного технологического и транспортного оборудования углеобогатительных фабрик и сортировок шахт необходимо предусмотреть:

а) применение в первую очередь технологического и транспортного оборудования, выпускаемого заводами-изготовителями с герметичными укрытиями; при отсутствии последних — разрабатывать, согласно требованиям, приведенным в главе III;

8

б) желоба (течки) в местах перегрузки угля и продуктов обогащения с минимальными по расчетной производительности сечениями и углами наклона к горизонтали (но не менее угла скольжения транспортируемых материалов по металлу) и высотой не более 5 м;

Рис. 2. Схемы изоляции вибрирующего оборудования: а — виброизоляция оборудования, установленного на отдельном фундаменте: / — битумнэированная прокладка из войлока; 2 — фундамент вибрирующей установки; 3— подпорные стенки; 4 — акустические разрывы; 5 —фундамент здания; б — виброизоляцня оборудования, установленного на перекрытии, с помощью упругих прокладок / — основание оборудования; 2 — междуэтажное перекрытие; 3 — вибронзоляционные прокладки

в)    конструкции желобов, исключающие возможность их быстрого износа;

г)    применение в местах перегрузки угля и продуктов обогащения (при высоте более 1,5 м) устройств для предотвращения пылевыделения (желобов с диффузором).