3.5.2. Визначення витрат повітря, яке необхідно для вентиляції кар’єру

Витрата повітря, яке необхідне для розбавлення шкідливостей, щопотрапили в атмосферу кар’єру, до допустимих концентрацій, в загальному вигляді визначається за формулою:

, (17.1)

де - сумарна інтенсивність потрапляння шкідливостей в атмосферу кар’єру, які утворились всіма джерелами (кількість шкідливостей за одиницю часу);

- коефіцієнт ефективності провітрювання кар’єру;

- ПДК шкідливостей в атмосфері кар’єру;

- концентрація шкідливостей , що потрапляє в кар’єр від зовнішніх джерел.

При використанні формули (17.1) необхідно враховувати наступне:

1. Формула (17.1) – формула статичного розрідження шкідливостей. Останнє означає, що кількість шкідливостей розпосюджується в об’ємі повітря рівномірно. Дійсно ці шкідливості розповсюджуються в атмосфері кар’єру нерівномірно. Очевидно, що для забезпечення у всіх точках атмосфери кар’єру концантрацію шкідливостей не вище ГДК при їх нерівномірному розповсюдженні в атмосфері, витрата повітря, яке подається в кар’єр, повине бути більший, ніж при рівномірному розповсюдженні шкідливостей. У формулі (17.1) враховується коефіцієнт < 1, який характеризує перемішуючу здатність атмосфери кар’єру. Остання суттєво залежить від схем провітрювання, турбулентності атмосфери, її температурної стратифікації, геометрії кар’єра та ін. Значення коефіцієнта визначається експериментально. За даними С. С. Філатова, =0,95÷0,98 при створенні в кар’єрі систем вентиляційних струменів, які охоплюють весь провітрюємий об’єм; при використанні вентиляціних струменів, які переміщаються в кар’єрному просторі, =0,8÷0,9, при фіксованому напрямі струменя =0,5÷0,6; при природному провітрюванні кар’єру вітровим потоком за рециркуляційною схемою значення коефіцієнта на порядок вище.

2. Формула (17.1) повинна застосовуватись окремо для розрахунку повітря по виділенні пилу і газів.

При розрахунку по пилу являється сумарним виділенням пилу в атмосферу кар’єру всіма джерелами пилоутворення. В цьому випадку розраховується за формулою

,

і виражається в мг/с, а - в мг/м³. Тоді витрата повітря буде виражена в м³/с.

Нижче приведені інтенсивності пилоутворення при роботі різноманітних машин в кар’єрі за даними С. С. Філатова.

Джерела пилоутворення Інтенсивність пилоутворення,мг/с

Екскаватори з ковшоммісткістю до 4 м³ …………………………………………120 – 150

Те ж саме, до 8 м³ …………………………………………………………………. 200 – 250

Станки:

шарового буріння ………………………………………………………… 4 – 5

вогневого буріння ………………………………………………………… 220 – 250

пневмоударного буріння ………………………………………………….. 4

Технологічні автосамосвали ……………………………………………………… 150 – 200

Бульдозери …………………………………………………………………………. 50 – 80

Самохідні дробарні установки (до 3000 т/год) ……………………………………100 – 150

Пункти перегрузки і грохочення ………………………………………………….. 20 - 30

Якщо в атмосферу кар’єру потрапляє якийсь один газ, формула (17.1) використовується з тією лише різницею, що буде являти собою сумарну інтенсивність виділення в атмосферу даного газу (м³/с), - ГДК цього газу в повітрі (долі одиниці); при цьому буде виражено в м³/с.

Розрахунок ускладнюється, якщо в атмосферу потрапляє суміш деяких шкідливих газів. В цьому випадку враховують їх різноманітну токсичність і різні ГДК. Розрахунок полягає в тому, що загальна кількість повітря для провітрювання кар’єру визначається як сума часткових кількостей , необхідних для розбавлення до ПДК окремих компонентів газової суміші:

, (17.2)

де і – номер компонента в газовій суміші;

п –число компонентв цій суміші.

Застосування штучної вентиляції на крупних сучасних кар’єрах і розрахунки показують, що для ефективної їх вентиляції від газів потрібно повітря 10 000 – 20 000 м³/с; по пиловому фактору – 60 000 м³/с.