6.5. Проветривание карьеров

Вследствие существенного увеличения глубины карьеров и широкого применения в них автомобильного транспорта, являющегося дополнительным источником поступления вредных газов, в последние годы возникла необходимость в искусственном проветривании карьеров.

Практика показала, что наиболее эффективно проветривание карьеров вентиляторами на базе турбовинтовых двигателей и вентиляторов с электроприводом, рабочим органом в которых является вертолетный винт (ротор).

Вентилятор НК-12КВ-1М смонтирован на ходовой тележке и поворотной платформе экскаватора ЭКГ-4. Его рабочий орган — два четырехлопастных авиационных воздушных винта диаметром 5, 6 м, приводимых в движение силовой установкой от самолета ТУ-114 (АН-22). Турбовинтовой двигатель и винты помещены в кожух длиной 8 м с глушителем шума. Управление вентилятором дистанционное. В горизонтальной плоскости направление струи можно изменять на 30°, в вертикальной — в пределах ±15°.

Реактивную струю с помощью регулирующей заслонки и газо-выводящего сопла можно направлять вертикально вверх. В нее можно вводить для распыления струю воды.

Техническая характеристика вентилятора-оросителя НК-12КВ-1М приведена ниже.

Вентилятор предназначен для проветривания карьеров объемом до 50—60 млн. м3 и глубиной до 200—300 м.

На рис. 6. 10 показана схема карьерной вентиляторной установки с вертолетным винтом. Вертолетные винты, отработавшие летный ресурс, дешевы и долговечны. Применение вентиляторных установок с вертолетными винтами резко снижает энергетические затраты; они просты в управлении и удобны в обслуживании и эксплуатации. Уровень шума на расстоянии 30 м от работающей установки составляет 76 дБ, что не превышает санитарных норм. В настоящее время изготовлены и испытаны в промышленных условиях вентиляторные установки местного проветривания УМП-14 и УМП-21 со следующими техническими параметрами.

Установка                                                                                                                        УМП-14 УМП-21

Диаметр винта, м                                                                                                       14, 5     21

Начальная подача, м3/с                                                                                              1100    3000

Дальнобойность струи, м                                                                                          200       350

Мощность электродвигателя, кВт                                                                           320        1000

С помощью механизма наклона винта обеспечивается изменение оси его вращения в вертикальной плоскости до ±30°, что позволяет увеличить объем проветриваемой зоны в 15—20 раз и значительно сократить время проветривания.

Установка УМП-14 прошла промышленные испытания в Саамском карьере ПО «Апатит». Он расположен в долине, окруженной горами, которые препятствуют естественному проветриванию карьера. Основной источник загрязнения атмосферы — карьерный транспорт. В смену в карьере используется до 40 большегрузных автосамосвалов. Размеры карьера в плане 850x630 м, глубина до 180 м.

Рис. 6. 10. Схема карьерной вентиляторной установки с вертолетным винтом (ротором)

1 – ротор; 2 –

электродвигатель; 3 – редуктор; 4 – механизм наклона винта; 5 – поворотная платформа; 6 – ходовая часть

Наиболее рациональным оказались установка вентилятора на дне карьера и проветривание вертикальными и наклонными струями. Режим проветривания принимался циклический, с чередованием работы вентилятора с его остановками на время, в течение которого происходило накопление вредных примесей. При скорости ветра более 3 м/с карьер проветривался естественным путем.

С 1983 г. находятся в эксплуатации две установки УМП-14 в карьере Ковдорского ГОКа. Промышленные испытания установки УМП-21 проведены в карьерах Оленегорского ГОКа и комбината «Ураласбест».

Повысить дальнобойность вертикальных струй и эффективность проветривания в глубоких карьерах можно при совместной параллельной работе нескольких однотипных вентиляторов. При этом высота подъема воздушной струи пропорциональна квадратному корню из числа установок. Возможна также последовательная установка вентиляторов по бортам карьера на разной высоте.

Кроме рассмотренных в карьерах применяют серийно выпускаемые самоходные установки местного проветривания УМП-1 и УМП-1А на базе автомобиля БелАЗ-548А. Воздушная струя создается четырехлопастным авиационным винтом диаметром 3, 5 м, установленным на специальном кронштейне в передней части автомобиля. С помощью специального устройства винт поворачивается во время работы на 45° влево и вправо от продольной оси автомобиля.  Для

увлажнения воздуха в струе и поливки дорог на установке смонтирована система орошения с цистерной для воды вместимостью 30 м3. Дальнобойность горизонтальной воздушной струи 400 м, начальная подача 220 м3/с. Такие установки предназначены для вентиляции застойных зон карьеров объемом до 12 млн. м3 воздушной и. воздушно-водяной струей, проветривания и орошения водой экскаваторных забоев и поливки карьерных автодорог.

Хорошие результаты достигаются при совместной работе установки УМП-14 (УМП-21) с одной или несколькими установками УМП-1, так как радиус их действия возрастает в несколько раз.