|
Несмотря на указанную взаимозависимость факторов, разделение их на четыре группы позволяет выделить наиболее влияющие на пылеобразование по основным направлениям. Исследование влияния их в качественном и количественном отношениях может обеспечить возможность выбора путей и методов снижения пылеобразования. Дифференцированное изучение влияниягрупп факторов на пылеобразование и запыленность воздуха позволит выбрать и разработать основные направления по борьбе с пылью. Пылеобразование при разрушении угля и пород характеризуется интенсивностью, т.е. количеством пыли, образующимся в единицу времени (г/с), или удельным выходом пыли (удельным пылеобразован нем), т.е. количеством пыли, образующимся при разрушении единицы объема горной породы (г/т). Часть образующейся пыли под действием движущегося воздуха и за счет кинетической энергии, получаемой частицами пыли в момент отделения от массива, взвешивается в воздухе. Концентрация взвешенной в воздухе пыли характеризует его запыленность и выражается количеством пыли в единице объема воздуха (мг/м3). Эти показатели могут быть непосредственно замерены или определены при известных производительности горной машины, количестве воздуха, проходящего по выработке, скорости вентиляционной струи. Важной характеристикой является также дисперсный состав выделяющейся пыли, который определяется различными способами и выражается содержанием частиц различного размера в пылевом аэрозоле в процентах [44]. Пылеобразующая способность угля зависит от его вещественного состава, степени метаморф из ма, влажности, крепости, наличия минеральных включений и степени перемятости (в зоне геологических нарушений), что влияет на запыленность воздуха в очистных и проходческих забоях при разработке угольных пластов. При увеличении крепости угля возрастают удельные энергозатраты на его разрушение, что ведет к дополнительному переизмельчению угля и выделению тонкой пыли. При выемке угля комбайнами с увеличением коэффициента крепости с 0,6 до 1,4 запыленность воздуха увеличивается, например, в Кузбассе в 3 раза. С повышением содержания различного вида влаги |
42 обусловлены сопротивляемостью угля разрушению. Зависимость запыленности воздуха от некоторых факторов, даже отнесенных к одной группе, может быть установлена иногда через влияние других факторов. Например, при установлении влияния крепости угля на пылеобразование частично или полностью учитывается влияние вещественного состава угля, его влажности, степени метаморфизма, трещиноватости и некоторых других свойств. \ Несмотря на указанную взаимозависимость факторов, разделение их на четыре группы позволяет выделить наиболее влияющие на пылеобразование по основным направлениям. Исследование влияния их в качественном', и количественном отношениях может обеспечить возможность выбора путей и методов снижения пылеобразования. Дифференцированное изучение влияния групп факторов на пылеобразование и запыленность воздуха I позволит выбрать и разработать основные направления по борьбе с пылыо. Пылеобразование при разрушении угля и пород характеризуется интенсивностью, т.е. количеством пыли, образующимся в единицу времени (г/с), или удельным выходом пыли (удельным пылсобразованием), т.е. количеством пыли, образующимся при разрушении единицы объема горной породы (г/т). Часть образующейся пыли под действием движущегося воздуха и за счет кинетической энергии, получаемой частицами пыли в момент отделения от массива, взвешивается в воздухе. Концентрация взвешенной в воздухе пыли характеризует его запыленность и выражается количеством пыли в единице объема воздуха (мг/м3). Эти показатели могут быть непосредственно замерены или определены приизвестных производительности горной машины, количестве воздуха, проходящего по выработке, скорости вентиляционной струи. Важной характеристикой является также дисперсный состав выделяющейся пыли, который 48 n мг, (2.1) где G0b ~ общая масса частиц размером 0,07 мм, мг; п число сбрасываний груза. Пылеобразующая спосрбность угля определяется по формуле где h -высота сбрасывания груза, м; С&р масса сбрасываемого груза, кг. Пылеобразующая способность пласта определяется по формуле где р, пылеобразующая способность /-й угольной пачки; т, мощность /-й угольной пачки, м. Пылеобразующая способность угля зависит от его вещественного состава, степени метаморфизма, влажности, крепости, наличия минеральных включений и степени иеремятости (в зоне г еологических нарупгений). В результате исследований установлено, что при выемке угля с малым содержанием минеральных примесей запыленность воздуха, как правило, меньше, чем при выемке угля с большим их содержанием. Преобладание в угле полублестящих и полуматовых разновидностей угля ведет к увеличению запыленности воздуха. Угли с большим содержанием матовых разновидностей менее пыльны. С увеличением влажности возрастает степень смоченности поверхности трещин и находящихся в них пылевидных частиц. Влажность угольных пластов Карагандинского бассейна колеблется в пределах 1-12% Наблюдения за запыленностью воздуха, проведенные на шахтах Карагандинского бассейна, показали, что запыленность воздуха значительно уменьшается при увеличении влажности угля. Так при работе комбайнов (2.2) = , кг/Дж, 2>. (2.3) [44]. 77 2 p-T ('"'-O'5) (3.15) где Tвремя, прошедшее от начала нагнетания; q удельный расход воды; у — объемный вес угля; Р давление воды; R расстояние, на которое вода распространилась от скважины; г радиус скважины. Проницаемость угольного пласта по напластованию обычно прерывает проницаемость вкрест напластования и контур увлажненной части массива угля в сечении перпендикулярном оси скважины можно рассматривать как эллипс с полуосями Rj и R2 . из сравнения условий движения жидкости в части эллиптического потока, ограниченного сектором с достаточно малым углом вполне очевидно, что они соответствуют условиям радиального движения жидкости с радиусом потока, равным радиусу эллипса в выделенном секторе. Поэтому подстановкой в формулу (3.15) значений R по напластованию или вкрест его может быть определена проницаемость пласта в соответствующем направлении. Для пластов малой мощности основное значение имеет распространение воды по напластованию в направлении перпендикулярном оси скважин, и приводимыми ниже расчетами будет характеризоваться проницаемость в этом направлении. Пылеобразующая способность угля зависит от его вещественного состава, степени метаморфизма, влажности, крепости, наличия минеральных включений и степени перемятости (в зоне геологических нарушений), что влияет на запыленность воздуха в очистных и проходческих забоях при разработке угольных пластов. При увеличении крепости угля возрастают удельные энергозатраты на его разрушение, что ведет к дополнительному переизмельчению угля и выделению тонкой пыли. При выемке угля комбайнами с увеличением коэффициента крепости с 0,6 до 1,4 запыленность воздуха увеличивается, например, в Кузбассе в 3 раза. С повышением содержания различного вида влаги значительно уменьшается склонность угля к пылеобразованию. С увеличением естественной влажности угля с 1 |