способ борьбы с пылью при складировании и переработке угольных штабелей в условиях отрицательных температур атмосферного воздуха

Формула изобретения

Способ борьбы с пылью при складировании и переработке угольных штабелей в условиях отрицательных температур атмосферного воздуха, заключающийся в орошении складируемого угольного штабеля, отличающийся тем, что орошение производят внутри передвижной камеры, в объеме которой создают микроклимат с положительным тепловым режимом путем подачи в нее теплого воздуха.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при эксплуатации аварийных и промежуточных складов угля на шахтах и разрезах.

Складирование угля на аварийных и промежуточных складах с формированием штабелей с помощью штабелеукладчиков сопровождается запыленностью атмосферы в районах дислокации объектов. В процессе формирования штабелей происходит отвеивание пыли, образовавшейся при разрушении угля на технологических переделах при его добыче и транспортировке. Пылевое облако уносится воздушными потоками на большие расстояния, увеличивая радиус вредного влияния объекта, загрязняющего природные комплексы. Положение осложняется тем, что склады угля располагаются на открытых площадях, подвергающихся воздействию воздушных потоков во всех направлениях, что способствует взметыванию пыли с боковой поверхности штабелей и прилегающих территорий и росту концентрации мелкодисперсной пыли в атмосфере складов.

В осенне-зимний период, с наступлением отрицательных температур воздуха и невозможностью применения в этих условиях традиционного способа пылеподавления-орошения, склады угля остаются незащищенными со всеми вытекающими последствиями.

Учитывая, что в северных районах страны отрицательные температуры воздуха сохраняются в течение 200 дней в году, нерешенность вопросов борьбы с пылью на угольных складах в минусовых температурах приносит непоправимый ущерб окружающей природной среде и людям, попадающим в зону влияния пылевой нагрузки. Кроме этого, взметывание и вынос пыли со склада приводит к потерям готовой продукции, исчисляемым сотнями тонн.

В этой связи изыскание способов снижения выделения пыли при складирования угля и его потерь при этом является одной из актуальнейших задач.

Известен способ борьбы с пылью при складировании и переработке угольных штабелей в условиях отрицательных температур атмосферного воздуха, заключающийся в орошении складируемого угольного штабеля (справочник: И.Г. Ищук. Средства комплексного обеспыливания горных предприятий. М. Недра, 1991, с. 224).

Данный способ находит широкое применение в горной промышленности и является одним из эффективных, но в данном случае, при формировании штабелей при свободном падении угля с конвейера штабелеукладчика до подушки штабеля и отсутствии замкнутого (ограниченного) пространства при этом, не позволяет получить необходимый эффект вследствие отвеивания пыли из падающей струи угля, смочить который на конвейерной ленте штабелеукладчика на всю его насыпную мощность не представляется возможным из-за гидрофобности угля. С наступлением холодных периодов года в условиях отрицательных температур атмосферного воздуха применить орошение при существующих технологиях пылеподавления, заключающихся в подаче диспергированной воды на ленту и сбрасывающую головку штабелеукладчика, затруднительно из-за замерзания форсунок и подводящих трубопроводов.

Таким образом, существующие технологии орошения не обеспечивают необходимой эффективности пылеподавления при формировании угольных штабелей и других сыпучих и пылящих грузов с помощью штабелеукладчиков, а также возможности применения орошения в минусовых температурах атмосферного воздуха.

Техническим результатом данного изобретения является разработка способа борьбы с пылью при складировании угля и других сыпучих и пылящих грузов в штабели с помощью штабелеукладчика.

Поставленная цель достигается тем, что орошение производят внутри передвижной камеры, в объеме которой создают микроклимат с положительным тепловым режимом путем подачи в нее теплового воздуха.

Технология реализации предложенного способа поясняется чертежами, где: на фиг. 1 показана принципиальная схема начала формирования штабеля; на фиг. 2 процесс формирования штабеля; на фиг. 3 расположение рабочего окна в тепловой камере; на фиг. 4 слой теплоизоляции камеры.

Формирование штабеля начинается с возведения или подготовки тепловой камеры 1 при ее наличии, представляющей собой укрытие, ограничивающее штабель по его габаритам, обусловленным высотой, шириной по верхней и нижней части, а также углом естественного откоса. Тепловая камера в своем основании опирается на платформу, имеющую колесные пары 2 с обоих боков штабеля, перемещающиеся по рельсам 3, уложенным с учетом ширины штабеля по подошве (основанию) с таким расчетом, чтобы между его боками и щитами тепловой камеры 4 обеспечивался зазор для свободного перемещения камеры. Колеса могут быть заимствованы от шахтных вагонеток. В верхней части боковые щиты имеют между собой жесткое соединение, обеспечивающее их фиксацию в положении, параллельном бокам штабеля. Торцевая часть камеры также перекрывается щитом 5, имеющим болтовые или сварные соединения с боковыми щитами, создавая замкнутый объем вокруг груди штабеля. Тепловая камера дополняется фартуками 6, представляющими собой конвейерную ленту, закрепленную болтовыми соединениями с боковыми щитами. Фартуки замыкают рабочее пространство тепловой камеры, не препятствуя ее перемещению по мере отсыпки штабеля. Сверху камера также перекрывается щитом 7 с оставлением рабочего окна 8, обеспечивающим возможность подачи складируемого материала со стаккера штабелеукладчика 9 в штабель, грудь которого (его торцевая часть) изолирована тепловой камерой.

Щиты, формирующие камеру, утепляются твердеющими пенами типа пенополиуретана 10. Каркас щитов сварной монтируется из отдельных секций, соединяющихся болтами. Каркас сваривается из труб или уголка и покрывается листами оцинкованного железа.

Длина тепловой камеры зависит от угла естественного откоса складируемого материала и устанавливается с таким расчетом, чтобы вся грудь формируемого отвала с его верхней части до основания была изолирована тепловой камерой так, как показано на чертеже.

В тепловой камере устанавливаются оросительные устройства (форсунки) 11 и монтируются подводящие шланги для подачи воды и сжатого воздуха к оросителям. Подогрев воздуха в тепловой камере и поддержание в ней положительного теплового режима может осуществляться с помощью электрокалорифера и центробежного вентилятора 12, устанавливаемых в блоке на платформе камеры. Учитывая ограниченный объем тепловой камеры, ни калорифер, ни вентилятор не будут энергоемкими.

Оросительные устройства включаются на подачу диспергированной воды после их предварительной продувки горячим сжатым воздухом, подаваемым компрессором 13, также установленном на платформе тепловой камеры, и прогревом ее до положительных температур. Для улучшения условий поддержания теплового режима пространство между шпалами и торцевой частью камеры изолируется фартуком 14.

Оросительные устройства устанавливаются и для увлажнения боковой поверхности штабеля, которая после отхода камеры и контакта с минусовыми температурами окружающего атмосферного воздуха замерзает, чем создается укрепленный слой угля, препятствующий сдуванию и сносу пыли со штабеля. Это имеет важное практическое значение, так как данный процесс приводит не только к интенсивному загрязнению атмосферы, но и к высоким потерям угля. В морском торговом порту "Восточный порт" в Находке на угольном комплексе ежегодно теряется по этим причинам до 500 тонн угля в год.

Тепловая камера жестко соединена со штабелеукладчиком, также перемещающимся по своим рельсовым путям, чем обеспечивается синхронность их движения.

В начальный период укладки штабеля его первый конус формируется непосредственно в тепловой камере, до появления его вершины в рабочем окне камеры. Затем штабелеукладчик и тепловая камера смещаются по направлению укладки, и процесс повторяется.

Для уменьшения длины тепловой камеры формирование первого конуса возможно с поэтапным перемещением штабелеукладчика в процессе складирования по мере укладки материала с выходом боковой части конуса за пределы камеры.

Пылевое облако, блокированное в тепловой камере, гасится диспергированной водой. Одновременно с этим увлажняется складируемый уголь или другой сыпучий материал, чем снижается выход пыли при последующей переработке штабелей. При дефиците воды тепловая камера может быть использована как аспирационное укрытие с сухим отсосом пыли в циклоны или фильтры. Подогрев воздуха в камере в данном случае может не производиться.

Таким образом, применение подвижной камеры решает комплекс вопросов, связанных с пылеподавлением:

локализацию пылевого факела при штабелевании;

предотвращение уноса пыли ветровыми потоками;

повышение эффективности пылеподавления путем подачи диспергированной воды в концентрированное пылевое облако;

снижение потерь угля;

возможность применения орошения независимо от температур внешней среды;

увлажнение складируемого материала, обеспечивающего снижение выхода пыли при переработке штабелей;

совмещение пылеподавления с укреплением боковой поверхности штабеля;

возможность применения тепловой камеры как аспирационного укрытия, что исключительно важно для предприятий, испытывающих дефицит воды.

Тепловая камера, как указывалось выше, разборная и может монтироваться в любом месте склада по мере необходимости. При стационарном расположении штабелей рационально монтировать камеру на каждый штабель. Срок службы камеры не ограничен.

Подъем и установка щитов, смонтированных на площадке, производится с помощью автокрана.