В Сибири основным способом получения электроэнергии и тепла является сжигание угольного топлива. Несмотря на все возрастающие требования по повышению экологических параметров теплоэнергетических установок на ископаемых топливах, уголь будет оставаться в Сибири основным топливом на ближнюю и дальнюю перспективу, тем более что его запасы многократно превышают объемы других энергетических ресурсов.

В настоящее время на угольных ТЭС и котельных для растопки и поддержания горения сжигают огромное количество дополнительного высокореакционного топлива (мазут, керосин, газ). Совместное сжигание угля с мазутом, практикующееся на пылеугольных ТЭС, приводит к заметному возрастанию мехнедожога топлива, снижению КПД котлов и надежности работы котельного оборудования, повышению выбросов оксидов азота, серы и пентаоксида ванадия. Отсюда очевидна необходимость снижения доли мазута при розжиге и подсветке пылеугольного факела на пылеугольных котлах ТЭС.

Ученые Института теплофизики имени С. С. Кутателадзе СО РАН предложили решение данной проблемы — метод механохимической активации угольного топлива. Угольное топливо подвергается высоконапряженному измельчению в специальных мельничных устройствах, за счет чего увеличивается его реакционная способность.

Ученые считают, что таким образом качественные характеристики угля можно приблизить к газомазутным, причем угольная пыль будет стоить значительно дешевле мазута. За счет измельчения уголь лучше горит и легче воспламеняется. Его поджигают с помощью специального газового запального устройства: минуту спустя газ отключают, и угольная пыль горит сама по себе, без посторонних источников.

— В среднем в России сжигают около пяти миллионов тонн мазута ежегодно, а по сравнению с углем мазут дороже примерно в десять раз, — рассказывает аспирант Института теплофизики СО РАН Евгений Бутаков. — Наша «фишка» — убрать мазут, оставить уголь. По расчетам, оборудование для замещения мазута, приобретенное для одной станции, окупится примерно через год. Сегодня нашу систему хотят внедрять в Красноярске — эксперименты уже прошли, ведутся переговоры. Мы предлагали разработку также новосибирским энергетикам, но дальше обмена письмами дело не пошло. К нам приезжали специалисты, мы продемонстрировали им в работе технологию, был получен положительный отзыв. Этим все пока и ограничилось. Чтобы представить наш проект, участвуем в конкурсах, являемся резидентами «Сколково», у нас есть индустриальный партнер в Москве, который занимается поиском заинтересованных структур.

Прогрессивные технологии выгодны прежде всего потребителям электроэнергии, подчеркивают разработчики. Расходы на производство ресурса, и в том числе дополнительные затраты на мазут, включаются в тарифы. По мнению ученых, внедрение новых технологий могли бы ускорить решения на правительственном уровне.

Е.А.Ельчанов и А.И.Шор изучили последствия загрязнения снега угольной пылью в криолитозоне. Ее повышенное количество вблизи шахт и карьеров в криолитозоне связано с тем, что мерзлые угли более хрупки, а это вызывает повышенное пыле образование при их отбойке. Из шахт выносится вентиляционными струями большое количество угольной пыли, и еще больший разнос пыли происходит при погрузке мерзлых углей в транспорт на поверхности. В результате территория вокруг шахты в радиусе 15-20 км засоряется угольной пылью. Таяние снежного покрова происходит здесь раньше обычного, а глубина протаивания грунтов увеличивается в 2,5-3 раза по сравнению с нормой. Все это вызывает образование озер и повышенную заболоченность территории. Из-за выноса пыли вода в озерах в весенний период содержит до 30-60 г/л взвешенных частиц и совершенно непригодна для водоснабжения населения. Загрязнение поверхностных вод приводит к разрушению зооценоза на площади, значительно превышающей размеры эолового рессеивания угольной пыли. Такое нарушение природного круговорота вещества в конце концов вызывает очень сильную деградацию ландшафта.[ ...]

Угольная пыль частично имеет коллоидный характер (с отрицательным электрическим зарядом), особенно в присутствии коллоидных гуминовых кислот, действующих в данном случае как пептизатор. Содержание угольных частиц в сточных водах обеспыливания колеблется от 1 до 100 г 1л. Чаще всего оно составляет 15-20 г/л.[ ...]

Угольная пыль откладывается в легкие человека с такой прочностью, что по одному виду легких легко определить профессию человека. Угольная пыль способствует развитию кониозов. Тонкодисперсная кварцевая пыль, присутствующая в воздухе рудных шахт, обогатительных фабрик и некоторых других производств, приводит человека к заболеванию силикозом.[ ...]

Угольная промышленность является лидером по выбросу в атмосферу твердых веществ и оксидов серы. По абсолютный выброс твердых веществ в 1996 г. в угольной промышленности составил 76,95 тыс. т. Однако в работе при оценке экологических последствий в процессе использования угля в России указано на “колоссальные выбросы угольной пыли и, в частности, при транспорте угля”. По выброс угольной пыли составляет 15 кг/т у.т., а унос пыли при транспорте дает 3-6 кг/т у.т. В расчете на добычу 1 млн. т у.т. угля такие выбросы угольной пыли составят 15 тыс.т. а унос пыли при транспорте - 3-6 тыс.т.[ ...]

Подача угольной пыли в топку котла регулируется в соответствии с требуемой паропроизводительностью. Подача известняка регулируется с учетом содержания серы в топливе по соотношению Са/8.[ ...]

В табл.2 для угольной промышленности приведен удельный выброс угольной пыли (15000 т) по .[ ...]

Патогенные составы пыли зависят от содержания в ней свободного диоксида кремния. Угольная пыль при высоком ее содержании в воздухе (около 100 г/м3) взрывоопасна.[ ...]

В циклоне 2 задерживается угольная пыль. Она спускается вниз в выгрузочную трубу, на нижнем и верхнем конце которой имеются конусные затворы.[ ...]

В результате электроосаждения угольная пыль, при небольших эксплуатационных расходах, улавливается почти количественно и без какой бы то ни было дальнейшей-обработки пригодна как для брикетирования, так и для энергетических целей (сжигание в специально оборудованных топках). Внедрение электрофильтров весьма положительно сказалось на чистоте водоемов в районах буроугольных месторождений.[ ...]

Взрывоопасные концентрации для угольной пыли составляют 17,2-40 г!мг для сахарной пыли-10,3 г!мъ для крахмала, серы, алюминия-7 г/м3.[ ...]

Третья категория - пожароопасная пыль, которая может взрываться при концентрациях выше 65 г/м3. Сюда относятся табачная, цинковая, угольная пыль.[ ...]

Из циклона после грубой очистки от угольной пыли генераторный газ идет по газопроводу в специальные топки реторт и в них сгорает. В шахте газогенератора 1 и чаше 6, на протяжении от дна чаши до уровня на 200 мм выше колосниковой решетки 4, имеется зола; выше, на протяжении 1000 мм до нижнего конца спускной трубы, подвешенной под загрузочной коробкой, лежит древесный уголь.[ ...]

Определению не мешают железо, алюминий, угольная пыль, силикатная пыль, содержаща я алюминий и железо, кварц, олово и сурьма.[ ...]

Коксохимическое производство загрязняет воздух угольной пылью и сажей. Источниками этих поступлений являются следующие производственные процессы: размол угля, загрузка шихты в камеры коксовой батареи, выгрузка кокса в тушильный вагон.[ ...]

В большинстве случаев в горелки подавалась смесь угольной пыли с молотым известняком. В топке при горении угольной пыли известняк - углекислый кальций-диссоциирует на углекислоту и оксид кальция, а последний, двигаясь совместно с продуктами сгорания по газоходам котла, взаимодействует с серным и сернистым ангидридом, образуя сульфит и сульфат кальция. Сульфат и сульфит кальция вместе с золой улавливаются в золоуловителях. Свободный оксид кальция, содержащийся в золе топлива, также связывает оксиды серы. Основным недостатком этого способа очистки газов является образование прочных отложений золы и сульфата кальция на поверхностях нагрева в области температур 700-1000° С.[ ...]

Опыты проводились с водами, загрязненными песком, угольной пылью, окалиной или известковым илом, с целью выяснения величины избыточного давления и скорости завихрения, необходимых для получения оптимальных коэффициентов полезного действия гидроциклонов и сгущения. После многочисленных экспериментов были сконструированы гидроциклоны с внутренним диаметром 200-300 мм, при очистке на которых с из быточным атмосферным давлением с вод сахарной промышленности, вод, загрязненных летучей золой теплоцентралей и про мывочной окалиной заводов горячей прокатки, коэффициент очистки составил 94-96%. Установлено, что гидроциклон для очистки сточных вод бумажной промышленности, загрязненных волокном, не пригоден. Особое значение придавалось в ВНР1 опытам, имеющим целью разработку новых методов примене ния активного ила для очистки городских или непромышленных сточных вод. На укрупненных установках, работающих с осветленной водой, при времени прохождения 40 мин. коэффициент очистки в пересчете на БПКо составил 91,8% и работающих на исходной сточной воде при прохождении в течение 1 часа - 86,3%.[ ...]

В качестве адсорбентов применяют пенополиуретан, угольную пыль, резиновую крошку, древесные опилки, пемзу, торф, торфяной мох и т.п. Используют даже солому, которая в зависимости от сорта нефти адсорбирует ее в количестве, в 8 - 30 раз превышающем свою массу. Используют губчатый материал из полиуретановой пены, который хорошо ¿упитывает нефть и продолжает плавать после адсорбции . По расчетным данным, 1 м3 полиуретанового открытопористого пенопласта может сорбировать с поверхности воды около 700 кг нефти.[ ...]

На ТЭС будут установлены 4 генератора. Выброс в смеси угольной пыли, золы и продуктов недожига (твердые частицы) угля будет осуществляться через дымовую трубу высотой 250 м. Среднегодовое значение модуля скорости ветра на уровне флюгера 4 м/с. Масса выброса в атмосферу без очистки составляет 300 тыс.т/год.[ ...]

Заслуживает внимания приспособление для приготовления угольной суспензии, предложенное В. С. Бесаном . Это приспособление состоит из конической воронки, которая снабжена четырьмя соплами, присоединенными к напорному трубопроводу. Сопла расположены таким образом, что выходящая из них струя воды движется по конической части воронки спиралеобразно сверху вниз, захватывая непрерывно поступающий в воронку пылевидный уголь. Над выпускным отверстием приспособления предусмотрен конусный козырек для предотвращения комкования угольной пыли в воде. С целью придания образующейся угольной суспензии прямолинейного движения на выходе приспособления установлен направляющий патрубок.[ ...]

Фьюмингавание представляет собой продувку ванны шлакового расплава смесью угольной пыли с воздухом через фурмы периодически работающих шлаковозгоночных печей прямоугольной формы. Размеры их пода: ширина до 2,5, длина до 10 и высота до 9м. При 1250-1300°С оксиды свинца и цинка восстанавливаются, пары этих металлов возгоняются. Над ванной и в газоходе они окисляются остатками кислорода дутья и уносятся в виде тонкой пыли, содержащей 15-25 и 60-75% свинца и цинка соответственно. Ее перерабатывают в цинковом производстве. Расход угля составляет около 20% массы шлака. Последний после фьюмингования является отвальным.[ ...]

По исследованиям советских врачей (Чижевский, Соколов), воздух, загрязненный пылью, частицами угольной пыли и кислот фабрик и заводов, способствует ослаблению организма человека: вызывает повышенное кровяное давление, сонливость, чувство разбитости, головные боли.[ ...]

Сточные воды буроугольных брикетных фабрик , будучи получены при осаждении угольной пыли мокрым способом, имеют температуру порядка 40-60° С, являются сильно мутными и темно-коричневыми по цвету. Осажденные частицы угольной пыли - очень легкие (удельный вес меньше или лишь незначительно больше 1,0), жирные наощупь (из-за содержащегося в них битума) и поэтому лишь с трудом перемешиваются с водой. Первоначально частицы угольной пыли склонны к всплыванию и осаждаются лишь после того как впитают в себя достаточное количество воды, т. е. через несколько недель или даже месяцев.[ ...]

В работе шлам подщелачивают Са(ОН)2 до рН=8,5-14,0, смешивают с 10-60 % (мае.) шлифовальной пыли железного купороса и 10 % (мае.) медного купороса, добавляют древесные опилки, угольную пыль или торф в количестве, необходимом для получения сыпучей массы, и сжигают при 800-2000 °С. Термическая обработка шламов гальванического производства является пассивным способом решения проблемы. Отметим, что сжигание шламов приводит к загрязнению воздуха и наносит ущерб окружающей среде. Необходимо развитие таких технологий, которые позволяли бы использовать ценные химические компоненты шламов и полностью предотвратить экологический ущерб.[ ...]

На рис. 35 показана схема установки, приспособленной фирмой Лурги для сжигания щелока с угольной пылью .[ ...]

При размоле угля, загрузке шихты в батареи и выгрузке кокса на коксохимических производствах образуются угольная пыль и сажа. В процессе коксования выделяется газ, содержащий пары углеводородов (смолистых веществ). Количество газообразных выбросов составляет 3-5 м3, смолистых веществ 0,2-0,5 кг на 1 т используемого угля.[ ...]

Фусы образуются в результате обволакивания смолой, содержащейся в парогазовой смеси, летучей твердой фазы (угольной, сланцевой, торфяной пыли) при термической переработке твердого топлива в камерах коксования или газогенераторах. При коксовании угля, например, фусы осаждаются во время отстаивания конденсата газовой фазы (вследствие отличия их плотности от плотности надсмольной воды и смолы), их периодически выводят из декантера. При пониженных температурах фусы застывают в хрупкий материал. Вследствие частичного растворения угольной пыли или компонентов пылевидных сланцев (торфа) в смоле и физического состояния получаемых материалов разделение фусов на составляющие представляет сложную для практической реализации задачу.[ ...]

Особенностью электрофильтров серии УВВ является то, что из-за возможного возникновения взрывоопасности при накоплении угольной пыли корпуса электрофильтров выполнены в виде шахты, открытой в атмосферу. Это предотвращает разрушение корпуса при «хлопках». Кроме того, все внутренние устройства электрофильтров выполнены таким образом, чтобы избежать накопления пыли. Это достигается невключением горизонтальных площадок или укрытием их скошенными козырьками, а также устройством стенок бункера с большими углами откосов.[ ...]

Сточные воды, образующиеся от поливки кускового шамота перед дроблением, от промывки кварцита, мокрой очистки воздуха от пыли, промывки скрубберов вентиляционных установок, резательного стола при пластичном формовании (на старых заводах), смыва полов углепомольного отделения, загрязнены только механическими примесями - глинистой, шамотной, кварцитовой, магнезитовой, хромомагнезитовой и угольной пылью. Магнезитовая и хромоникелевая пыль кристаллической структуры, содержание в сточной воде взвешенных веществ достигает 20-60 г/л. Шамотная пыль содержит значительную часть дисперсных частиц глины, концентрация взвешенных веществ в сточной воде составляет 15-23 г!л. Глинистая пыль преимущественно мелкодисперсная, содержание взвешенных веществ в сточной воде составляет 3,5-21 г!л. Расчетное содержание взвешенных веществ в общем стоке загрязненных вод может быть принято 30-50 г/л. Очищенную в отстойниках воду используют в обороте. Кроме указанных, имеются кислотные воды от промывки огнеупорных порошков, содержащие соляную кислоту до 5 г/л и растворенные примеси - железо, бериллий, цирконий, магний и др. Эту воду нейтрализуют известью и осветляют в отстойниках, а бериллиевую воду в связи с мелкодисперсностью взвеси предварительно фильтруют. Кислотными являются и стоки от лабораторий.[ ...]

Электрофильтры серии УВВ (рис. 1.102) - унифицированные вертикальные пластинчатые сухие электрофильтры для улавливания из газов угольной пыли при температуре до 130 “С. Так же как в электрофильтрах серии УВ, основные элементы унифицированы с соответствующими элементами электрофильтров серии УГ. Поскольку угольная пыль хорошо встряхивается, встряхивающие механизмы электрофильтров серии УВВ облегченные.[ ...]

В настоящее время на Ладыжинской ГРЭС по такой же схеме проводится реконструкция еще одного котла ТПП-312 с использованием для ребернингпроцесса угольной пыли более тонкого помола.[ ...]

Могут предрасполагать к заболеванию раком легких полициклические органические соединения, основными источниками которых являются печи на угле и дровах, угольная пыль при ее сжигании и производство кокса. Они дают более 90% загрязнения полициклическими веществами.[ ...]

Состав разных видов фусов, %: 30-70 не растворимых в толуоле веществ, 20-60 смол, 2-7 золы, 3-10 воды. Не растворимые в толуоле (или бензоле) вещества представляют собой угольную пыль различной степени термической деструкции и оэоления, а также смолистые частицы, образовавшиеся в результате коагуляции высокомолекулярных многокольчатых соединений. Эти вещества часто называют свободным углеродом. Выход из него летучих веществ составляет 9-17%, а из фусов - 30-65% по отношению к их сухой массе. Гранулометрический состав последних изменяется в широких пределах - от 63% кл.[ ...]

В Лондоне количество туманов и их интенсивность повышались параллельно росту фабрик и заводов. На 1 км 1 территории Лондона выпадает 225-380 г сажи. Легкие человека от угольной пыли теряют свой розовый природный цвет и становятся аспидно-серыми.[ ...]

Второй длительно действующей опасностью, которой подвергается здоровье шахтера и которая вызывает в настоящее время особую озабоченность в США, является высокое содержание угольной пыли в воздухе. Обычные угледобывающие машины как бы вгрызаются в угольный пласт зубьями, расположенными на вращающемся барабане. При этом куски угля дробятся и образуется огромное количество мелкой пыли, от которой исключительно трудно избавиться. Безопасная концентрация таких частиц пыли установлена федеральным правительством на уровне 2 мг/м3 . Обычные угледобывающие машины, не оснащенные специальными пылеуловителями, создают концентрации пыли около 20 мг/м3, и нередко при работе на полную мощность допустимый уровень запыленности, установленный федеральным правительством США, оказывается превышенным. В то же время при гидравлической добыче угля, как показали замеры, уровень запыленности составляет всего около 0,15 мг/м3, что гораздо ниже установленной нормы и, следовательно, обеспечивает большую безопасность рабочих .[ ...]

Отметим и другие свойства аэрозолей, непосредственно угрожающие здоровью и жизни - их взрывоопасность и возможное самовозгорание. Мы уже отмечали эти свойства аэрюзолей применительно к угольной пыли (Лотош. Они же присущи и другим их типам. К ним относятся, например, тонкие пыли железа, алюминия, цинка. Взрывоопасность и самовозгорание пылей зависят от их химического состава, концентрации и дисперсности.[ ...]

Таким образом, идеальным примером пиролиза древесины в газовой среде является пиролиз древесной муки в кипящем слое, в котором каждая частица омывается со всех сторон теплоносителем. Но при этом трудно бороться с уносом угольных пылинок и улавливать пары ценных продуктов при очень большом разбавлении их неконденсируемыми газами. Величина потерь ценных продуктов при этом может превысить дополнительные их выходы.[ ...]

В Копейске Челябинской области намечено построить тепловую электростанцию с циркуляционным кипящим слоем.[ ...]

В Узбекистане весьма высокоэффективными оказались гуминовые препараты, разработанные в Институте химии АН УзССР на базе использования местных углей. К препаратам этой группы относятся следующие. Имеет вид угольной пыли со слабым запахом аммиака. Содержит 3,6% азота и 30-40% гуминовых кислот. Гумофос - аммонизированная смесь выветрело-го угля Кизыл-Кая и суперфосфата в соотношении 1:1. Содержит 2% азота, 9-10 - гуминовых кислот и 10- 12% доступного для растений фосфора. ГУ-ВУ - гуми-новое удобрение из выветрелого угля в виде исходной угольной пыли или гранул. Содержит 30% гуминовой кислоты. ГУ - гуминовая кислота, выделена из тех же углей. Главным действующим началом углегуминовых удобрений являются гуминовые кислоты.[ ...]

Освобожденный от СБд поток вентиляционных выбросов направляют для очистки от увлеченных частиц угольной пыли в циклоны и затем выбрасывают в атмосферу. Уловленную угольную пыль шнеком возвращают » адсорбер.[ ...]

Газ, содержащий SC>2, обрабатывают поглотительным раствором с оксидом магния, при этом образуется сульфит магния. После этого абсорбент, содержащий сульфит магния, смешивают с углеродсодержащим веществом. Полученную смесь нагревают (200 - 400°С) в регенерационном аппарате с освобождением концентрированного SO2 (более 10%) для последующей переработки в серную кислоту, а оксид магния возвращают в процесс. С целью удешевления процесса в качестве углерод со держащего вещества используют угольную пыль или смесь оксида углерода и водорода.[ ...]

При гидротранспорте адсорбента перемешивание дисперсной и сплошной фаз обеспечивается турбулентными пульсациями потока. Для интенсификации процесса перемешивания и ускорения поглощения растворенных веществ активными углями нередко в трубопроводах устанавливают специальные вставки или устройства 5, вызывающие дополнительное развитие турбулентности в потоке при изменении скорости жидкости по величине и направлению. Их выполняют в виде конусов, решеток, чередующихся вертикальных перегородок различной конфигурации, винтообразно закрученных элементов . Сточная вода, прошедшая очистку, подвергается частичному осветлению от угольной взвеси в отстойниках или открытых многоярусных гидроциклонах 6. Отработанный уголь, задержанный в отстойниках, по пульпопроводу 7 направляется на регенерацию. Окончательное освобождение очищенной воды от угольной пыли производится на скорых грубозернистых фильтрах 8.[ ...]

Еще одна разновидность электрического детектирования заключается в регистрации выбранных характеристических массовых линий элементов путем автоматического переключения напряженности магнитного поля или ускоряющего и фокусирующего напряжений. При этом ионный ток, соответствующий каждому выбранному виду ионов, интегрируется в течение значительно большего промежутка времени, что позволяет «сглаживать» нестабильность ионного тока разрядного источника и уменьшить влияние неоднородности образца на результаты анализа. Увеличение времени регистрации обусловливает также значительное повышение чувствительности этого способа детектирования по сравнению с таковой в методе последовательного сканирования всех массовых линий. Применение техники детектирования выбранных ионов при анализе образцов, содержащих неизвестные элементы, связано со значительными трудностями, что является существенным недостатком этого метода. Однако электрическое детектирование, сокращая время, требуемое для анализа, делает метод ИМС пригодным для рутинной эксплуатации, допускающей проведение исследований при относительно низком разрешении. Благодаря этому искровую масс-спектрометрию применяют при определении элементного состава следовых загрязнении в аэрозолях угольной пыли и продуктах газификации каменных углей.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Бурное развитие угольной промышленности на Донбассе и других областях Российской Федерации, внедрение новой техники и технологии в производстве требуют от рабочих, инженерно-технических работников более четких знаний, тщательного соблюдения правил гигиены труда и норм здорового образа жизни.

Воздействию пылей подвергаются шахтеры, метростроевцы, каменщики, рабочие цементных, кирпичных, плиточных, мукомольных, сахарных заводов, дорожные рабочие, формовщики, литейщики, текстильщики, работники кондитерских производств. Попадая в дыхательные пути, частицы пыли вызывают воспаление ткани легочных пузырьков, которое приводит к развитию в них соединительной ткани. Бронхо-легочные заболевания профессиональной этиологии продолжают оставаться важнейшей проблемой медицины по размеру наносимого социального ущерба, что связано в первую очередь с недостаточной изученностью механизмов действия фиброгенной пыли смешанного состава, а также действия сочетанных факторов газов, аэрозолей и др. .

Угольная пыль оценивается с двух точек зрения: санитарно-гигиенической и техники безопасности. Санитарно-гигиеническое значение угольной пыли определяется теми изменениями, которые она вызывает в органах дыхания. Основное место среди них занимает пневмокониоз. Важнейшая роль в защите организма от вредного воздействия факторов производственной среды принадлежит неспецифической защите, её базальному основному звену, а именно, фагоцитозу, осуществляемому альвеолярными макрофагами легких и нейтрофилами крови. В развитии защитно-приспособительных механизмов, возникающих в организме на ранних стадиях патологического процесса важная роль принадлежит наиболее ранним метаболическим реакциям, осуществляющимся на клеточном и субклеточном уровнях.

Химические и физические свойства угольной пыли

Пыль характеризуется совокупностью свойств, определяющих поведение ее в воздухе, превращения ее в организме, действие на организм. Из различных свойств промышленной пыли наибольшее значение имеют химический состав, растворимость, дисперсность, взрывоопасность, форма, электрозаряженность, радиоактивность.

Наиболее важные свойства пыли обуславливаются непосредственно их дисперсностью, формой частиц, хорошоей способностью к растворению и уникальным химическим составом. Для оценки пыли с гигиенической стороны наиболее важным признаком является ни что иное как дисперсность.

Пылеобразование в различных рудниках неодинаково и зависит от горно-геологических условий, микроструктуры угля, крепости его, влажности, условий залегания пласта, а также способа выемки угля, применяемых механизмов и др. Показано, что на крепких углях образование пыли примерно на 25% больше, чем на мягких. Влажный уголь дает меньшее пылеобразование. На крутых пластах пыли образуется больше, чем на пологих, что связано со спуском угля. Выемка угля по кливажу (напластованию) дает меньше пыли, чем выемка против кливажа. Основными операциями, связанными с пылевыделением, являются выемка угля комбайном, подрубка пласта врубовой машиной, отбойка ручная и отбойными молотками, навалки на конвейер, отбойка угля на крутых пластах отбойными молотками, погрузка угля с конвейера в вагонетки, работа проходческого комбайна, буровзрывные работы, машинная погрузка породы, доставка к стволу вагонетками, выгрузка скипов.

По интенсивности пылеобразования не все эти операции равноценны. По данным исследований, 95% всей пыли образуется в забоях. Из общего количества образующейся пыли 60% приходится на работу механизмов, около 20% - на взрывные работы в забое, 10% - на отбойку и 10% - на прочие работы. .

Количество взвешенной в воздухе пыли тоже различно в разных рудниках в зависимости от указанных выше причин. Наибольшая запыленность воздуха, как правило, наблюдается при работе комбайнов; при отсутствии средств борьбы с пылью концентрации ее могут достигать нескольких граммов в 1 м3 воздуха. Другой наиболее пыльной операцией является работа врубовой машины, проходческого комбайна. Концентрации пыли при этом могут достигать сотен миллиграммов в 1 м3. До 1000 мг/м3 может доходить запыленность воздуха при сухом бурении. Высокая запыленность наблюдается при взрывных работах. На крутопадающих пластах большое пылеобразование (несколько тысяч миллиграммов в 1 м3) наблюдается при спуске угля к погрузочному люку.

Угольная пыль образуется при следующих производственных операциях:

1. Отбойке угля комбайнами и взрывных работах.

2. Бурении шпуров.

3. Погрузке угля погрузочными машинами.

4. Транспортировке угля конвейерами.

5. Погрузке на погрузочных и разгрузочных пунктах.

Предельно допустимые концентрации угольной пыли:

Процесс размола дисперсных материалов хорошо описывается законом Риттингера (удельный расход электроэнергии на размол прямо пропорционален величине вновь образующейся поверхности.

Угольная пыль хорошо транспортируется потоком воздуха или продуктами сгорания. Пылевоздушная смесь образует весьма подвижную эмульсию, обладающую свойствами жидкости, и легко перекачивается по трубам. В индивидуальных системах пылеприготовления, располагаемых непосредственно у парогенератора, концентрация пыли в воздушной смеси сравнительно невелика и составляет обычно |Л1= = 0,5ч-1 кг пыли на 1 кг воздуха (или газов). При наличии центрального пылезавода (ЦПЗ) транспортировка пыли из бункеров ЦПЗ к пылевым бункерам парогенераторов производится при высоких концентрациях (порядка 30-35 кг пыли/кг воздуха) по трубопроводам малого сечения перекачивающими насосами, в которых пыль смешивается со сжатым воздухом, имеющим давление 0,5-1 МПа (5-10 кгс/см2). Перекачка высококонцентрированной пылевоздушной смеси может производиться на большие расстояния, порядка нескольких сотен метров.

Факторы, влияющие на взрывчатость угольной пыли:

1. Взрывчатая концентрация угольной пыли во взвешенном состоянии от 16 - 96г/м3 до 2000 г/м3.

2. Выход летучих веществ - 15% и более.

3. Крупность пылинок - до 1 мм, чем она мельче, тем опаснее.

Температура воспламенения угольной пыли 750 - 850 0 С. Скорость взрывной волны 1000 м/ сек. Самый сильный взрыв при концентрации 300 - 400 г/м3. При работе комбайна без орошения запыленность воздуха составляет 50 г/м3, при БВР - 300 г/м3. Отложение угольной пыли при работе проходческого комбайна составляет у забоя - 600 г/м3 в сутки. При работе очистного комбайна - 900 г/м3 в сутки. На погрузочных пунктах (пересыпах) - 100 г/м3 в сутки. 4. Влажность и зольность - чем больше влажность и зольность угля, тем пыль менее взрывоопасна. Дисперсность пыли, взвешенной в воздухе, в основном высокая: до 40-80% пылевых частиц имеют размеры до 1,3 мк, 15-35%-до 2,6 мк, 5-20% - до 4 мк и 3-10% - свыше 4 мк.

Владельцы частных домов, которые отапливаются с использованием твердотопливных котлов, регулярно сталкиваются с одной и той же проблемой – в местах хранения топлива накапливается угольная пыль. Если не очищать помещение, то со временем отходов собирается очень много, поэтому многие начинают задаваться вопросом: можно ли и как топить дом угольной пылью. Опытные истопники утверждают, что такое вполне возможно. Причем, есть два варианта использования пылеобразных отходов.

Простой способ и его недостатки

Простой способ отопления дома с использованием угольной пыли подразумевает ее загрузку в уже растопленный котел. Для этого в топку кладут сухие дрова, разжигают их, когда процесс горения выходит на определенную стадию, загружают уголь крупной фракции. Топливо должно хорошенько разгореться , иначе после загрузки пыли огонь просто погаснет. Если же всыпать угольную взвесь на завершающей стадии данного процесса, то она будет долго тлеть, выделяя при этом достаточное количество тепла.

Каковы же недостатки описанной методики? Об одном из них уже было сказано – если загрузить пыль в котел несвоевременно или в слишком большом количестве, то горение прекратится , а при попытке повторно разжечь огонь можно столкнуться с определенными трудностями. При этом формулы для точного расчета необходимого количества пыли не существует. Тут приходится ориентироваться на внутренний объем топки, максимальную силу тяги в котле и многие другие факторы. То есть определить нужную цифру можно только опытным путем.

Второй недостаток более серьезный. Дело в том, что угольная пыль сама по себе очень взрывоопасна. В осевшем состоянии она не представляет угрозы, но если концентрация взвеси в воздухе достигнет определенных значений, с высокой долей вероятности может произойти взрыв. Разрушительная сила его будет не так велика, но главная опасность в таких ситуациях исходит от возникшего впоследствии пожара. Хозяевам, которые всерьез задумываются над тем, как топить дом угольной пылью, следует всегда помнить об этом свойстве измельченного топлива.

Приготовление специальной смеси

Именно попытка устранить пожарную опасность, возникающую в связи с использованием сухой угольной пыли, привели к появлению второго метода отопления с ее помощью. В этом случае сначала готовят особую смесь, чем-то напоминающую топливные брикеты . Нечего сложного в этой технологии нет и, в принципе, каждый может освоить ее в домашних условиях.

Итак, для приготовления топливной смеси берут одинаковое количество угольной пыли и мелких древесных опилок, соединяют их, доливают воду и перемешивают до получения однородной массы. Главный секрет здесь – правильно определить необходимое количество воды, при добавлении которой ориентируются на консистенцию смеси. Она должна напоминать слишком густую штукатурку, быть слегка влажной и в процессе перемешивания схватываться плотными комками.

Как топить дом угольной пылью, точнее смесью на ее основе? Для начала в котел загружают дрова, полностью заполняя объем топки. Для этой цели желательно отбирать древесину с плотной структурой , которая при горении дает хорошие угли, а не рассыпается в мелкую золу. После того, как дрова разгорятся, выжидают 10-15 минут, чтобы во внутреннем объеме котла установился подходящий температурный режим. Далее, горящие поленья тщательно разравнивают с помощью кочерги и сверху горкой выкладывают подготовленную смесь.

Поскольку угольно-опилочная смесь обладает высокой влажностью, сразу после ее загрузки температура в котле резко понизится. Поэтому необходимо открыть полную тягу, а по возможности в нижнее поддувало направить сильный поток воздуха. Для этого можно использовать обычный небольшой вентилятор. Его выключают, как только процесс горения восстановится, и температура медленно пойдет вверх. Одновременно прикрывают шибер воздуховода.

Смесь из угольной пыли и опилок будет не столько гореть, сколько активно тлеть. Процесс этот может продолжаться до 5 часов – все зависит от режима воздухообмена в котле. Опыт показывает, что тепловой энергии, которая выделяется при полном сгорании 15 литров смеси, достаточно для обогрева дома площадью 100-120 кв. метров на протяжении 10-12 часов. Таким образом, описанную выше процедуру придется повторять дважды в день.

Итак, если вы всерьез задумались над тем, как топить дом угольной пылью, то у вас есть два пути. В первом случае вы просто засыпаете пыль в котел, где уже горит уголь крупной фракции. При этом очень важно определить оптимальное количество пылевидного топлив, а также не допускать перехода пыли во взвешенное состояние, поскольку это чревато ее взрывом со всеми вытекающими. Второй способ посложнее – пыль смешивают с древесными опилками и, постепенно вливая воду, добиваются нужной консистенции смеси, которую затем загружают в котел поверх горящих дров. Такой метод требует предварительной подготовки, но при этом он более безопасен и эффективен.

Органические пыли в большинстве случаев сами по себе пневмокониозов не вызывают. Описанные в литературе случаи кониозов, вызванных теми или иными органическими пылями, при более тщательном анализе симптоматологии часто оказываются не кониозами, а другими формами заболевания легких. Из всех видов органических пылей наибольшее значение имеет угольная пыль. Фиброзы легких, наблюдаемые при антрако-силикозах, обусловливаются не угольной, а, как указывалось выше, содержащейся в ней в качестве примеси минеральной пыли, куда входит кварц и силикаты.

Примесь минеральных частиц в угольной пыли может быть довольно значительной; так, в бурых углях она достигает 25-30%. Отличить под микроскопом пылинки угля от минеральных частиц довольно трудно, так как большие черные частицы угля покрывают бесцветные минеральные частицы. Мнение, что фиброзы легких в этих случаях вызываются минеральной пылью, подтверждается тем, что в легочной ткани рабочих, вдыхавших угольную пыль с примесью минеральной, химически определяется наличие повышенного количества кремнезема.

Однако исследования последних лет, проведенные институтом физиологии труда (Раввин и др.), указывают на возможность развития фиброза легких под влиянием вдыхания чистой угольной пыли, не содержащей ни кварца, ни силикатов. Эти фиброзы протекают доброкачественно.

Пыль и пневмония . Проникновение пыли в альвеолы может сопровождаться образованием в них воспалительного эксудата. Этот эксудат при наличии достаточно вирулентных патогенных микробов может распространиться на более или менее обширный участок легочной ткани и дать клиническую картину долевой, или дольчатой, пневмонии. Эти острые пылевые пневмонии возможны прежде всего у рабочих, занятых размолом так называемого томасового шлака - побочного продукта сталелитейного производства.

Последний благодаря большому содержанию фосфорных солей представляет собой ценное искусственное удобрение. Чтобы сделать шлак пригодным для употребления, его размалывают в порошок. В тот период, когда на заводах был введен размол томасового шлака, у рабочих, по данным иностранных авторов, часто наблюдались пневмонии с тяжелым течением и большим процентом смертности, причем смертность от пневмонии у рабочих, занятых размолом томасового шлака, была в 30-60 раз выше, чем у остального населения того же возраста.

Рассматриваемая форма пневмоний относится чаще всего к лобарным . Исходом ее в случаях, оканчивающихся выздоровлением, может быть резкая эмфизема. Кроме томасового шлака, пневмонии вызывает пыль марганцовой руды (бурого железняка) и двухромовокислого калия. В России эти пневмонии встречаются редко.

Вместе с пылью в легкие могут заноситься споры различных грибков- плесневых, лучистых и др., что ведет к развитию так называемых пневмомикозов. Чаще всего встречается заражение разновидностями рода Aspergillus. Заражению легких грибками подвержены мукомолы, сельскохозяйственные рабочие, рабочие пивоваренных заводов, рабочие, имеющие дело с волосом животных, и др. Болезнь протекает то в виде пневмонии, то в виде бронхита, большей частью вяло, с ремиссиями, и в большинстве случаев заканчивается выздоровлением.

Растительные пыли приводят к острым, подострым, а также к хроническим поражениям легких. Их способ действия не выяснен, и в некоторых случаях неизвестен вредный агент, находящийся в растительном веществе семян, как, например, некоторые протеины, алкалоиды или другие раздражающие и токсические вещества; иногда их вредное действие бывает обусловлено загрязнением биологическим (бактерии, споры, мицелий) и минеральным (силиций).