Установки для проветривания и орошения пыли и выхлопных газов в карьерах на шасси ЯАЗ-210 и БелАЗов различных моделей, 1950 - 2000-ые годы.
Пыль и выхлопные газы - серьезная проблема при разработке месторождений открытым способом. Она возникла в 1950 - 1960-х годах с углублением ряда карьеров свыше 100-150 метров и появлением на них первых отечественных большегрузных (по тем временам) экологически несовершенных карьерных самосвалов МАЗ-525, которые были одной из причин начавшихся простоев карьеров из-за сверхнормативного загрязнения их атмосферы. Основной причиной загрязнения атмосферы карьеров является ухудшение условий естественного воздухообмена с увеличением глубины карьеров, особенно при температурной инверсии и штилях, при которых турбулентный воздухообмен выработанного пространства с окружающей атмосферой значительно затрудняется. В период с конца 1950-х и до конца 1970-х годов шли интенсивные исследования, направленные на улучшение естественного проветривания и разработку средств и способов искусственной вентиляции карьеров. В этот период был создан ряд экспериментальных установок на базе реактивных двигателей ВК-1, РД-3М-500, промышленных вентиляторов, разработан специальный карьерный вентилятор ПВУ-6, тепловые установки - «метеотроны», на базе вертолетных винтов (Ми-2, Ми-4) и винтомоторных групп самолетов, начиная с Ан-2 и кончая Ту-114. Основными установками для искусственного проветривания карьеров, которые прошли значительное количество испытаний стали установки серии УМП (УМП-1, УМП-14, УМП-21). Эти установки сами по себе являлись мощными источниками загрязнения атмосферы карьера, особенно канцерогенами. Количество выбросов многих загрязнителей от них равно выбросу от нескольких десятков большегрузных автосамосвалов. Коэффициент полезного действия ранних/старых вентиляторных установок обычно не превышал 10-12%. Со временем они стали более эффективными и экономичными... 1 фото - Ранняя установка для проветривания карьера на шасси ЯАЗ-210 в Сибайском карьере БМСК, Башкирская АССР, 1950-ые годы; 2 - 4 фото - Универсальная вентиляторная установка с двигателем РД-3М-500 на шасси БелАЗ-540. Один из подобных автомобилей также эксплуатировался в Сибайском карьере в 1970-ых годах (2 фото). Установка предназначалась для проветривания карьеров и полигонов, очистки дорог и взлётных полос, обогрева и сушки хозяйственных объектов, создания газовых и паровых завес, тушения пожаров на нефтяных скважинах, искусственного изменения рельефа и т.д. Авиационный двигатель РД-3М-500 установлен на шасси справа от кабины водителя, вместе с топливным баком и решетчатым эжектором. ТРД двинут вправо от оси самосвала не только, чтобы миновать кабину, но и для того, чтобы разместить тут же на платформе запас топлива (11 кубометров керосина марки Т-1 или ТС-1). Пластины решётки с помощью гидропривода изменяют направление воздушной струи. Угол отклонения потока составляет 45 градусов, поворачивать поток при этом можно на все 360. При вращении ротора с частотой 4200 оборотов в минуту поток набирает температуру до 320 градусов по Цельсию и развивает скорость до 360 м/с. Машина обладала высокой степенью автоматизации и контроля, так что водитель-оператор может не обладать специальными навыками. Керосин улетал "со свистом" - до 2,77 кг в секунду. Надо отметить, что двигателю не позволяли раскручиваться на полную, ограничив его частоту 4200 об/мин (несколько ниже номинальных). Естественно, предполагалось использование отлетавших своё моторов. Разработана установка при участии Казанского завода №16 (ныне ОАО конструкторско-производственное предприятие "Авиамотор") - производителя самих авиационных двигателей; 5 фото - Целесообразным было признано использование установки местного проветривания УМП-1 на базе самосвала БелАЗ-548А с горизонтально расположенным рабочим инструментом (винт от самолета Ан-2), выпускалась Пермским заводом горношахтного машиностроения с 1982 года. Она создает изотермическую горизонтальную струю воздуха, в которую можно впрыскивать воду из бака емкостью 30 м3. При использовании этой установки необходимо соблюдать следующее правило: создаваемая установкой струя должна быть направлена не против естественных ветровых потоков, а способствовать их развитию и усиливать их действие; 6 фото - Конструкторским бюро НИИОГР по техническому заданию ИГД МЧМ СССР был разработан рабочий проект самоходной оросительно-вентиляционной установки ОВ-3. ОВ-3 монтировалась на шасси автомобиля БелАЗ-540 и может быть использована для проветривания застойных зон и подавления локальных очагов витающей пыли и растворимых газов (при одновременной работе винта и оросительных форсунок), а также для очистки автодорог от свежевыпавшего снега (при работе винта во время движения автомобиля). В зимний период возможна замена водяного бака и гидромонитора специальным пескоразбрасывателем с соответствующей емкостью для сухого песка. Затраты на изготовление и эксплуатацию оросительно-вентиляционных установок ОВ-2 и ОВ-3 на Центральном железорудном карьере Гороблагодатского РУ, отнесенные к стоимости 1 тонны руды, соответственно составляли 0,38 и 0,59 коп., экономический эффект от применения агрегатов в несколько раз превышал расходы на них. Установки ОВ-1, ОВ-2 и ОВ-3, как и АИ-20 КВ, могут быть использованы для местного проветривания угольных и рудных карьеров с автомобильным транс портом. Техническая характеристика установки ОВ-3: Диаметр винта: 3,6 м. Скорость вращения винта: 1500 об./мин. Расход воздуха в начальном сечении: 210 м3/с Средняя скорость в начальном сечении: 21 м/с Расход воздуха на расстоянии 150 м. от винта: 4700 м3/с Осевая скорость в том же сечении: 2 м/с Средняя скорость в том же сечении: 0,4 м/с Угол расширения струи (по поверхности земли): 23 Мощность, потребляемая винтом: 320 л.с. Ориентировочная масса установки в снаряженном состоянии: 46 тонн; 7 - 8 фото - Установка местного проветривания УМП-1Б. Разработчик и изготовитель: НАО НИПИгормаш, город Екатеринбург, ранее Научно-исследовательский проектно-конструкторский институт горного и обогатительного машиностроения НПО "Уралгормаш", город Свердловск. Представляет собой самоходный вентилятор-ороситель, предназначенный для использования в карьерах, имеющих автомобильные дороги. На раме, соединенной с рамой автомобиля, установлена приводная колонка с винтом. Привод осуществляется от двигателя через карданные валы и редуктор, промежуточный карданный вал и повышающую передачу автомобиля. Поворот винта в горизонтальной и вертикальной плоскостях обеспечивается гидравлическими цилиндрами. Водяная система с помощью насоса и вентилей обеспечивает подачу воды из цистерны в гидромонитор, поливочное устройство и форсунки, а при необходимости и забор воды из любого водоема. Подача воды в воздушную струю осуществляется форсунками, расположенными на верхнем ограждении. Орошение горной массы производится с помощью гидромонитора, автомобильных дорог - с помощью поливочного устройства. Технические данные: База: БелАЗ-548А или 7547 Рабочий винт: авиационный винт типа АВ-2 Число лопастей винта: 4 Диаметр винта: 3,6 м Частота вращения винта: 880 - 1200 об./мин. Дальнобойность воздушной струи: 400 м Гидромонитор: ствол лафетный ПЛС-П-20 Дальнобойность струи из гидромонитора: 70 м Расход воды: 0,03 м3/с Рабочее давление воды в гидромониторе: 0,7 - 0,9 (9,1) МПа (кгс/см2) Ширина полосы поливки дороги, не менее: 12 м Габариты в транспортном положении, не более: длина 10 690 мм, ширина (по базовому шасси) 4620 мм, высота 4600 мм Вместимость цистерны: 30 м3 Снаряженная масса: 30 500 кг; 9 - 10 фото - Модернизированная УМП-30-081 на шасси БелАЗ-7958 также предназначена для работ по пылеподавлению в забоях и на технологических дорогах. УМП-30-081 оснащена резервуаром для воды емкостью 30 куб. метров и специальным оборудованием для полива дорог и распыления жидкости с целью прибивания пыли при работе горнодобывающей техники. Также машина имеет гидромонитор, что позволяет использовать автомобиль не только для содержания дорог, но и для ликвидации возникающих возгораний. Дальнобойность воздушной струи не менее 400 м, дальнобойность струи и гидромонитора не менее 70 м, ширина полосы поливки дороги не менее 12 м. Новая техника была изготовлена по заказу ОАО ХК «Якутуголь», входящем в ОАО «Мечел-Майнинг», для работы в разрезе «Нерюнгринский».
Техника стран СЭВ и ОВД
Установки для проветривания и орошения пыли и выхлопных газов в карьерах на шасси ЯАЗ-210 и БелАЗов различных моделей, 1950 - 2000-ые годы.
Пыль и выхлопные газы - серьезная проблема при разработке месторождений открытым способом. Она возникла в 1950 - 1960-х годах с углублением ряда карьеров свыше 100-150 метров и появлением на них первых отечественных большегрузных (по тем временам) экологически несовершенных карьерных самосвалов МАЗ-525, которые были одной из причин начавшихся простоев карьеров из-за сверхнормативного загрязнения их атмосферы. Основной причиной загрязнения атмосферы карьеров является ухудшение условий естественного воздухообмена с увеличением глубины карьеров, особенно при температурной инверсии и штилях, при которых турбулентный воздухообмен выработанного пространства с окружающей атмосферой значительно затрудняется. В период с конца 1950-х и до конца 1970-х годов шли интенсивные исследования, направленные на улучшение естественного проветривания и разработку средств и способов искусственной вентиляции карьеров. В этот период был создан ряд экспериментальных установок на базе реактивных двигателей ВК-1, РД-3М-500, промышленных вентиляторов, разработан специальный карьерный вентилятор ПВУ-6, тепловые установки - «метеотроны», на базе вертолетных винтов (Ми-2, Ми-4) и винтомоторных групп самолетов, начиная с Ан-2 и кончая Ту-114. Основными установками для искусственного проветривания карьеров, которые прошли значительное количество испытаний стали установки серии УМП (УМП-1, УМП-14, УМП-21). Эти установки сами по себе являлись мощными источниками загрязнения атмосферы карьера, особенно канцерогенами. Количество выбросов многих загрязнителей от них равно выбросу от нескольких десятков большегрузных автосамосвалов. Коэффициент полезного действия ранних/старых вентиляторных установок обычно не превышал 10-12%. Со временем они стали более эффективными и экономичными...
1 фото - Ранняя установка для проветривания карьера на шасси ЯАЗ-210 в Сибайском карьере БМСК, Башкирская АССР, 1950-ые годы;
2 - 4 фото - Универсальная вентиляторная установка с двигателем РД-3М-500 на шасси БелАЗ-540. Один из подобных автомобилей также эксплуатировался в Сибайском карьере в 1970-ых годах (2 фото). Установка предназначалась для проветривания карьеров и полигонов, очистки дорог и взлётных полос, обогрева и сушки хозяйственных объектов, создания газовых и паровых завес, тушения пожаров на нефтяных скважинах, искусственного изменения рельефа и т.д. Авиационный двигатель РД-3М-500 установлен на шасси справа от кабины водителя, вместе с топливным баком и решетчатым эжектором. ТРД двинут вправо от оси самосвала не только, чтобы миновать кабину, но и для того, чтобы разместить тут же на платформе запас топлива (11 кубометров керосина марки Т-1 или ТС-1). Пластины решётки с помощью гидропривода изменяют направление воздушной струи. Угол отклонения потока составляет 45 градусов, поворачивать поток при этом можно на все 360. При вращении ротора с частотой 4200 оборотов в минуту поток набирает температуру до 320 градусов по Цельсию и развивает скорость до 360 м/с. Машина обладала высокой степенью автоматизации и контроля, так что водитель-оператор может не обладать специальными навыками. Керосин улетал "со свистом" - до 2,77 кг в секунду. Надо отметить, что двигателю не позволяли раскручиваться на полную, ограничив его частоту 4200 об/мин (несколько ниже номинальных). Естественно, предполагалось использование отлетавших своё моторов. Разработана установка при участии Казанского завода №16 (ныне ОАО конструкторско-производственное предприятие "Авиамотор") - производителя самих авиационных двигателей;
5 фото - Целесообразным было признано использование установки местного проветривания УМП-1 на базе самосвала БелАЗ-548А с горизонтально расположенным рабочим инструментом (винт от самолета Ан-2), выпускалась Пермским заводом горношахтного машиностроения с 1982 года. Она создает изотермическую горизонтальную струю воздуха, в которую можно впрыскивать воду из бака емкостью 30 м3. При использовании этой установки необходимо соблюдать следующее правило: создаваемая установкой струя должна быть направлена не против естественных ветровых потоков, а способствовать их развитию и усиливать их действие;
6 фото - Конструкторским бюро НИИОГР по техническому заданию ИГД МЧМ СССР был разработан рабочий проект самоходной оросительно-вентиляционной установки ОВ-3. ОВ-3 монтировалась на шасси автомобиля БелАЗ-540 и может быть использована для проветривания застойных зон и подавления локальных очагов витающей пыли и растворимых газов (при одновременной работе винта и оросительных форсунок), а также для очистки автодорог от свежевыпавшего снега (при работе винта во время движения автомобиля). В зимний период возможна замена водяного бака и гидромонитора специальным пескоразбрасывателем с соответствующей емкостью для сухого песка. Затраты на изготовление и эксплуатацию оросительно-вентиляционных установок ОВ-2 и ОВ-3 на Центральном железорудном карьере Гороблагодатского РУ, отнесенные к стоимости 1 тонны руды, соответственно составляли 0,38 и 0,59 коп., экономический эффект от применения агрегатов в несколько раз превышал расходы на них. Установки ОВ-1, ОВ-2 и ОВ-3, как и АИ-20 КВ, могут быть использованы для местного проветривания угольных и рудных карьеров с автомобильным транс портом.
Техническая характеристика установки ОВ-3:
Диаметр винта: 3,6 м.
Скорость вращения винта: 1500 об./мин.
Расход воздуха в начальном сечении: 210 м3/с
Средняя скорость в начальном сечении: 21 м/с
Расход воздуха на расстоянии 150 м. от винта: 4700 м3/с
Осевая скорость в том же сечении: 2 м/с
Средняя скорость в том же сечении: 0,4 м/с
Угол расширения струи (по поверхности земли): 23
Мощность, потребляемая винтом: 320 л.с.
Ориентировочная масса установки в снаряженном состоянии: 46 тонн;
7 - 8 фото - Установка местного проветривания УМП-1Б. Разработчик и изготовитель: НАО НИПИгормаш, город Екатеринбург, ранее Научно-исследовательский проектно-конструкторский институт горного и обогатительного машиностроения НПО "Уралгормаш", город Свердловск. Представляет собой самоходный вентилятор-ороситель, предназначенный для использования в карьерах, имеющих автомобильные дороги. На раме, соединенной с рамой автомобиля, установлена приводная колонка с винтом. Привод осуществляется от двигателя через карданные валы и редуктор, промежуточный карданный вал и повышающую передачу автомобиля. Поворот винта в горизонтальной и вертикальной плоскостях обеспечивается гидравлическими цилиндрами. Водяная система с помощью насоса и вентилей обеспечивает подачу воды из цистерны в гидромонитор, поливочное устройство и форсунки, а при необходимости и забор воды из любого водоема. Подача воды в воздушную струю осуществляется форсунками, расположенными на верхнем ограждении. Орошение горной массы производится с помощью гидромонитора, автомобильных дорог - с помощью поливочного устройства.
Технические данные:
База: БелАЗ-548А или 7547
Рабочий винт: авиационный винт типа АВ-2
Число лопастей винта: 4
Диаметр винта: 3,6 м
Частота вращения винта: 880 - 1200 об./мин.
Дальнобойность воздушной струи: 400 м
Гидромонитор: ствол лафетный ПЛС-П-20
Дальнобойность струи из гидромонитора: 70 м
Расход воды: 0,03 м3/с
Рабочее давление воды в гидромониторе: 0,7 - 0,9 (9,1) МПа (кгс/см2)
Ширина полосы поливки дороги, не менее: 12 м
Габариты в транспортном положении, не более: длина 10 690 мм, ширина (по базовому шасси) 4620 мм, высота 4600 мм
Вместимость цистерны: 30 м3
Снаряженная масса: 30 500 кг;
9 - 10 фото - Модернизированная УМП-30-081 на шасси БелАЗ-7958 также предназначена для работ по пылеподавлению в забоях и на технологических дорогах. УМП-30-081 оснащена резервуаром для воды емкостью 30 куб. метров и специальным оборудованием для полива дорог и распыления жидкости с целью прибивания пыли при работе горнодобывающей техники. Также машина имеет гидромонитор, что позволяет использовать автомобиль не только для содержания дорог, но и для ликвидации возникающих возгораний. Дальнобойность воздушной струи не менее 400 м, дальнобойность струи и гидромонитора не менее 70 м, ширина полосы поливки дороги не менее 12 м. Новая техника была изготовлена по заказу ОАО ХК «Якутуголь», входящем в ОАО «Мечел-Майнинг», для работы в разрезе «Нерюнгринский».