Введение к работе
Актуальность ог.^оти, Рхокал г?'пень f.w-mi'yfiir'H лг^чя угля, глубокое обогащение и рассортировка коксуктдихся и энергетических угле!*, а также сжигание ;;х 2 ли.гсугияыых установках уг.-'Лїг»іг>?пт огіьзми іїергіьсзіи.юго и складируемого угл; с большим содоргашил
W1W.KX Я пиЛОГЛДКЫХ ?pSJfUnf. EeipOLELi ЭрОС ІЯ ОТ .рі:".'0? ПО' :руШ.і-
сти ,молі(Оі|-'р.ікі;:іо![іого угля, особенна ;;р;і 'іраяпісрікроь.мгіи ;:а дальние расстояния, приводит к его значительным потерям.
На основания экспериментяггьнчх ,чиннх, гтс.чугтпігс г период опытных пороьозок угля милких фракций при СКОРОСТЯХ до ТОО га.:/ч, установлено, что потери угля от выдувания воздушным потоком о единицы поверхности штабеля уволичивантся пропорционально скорости движения поезда. После 2000 км пути потеря угля от выдувания достигают 2-4 т на один полувагон, если не применять средств профилактика потерь груза.
На некоторых обогатительных фабриках погрузка угля в железнодорожные вагоны осуществляется с резервных угольных складов, которые находятся г- непосредственной близости от пунктов по грузка .В летнее время поверхность открытого угольного штабеля быстро теряет влагу и легко поддается ветровой эрозии. Обезвоженные участки при скорости ветра 4-5 м/с и более становятся ллтенеяв-нымк источника"!» пыли. Поднимагаш&тея с поверхности штабеля угольная пыль отрицательно влияет на санитарно-гигиенические условия обогатительных фабрик.
Решение проблемы защиты" от ветровой "эрозии "поверхности-" кздкофракциоішого угля позволит предотвратить ого потери при транспортировании и улучшить санитарно-гигиенические условия на предприятиях Кяптопэкарго РФ.
Отэчсствзнеий и зарубежные опыт показывает, что как практически применяемые мара, так п проводимые научные исследования по предотвращении ветровой эрозии мелкофракпконяого угля основываются на развитии в основном двух направлений:
создайте нотис конструкция транспортных'емкостей;
применение профилактических мероприятий, предотвращающих ветровую эрозию мелкофракцдоняого угля.
В последнее время все большее лримвненяе находит хими- , ческий способ защиты мелкофракциояного угля от выдувания.
Основными причинами ограниченного применения ранее разработанных покрытий является сложная технология приготовления и нанесения, а также несоответствие эксплуатационным требованиям (недостаточная прочность и водострйкость).
Несмотря на разнообразив полимеров, с помощью которых в последние годы эффективно решаются многие проблемы на предприятиях угольной промышленности,применение их с целью защиты поверхности мелкофракционного угля от ветровой эрозии находится на стадия поиска, полупромышленных- испытаний. Особый интерес представляю! скрепляющие составы на осново водных растворов полимеров. Защитные покрытая на их основе являются наиболее перспективными'ло комплексу физико-механических и токсикологических свойств.
Целър работы является разработка эффективных способов и средств предотвращения потерь мелкофракционяого угля от воздействия ветровой эрозии пра его транспортировании и хранении.
Идея работы заключается в разработке технологии и изыскании
скрепляющих соотавов на осново пэдефицитншс, экономичных 'карба-
издных смол, которые в результате физико-химического взаимодей
ствия с малкофракциокным углем обеспечивают надежную к нему
адгезию, образуя защитное покрытие, предохраняющее уголь от вы
дувания при его транспортировании и хранении. }
Методика выполнения работы, включала в себя анализ е обобщение отечественного и зарубежного опыта борьбы о потерями мелкофракциояного угля при транспортировании и храпении', теоретические и экспериментальные исследования, планирование эксперимента, лабораторные и промышленные испытания, аналитическую обработку результатов исследований о помощью методов математической статистики.
На зашиту выносятся следгвпше научные положения: " эффективность применения и прочностные свойства карбамздпого скрепляющего, состава зависят от степени метаморфизма а физико-химических свойств обрабатываемого угля, основными из которых являются отелень пористости п влагопоглощавдая способность;
критерием эффективности поверхностного покрытия угольной массы составом^ на основе водного раствора карЗёглидноЙ смолы" яз-'" ляется его когезионная прочность (на менее 0,3 Ша), которая обеспечивает кесбходимуа ЕотроэрозЕонную устойчивость насыпной
массы угля; '. .
r.0i^z"ss:\r. кг.рбшгалпого состава {1С,? хлорида /.илывн и 5;* карбамида) оґіеспечгвагт ко кім ниє те^дера/г, ры заотиьии.;;т рабочи-і-о раствора до._-І5?__С,. снижение— содержания- свободного Лорметь-."^лда до 2,5;ї (улучпег.ие сліїлтерно-гіігааяи'мок^/. нок-іу.їс.'іоя) , иовшлоняз эластичности полимг-ря до 5-Ю м". і: аго ког-уисяію.і прочности до 0,5-0,є ;а.
Достоверность научных положений, гігеодов и рокомзндг.диі подтверждается удовлетворительной сходимостью результатов таорв-тичсокгх і! окапримеитальных иеследт>анп.''(, применение1/! ігри обработка експориментальннх данных аппарата математической статкс-тяки, положительными результатам и достаточно большим объемом лабораюршіх иссдвдонеянй фиэико-тямЕчеегтос сгоЗств угля л зд--шиілоґо материала (более 2Ш опытов), экспериментально установленным фактом снижения потерь мелкофракгпмнпого угля при перо-возках о использованием разработанного карбамидного состава, положительными результатами внедрения.
Научная новизна работы;
разработали эффективные, надежные в эксплуатации скрепляющие соотавы на основе водного растізора карбамидной смолы для предот-т вращения ветровой эрозпи транспортируемого и складируемого угля;
установлена закономерность пзмонеяия прочностных свойств я енггїтннх карбаквдных составов в зависимости от физико-химических свойств обрабатываемого уг.ия, на основе которой предложен метол опрзделекия оптимального расхода карбамидного состава с учетом степени пористости и влагопоглещэдадэй способности угля і
для повышелия эксплуатационных качеств скрепляющего состава обоснована его модификация хлористим калггаем в количество 10-12 мае./?, способствующая сшгаєкию температуры гастиваніш рабочего' раствора да -15 С, повышению его эластичности до 5-Ю мм и когезионной прочнооти до 0,5-0,6 МПа при оохраяенчи" г-Фчкті:вноЗ смачіш&ге'Ой способности.
Практическое дначрние работн;
разработаны новые средства защиты поверхности малкофракцион-иого угля от Еыдувшшя при транспортировании л хранении с использованием водного раствора карбамидной смолы, 7>т.<т«">!шичвс«і улучшенными зкеялуатацдонпо-технолэлпеокимп споіїетьакя по сравнении с'ранбО примзнявтамиоя составами;
ргзработала технология нанесения защитного состива на поверхность угля, отличающаяся разделышм нанесением растворов
смолы и отвзрдлтеля, снесение когорцх происходит в воздухе, путам пересечения напорных струй коллектора;
предложен метод расчета оптимального расхода карбамидного состава с учетом физико-химических свойств обрабатываемого угля;
проведена оценка защитных свойств карбамидного состава в промышленных условиях при транспортирования и складировании угля.
Реализация работы. Разработанный способ укрепления поверхности мелкофракционного угля прошел опытно-промышленную проверку на предприятиях угольной промышленности: ОФ "Таш-Кумир-1 ПО "Сред-азуголь", ОФ "Центральная11 ПО "Чолябинскуголь", внедрен в ПО ( "Средазуголъ" на ОФ "Таш-Кумыр" и в ПО "Экибастузуголь", гда в настоящее время ведется строительство пункта погрузки угля о использованием разработанных средств на разрезе "МаЯкубенсккй".!
Получен фактический экономический эффект от внедрения разработанных средств и способов профилактики поверхности мелкофракционного угля от ветровой эрозии, который составил 250 тыо. руб. на I мля.т перевозимого угля (в ценах 1991 г.).
Апробация работы. Основные положения работы докладывались^
на научных семинарах лаборатории . профилактических покрытий НИИ
открытых горных работ (Челябинск, І99І-І993), семинарах отделе
ния горно-технических проблем и технических советах Института
горного дела им.А.А.Скочинского (Москва,1992; 1993)', технических
советах ПО "Средазуголь", ПО "Экибастузуголь", ПО "Челябинск-
уголь". ' . і
Публикации. По основным результатам исследований опубликовано 9 печатных работ, получено 3 авторских свидетельства.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из взеденая, пяти глаз и заключения, изложенных на 190 страницах машинописного текста, и содержит 32 рисунка, ? таблиц, список литературы из 89 наименований и 14 приложения.