ӘОЖ 502.3 DOI 10.52167/1609-1817-2023-125-2-25-33 С.Ж. Кәріпбаев , М.А Бимағамбетов,А.К.Молдабеков,
Ш.К.Қошанова, Ж.А.Азелханова
Азаматтық авиация академиясы, Алматы, Қазақстан Е-mail: [email protected]
ӨЗДІГІНЕН ЖАНУҒА БЕЙІМ СУЛЬФИДТІ КЕНДЕРДІҢ ҮЙІНДІЛЕРІНЕН АТМОСФЕРАҒА ТАРАЛАТЫН ЗИЯНДЫ ЗАТТАРДЫ АЗАЙТУ
Андатпа. Еліміздің табиғи ресурстарға, оның ішінде түсті металдарға бай екені ресми деректерден белгілі. Кейбір кен орындары қуатты тау-кен жабдықтарын пайдалана отырып, ашық әдіспен игеріледі.
Мұндай жағдайларда шаңның ең қарқынды бөлінуі жарылған тау массасын экскаватормен тиеу кезінде болады. Бұл процесс кезінде шаңның шығуын азайту үшін су немесе әртүрлі химиялық заттардың сулы ерітінділері қолданылады. Полиметалл карьерлерінде жұмыс процесінде бөлініп шығатын шаңның құрамында бос кремнеземнің жоғары деңгейі болуы мүмкін, бұл адам денсаулығына үлкен қауіп төндіретінін көрсетеді.
Сонымен қатар, сульфидті кендерді игеру кезінде жарылған үйіндіде өздігінен қызу процесі жиі байқалады, ол өздігінен жануға айналуы мүмкін. Бұл кеннің пайдалы компоненттерінің жоғалуына, байыту көрсеткіштерінің нашарлауына, экологиялық және экономикалық зиянға әкеледі. Мұндай жағдайларда шаңды басу үшін таза суды пайдалану сульфидті кендердің тотығу процесін одан әрі күшейтуі ықтимал.
Ылғалдандыру үшін тотығуға қарсы қасиеттері бар күрделі әрекетті ерітінділерді пайдалану керек. Кеннің тотығу қарқындылығы жарылған кен үйіндісінің температуралық режимімен сипатталады. Бұдан шығатыны, шаңды басуға таңдап алынған кешенді әрекетті ерітіндінің тотығу қарқындылығына әсер ету сипатын ылғандандырылған кен үйіндісінің температурасының өзгеруінен бағалауға болады.
Осыған байланысты өздігінен жануға бейім сульфидті кен үйіндісінің жылу балансының теңдеуі қарастырылған. Жылу теңдеуінің шекаралық есебінің шешімі алынған. Жарылған кен үйіндісінің температуралық режимінде жылу көздерінің тығыздығы маңызды рөл атқаратыны анықталған. Оның мәні негізінен жарылған үйіндіні құрайтын жеке кен фракцияларының оттегіні сору жылдамдығының константаларының ( ) қосындысымен анықталатыны айқындалған. Кеуекті сорбент түйіршіктерінде уақыт бойынша оттегі концентрациясының өзгеру жылдамдығы мен диффузия арқылы кеуектерге оттегінің түсуі мен оның осы кеуектерден сіңірілуі арасындағы айырмашылық ретінде анықталған шама арасында тепе-теңдік бар деп болжанған. Мұндай тепе-теңдік теңдеуінің шекаралық шарттарды ескере отырып алынған шешімі берілген.
Түйінді сөздер. Өздігінен жану,оттегінің сорылу жылдамдығының тұрақтысы, жылу көздерінің тығыздығы, диффузия.
Кіріспе.
Кендердің химиялық белсенділігі оттегіні сіңіру жылдамдығымен бағаланады.
Әртүрлі заттардың ерітінділерімен ылғандырылған кеннің химиялық белсенділігін анықтау кезінде мыналарды ескеру қажет.
Өздігінен жану орын алатын табиғи жағдайларға сынақ жүргізілетін жағдайлар неғұрлым жақын болса, зерттеу нәтижелері дәлірек болады.
Жоғарыда айтылғандарға сүйене отырып, өздігінен қызатын материалдың жинақтауындағы көлем бірлігі үшін жылу балансының теңдеуі шешілді және әртүрлі параметрлердің оған тигізетін әсері анықталды.
Өздігінен қызатын материалдың жинақтауындағы көлем бірлігі үшін жылу балансының теңдеуі келесі түрде анықталады [1,2]:
QUCм= Cмм
T +Cв 1Б у T
+м2T+ F(n), (1)
мұндағы :QUC м- тотығу арқылы жылудың түзілуі, Дж/(м3.с) ; Q- оттегі сорбциясының меншікті жылуы, Дж/м3 ;
Ū – оттегінің сорбция жылдамдығының тұрақтысының орташа мәні, м3/(кг.с);
С- үйіндідегі оттегінің концентрациясы, бірлік бөлшектері;
γм - материалдың көлемдік тығыздығы ,кг/м3; Cм
T
м - материал көлемінің бірлігін қыздыруға кететін жылу;
Cм- материалдың жылу сыйымдылығы, Дж/(кг.К);
T - материалдың жылыну жылдамдығы,К/с;
Cв1B=
у T
- үйінді арқылы өтетін ауаны жылытуға жұмсалатын жылу;
Cв- ауаның жылу сыйымдылығы, Дж/(кг.К);
1- ауаның тығыздығы, кг/мз;
B- үйіндідегі ауа ағынының жылдамдығы,м/с;
у T
- ауа ағынының бойындағы температура градиенті,К/м;
м2T- жылуөткізгіштік арқылы жылу беру ;
м- материалдың меншікті жылу өткізгіштігі , Дж/(м.с.К);
2T
- x, y, z координаталарына қатысты температураның екінші туындыларының
қосындысы, К/ м2;
F(n)- жекелеген жағдайларда маңызды болуы мүмкін шығыстардың баптары (мысалы, судың булануы, ашық беттерден жылудың таралуы т.с.с .).
Осы зерттеудің мақсатын ескере отырып, осы теңдеуді талдау, атап айтқанда ылғалдандыру үшін қолданылатын ерітінділердің өздігінен жануға бейім кендердің тотығу процесіне әсерін зерттеу нәтижесінде жылуөткізгіштіктің теңдеуі алынды
Tt = αTуу+, (2) бұл теңдеу бастапқы
) , (у о
T =Tн, (0 уH); (3) және шектеуші шарттары
t t t o
T( , )=( ),( > )o ; (4) T(H,t)=T 1, (t> )o ; (5) бар жылу өткізгіштік теңдеуінің шеткі есебі болып табылады,
мұндағы Tt- кен үйіндісінің қызу жылдамдығы,K/c;
Tyy- үйінді тереңдігіне (у) қатысты температураның екінші туындысы;
- жылу өткізгіштік коэффициенті, м2 /с ;
−жылу көздерінің тығыздығы ,K/c;
) , (у о
T - кенді бөлектеуден кейінгі бастапқы сәттегі үйіндінің температурасы (араласудың нәтижесінде ) T(у,о)=const),К;
) , ( ), ,
(o t T H t
T - үйіндінің жоғарғы және төменгі шекарасындағы t уақытына сәйкес температура,K;
H- үйіндінің биіктігі,м.
2-теңдеуді шешу үшін T(у,t) функциясын келесідей қосынды түріне келтіреміз T(у,t)=(у,t)+(у,t), (6) және 6 –теңдеудің оң жағындағы екінші құрамасы келесі теңдеулердің шешімі ретінде болуын ескереміз :
Vt= Vуу =(у,t), (7) мұндағы
(у,t)=-
t−уу
, (8) және оның қосымша шарттары :V(y,о)=T , 2 T =T2 н -(y,о); (9) ),
( ) ,
(o t t
V = (t)=(t)−(o,t); (10)
V (H,t)=T 1, T1,= Т1 – ω( Η,t) (11) Келесідей көмекші функцияны таңдаймыз (у,t) және ол үшін жеткілікті
0 ) (t =
и T1=0,
) , (у t
=
T1 (t)
H
Tн + у − (12)
Сонда 7-теңдеу нөлдік шекаралық шарттары бар теңдеу түріне келеді.
Бұл есепті шешуді меншікті функцияларына қатысты Фурье қатары ретінде қарастыруға болады- Sin у
H
n };
V(y,t)=
=1
) (
n
n y
H Sin n t
V
, (13)
V(y,t) табу үшін Vn(t ,) функциясын анықтау қажет, ол үшін (у,t) функциясын қатар түрінде қарастырамыз:
(у,t) =
=1
) (
n n t
у
H Sinn
, (14)
мұндағы:n(t)=
H 2
H0
d
H Sin n t) ,
( . (15)
Осы шешімнің формуласын 7- теңдеуге қоямыз,сонда
n=1 H
Sinn
у{( )2 V (t)+ H
n
n
Vn1(t)-
n (t)}=0. (16) Бұл теңдеу орындалуы үшін жіктеудің барлық коэффициенттері нөлге тең болуы тиіс, яғни
V'n(t)+ ( ) H
n 2
αVn(t)=n(t). (17) 17-теңдеудің шешімі келесі түрге келеді :
Vn(t)=e- at н
n 2 ) (
t e(Hn)2ad+Cn0
)
( , (18)
мұндағы :Сn– интегралдау тұрақтысы.
7-ші,11-ші, 14-ші және 18-ші теңдіктерді ескеру арқылы 2-теңдеудің жалпы шешімі мынандай түрді қабылдайды :
T(у,t)=Tн+
H
y
T1−(t)
+
=1 n
1−(−1)n
a n
H
3 2
) (
2
− − H at
n
e
)2
(
1
Sin y
H
n
+
=1
) 2 (
n
H y Sin n n
te Hn a −t0
) ( ) ( 2
'()dt+
=
− 1
)
( 2
n
at H
n
n y
H Sin n e
C
. (19)
Мұндағы 19-шы өрнектің төртінші мүшесі үйіндінің жоғарғы шекарасындағы температураның тұрақсыздығын ескереді, ал соңғы мүше тотығудан тыс қызуды ескереді.
Бұл факторлар ерітіндімен ылғалдандырылған және ылғалдандырылмаған кен үйіндісіне бірдей әсер етеді. Сол сияқты олар үйіндінің температуралых режиміне айтарлықтай әсер етпейді. Сондықтан олардың әсерін ескермесе де болады.
Сонда ϻ ( t ) = T2 = const ; C n =0;
T(y,t)=Tн+
H
y
T1−T2
+
=1 n
1−(−1)n
a n
H
3 2
) (
2
−e− Hn at
)2
1 (
Sin y
H
n
. (20)
2-ші теңдеудің шешуін (20) талдау үйіндінің температуралых режимінде жылу көздерінің тығыздығы )( негізгі рөл атқаратынын көрсетті.
Оның шамасы төмендегі өрнектен анықталады
=
p н
C C U
Q , (21)
мұндағы: Q- оттегі сорбциясының меншікті жылуы, Дж/м3 ;
Un – кен үйіндісініңоттегіні жұту жылдамдығы тұрақтысының
орташа мәні, м3 /(кг.с);
C=C0
)
( y
ПV U
ф н
e
−
, (22) C0- ауа құрамындағы оттегінің концентрациясы,бірлік бөлшегі;
γ –кеннің көлемдік тығыздығы, кг/м3;
П- кеннің кеуектілік коэффициенті, бірлік бөлшегі;
Vф –кен үйіндісіндегі ауа фильтрленуінің жылдамдығы, м/с.
22-ші теңдеуден 21-ші теңдеуге оттегі концентрациясының шамасын қойып, келесі өрнекті алуға болады
=
) ( 0
ПV y U
p
н ф
н
C e C U
Q −
. (23)
Жарылған кен үйіндісінің температуралық режимінде жылу көздерінің тығыздығы маңызды рөл атқаратыны анықталған.
23-ші өрнектен ( θ) мәні негізінен жарылған үйіндіні құрайтын жеке кен фракцияларының оттегіні сору жылдамдығының константаларының ( ) қосындысымен анықталатынын көруге болады.
Жарылған үйіндінің оттегіні жұту жылдамдығының тұрақтысының орташа мәні осы үйіндіні құрайтын жеке кен фракцияларының оттегіні сору жылдамдығының константаларының қосындысы болып табылады.
Кеннің барлық фракцияларына тиісті константалардың сандық мәнін анықтау, әсіресе өте ірілерінің, қиындықтар туғызады.
Сондықтан, ( ) мәнін анықтау үшін кен түйіршегіндегі оттегінің стационарлық диффузиясының есебі қойылып, шешілді. Кеуекті сорбент түйіршіктерінде уақыт бойынша оттегі концентрациясының өзгеру жылдамдығы мен диффузия арқылы кеуектерге оттегінің түсуі мен оның осы кеуектерден сіңірілуі арасындағы айырмашылық ретінде анықталған шама арасында тепе-теңдік бар деп болжанған. Мұндай тепе-теңдік теңдеуінің шекаралық шарттарды ескере отырып алынған шешімі төмендегідей:
c
c r C
dr r dC dr
d 2 2 2
)
( = . (25) Тиісті шекті шарттарды және түрлендірулерді ескере отырып, кен түйіршегіндегі оттегінің орташа концентрациясын анықтайтын өрнек алынды:
)2
(
) 1 (
3
R R C Rcth
C k
−
= . (26) Сорбенттің сорбция жылдамдығының константасы оның кинетикалық тұрақтысына және оттегінің орташа концентрациясына пропорционал болады [2].
Сондықтан кеннің оттегіні жұту жылдамдығы тұрақтысының фракция мөлшеріне тәуелділігін келесі өрнекпен анықтауға болады
U(R) =Uk 2
) (
) 1 (
3
R R Rcth
−
; (Ck=1) , (27)
П D U
c кc
= , м-1 ; (28)
27-ші және 28-ші өрнектерді талдау нәтижесінде кен кесегінің оттегіні соруына әсер ететін параметрлерді келесі түрлерге жіктеуге болады:
1) химиялық параметр – кинетикалық аймақтағы оттегіні жұту жылдамдығының тұрақтысы (Uk) ;
2) физикалық параметрлер – оттегі диффузиясының коэффициенті (D), кеуектілік коэффициенті (Пс ), көлемдік салмақ (γс) және кен түйірінің радиусы (R) .
Диффузия (D), кеуектілік коэффициенттері (Пс ) бір-біріне байланысты мәндер.
Олар оттегінің кен және сұйықтық кешенімен өзара әсерін анықтайды. Сондықтан (Пс D) көбейтіндісін «өзара әрекеттесу коэффициенті»деп қабылдауға болады.
Uk мәні азайып,ал ß мәні көбейген сайын сорбция жылдамдығы U(R) азаяды.
Мұндай құбылыс сорбент түйіршегіне оттегінің келуі аз болған жағдайда орын алады, ал бұған кеуектерді сұйықтармен толтыру жолымен қол жеткізуге болады. Тиімді жолдардың бірі, суға қосқанда оның беттік керілу мәнін азайтатын химиялық заттар қолдану. Олар оттегіні ең көп жұтатын кендер бөлшектерінің сорғыш қасиеттерін төмендетеді және олардың ұсақ пикнометриялық кеуектерді толтыру мүмкіндігі бар.
Сонымен ß и Uk мәндері шаң бөлінуін азайту үшін кен үйіндісін ылғандыруға қолданылатын су ерітінділерінін тотығуға қарсы әрекетінің негізгі параметрлері болып табылады. Кеннің ұсақ кесектерінің оттегі жұту жылдамдығының тұрақтылары тәжірибе жолымен анықталады. Әртүрлі ерітінділерімен ылғандырылған бақылау және сынақ үлгілері арнайы шыны ыдыстарда орналастырылады. Ыдыстар нығыздап жабылады, белгіленген уақыт өткеннен кейін Зегер пипеткасы көмегімен олардың іштеріндегі ауа сорылып алынады. Газ анализаторын қолданып ауа құрамындағы оттегінің шамасы анықталады, 27-ші өрнектің көмегімен оттегінің жұтылу жылдамдығының тұрақтыларының мәндері анықталады. Осылардың нәтижесінде бірқатар химиялық заттар арасынан ең тиімдісі таңдап алынады.
Қорытынды
1.Өздігінен қызатын материалдың шоғырлануындағы бірлік көлеміндегі жылу балансының теңдеуінің параметрлері талданған.
2. Жарылған кен үйіндісінің жылу өткізгіштік теңдеуінің жиекті есебі шешілді.
3.Жарылған кен үйіндісінің температуралық режимінде жылу көздерінің тығыздығы ( θ) маңызды рөл атқаратыны анықталған.
Оның мәні ,негізінен, жарылған үйіндіні құрайтын жеке кен фракцияларының оттегіні сору жылдамдығының константаларының ( ) қосындысымен анықталатыны айқындалған.
4. Кеуекті сорбент түйіршіктерінде уақыт бойынша оттегі концентрациясының өзгеру жылдамдығы мен диффузия арқылы кеуектерге оттегінің түсуі мен оның осы кеуектерден сіңірілуі арасындағы айырмашылық ретінде анықталған шама арасында тепе- теңдік бары анықталған. Мұндай тепе-теңдік теңдеуінің жиекті шарттарды ескере отырып алынған шешімі берілген.
5.Кен кесегінің оттегі соруына әсер ететін параметрлерді екі түрге бөлуге болады:
а) химиялық параметр – кинетикалық аймақтағы оттегіні жұту жылдамдығының тұрақтысы(Uk) ;
б) физикалық параметрлер – оттегі диффузиясының коэффициенті (D), кеуектілік коэффициенті (Пс ), көлемдік салмақ (γс) және кен түйірінің радиусы (R).
6. ß мен Uk мәндері шаңды басу үшін кенді ылғандандыруға қолданылатын су ерітінділерінің тотығуға қарсы әрекетінің негізгі параметрлері болады.
Алынған нәтижелер өздігінен жануға бейім сульфидті кендер үйінділерін ылғалдандыруға қолданылатын ерітінділердің шаңды басумен қатар, олардың тотығуына қарсы әрекеті барларын таңдауға мүмкіндік береді.Осының нәтижесінде кеннің пайдалы компоненттерінің ысырап болуы төмендейді және атмосфераға зиянды заттардың тасталуы азаяды.
ӘДЕБИЕТТЕР
[1] Веселовский В.С., Виноградова Л.П., Орлеанская Г.Л., Терпогосова Е.А.
Физические основы самовозгорания угля и руд.- М.: «Наука»,1972-148 с.
[2] Веселовский В.С., Алексеева Л.Д.,Виноградова Л.П. и др. Самовозгорания промышленных материалов. – М.: «Наука», 1964-246 с.
[3] Пихлак А.А., Ильчук Н.Г. Научные основы профилактики эндогенных пожаров и ухудшения атмосферных условий при добыче и транспортировке сульфидных медно- никелевых руд. в кн.: Проблемы современной рудничной аэрологии.- М., 1974, Прогноз и профилактика эндогенных пожаров.- М., 1975.
[4] Бимагамбетов М.А., Кошанова Ш.К., Шынтаева А.М., Карипбаева А.С.
Теоретическое исследование распределения температуры во взорванном навале руды,склонной к самовозгоранию.- Алматы: Вестник АГА, 2017. №4, стр.43-46.
[5] Бимагамбетов М.А., Кошанова Ш.К. и др. Теоретическое исследование сорбции кислорода сульфидной рудой, склоннной к самовозгоранию. - Алматы: Вестник АГА, 2020 №3.-С.43-46.
REFERENCES*
[1] Veselovskij V.S., Vinogradova L.P., Orleanskaja G.L., Terpogosova E.A. Fizicheskie osnovy samovozgoranija uglja i rud.- M.: «Nauka»,1972-148 s.
[2] Veselovskij V.S., Alekseeva L.D.,Vinogradova L.P. i dr. Samovozgoranija promyshlennyh materialov. – M.: «Nauka», 1964-246 s.
[3] Pihlak A.A., Il'chuk N.G. Nauchnye osnovy profilaktiki jendogennyh pozharov i uhudshenija atmosfernyh uslovij pri dobyche i transportirovke sul'fidnyh medno-nikelevyh rud.
v kn.: Problemy sovremennoj rudnichnoj ajerologii.- M., 1974, Prognoz i profilaktika jendogennyh pozharov.- M., 1975.
[4] Bimagambetov M.A., Koshanova Sh.K., Shyntaeva A.M., Karipbaeva A.S.
Teoreticheskoe issledovanie raspredelenija temperatury vo vzorvannom navale rudy,sklonnoj k samovozgoraniju.- Almaty: Vestnik AGA, 2017. №4, str.43-46.
[5] Bimagambetov M.A., Koshanova Sh.K. i dr. Teoreticheskoe issledovanie sorbcii kisloroda sul'fidnoj rudoj, sklonnnoj k samovozgoraniju. - Almaty: Vestnik AGA, 2020 №3.- S.43-46.
Saliakyn Karipbayev, PhD, candidate of technical sciences, associate professor, Academy of Civil Aviation, Almaty, Kazakhstan, [email protected]
Mahmedia Bimagambetov, сandidate of тechnical sciences, аssociate рrofessor, Academy of Civil Aviation, Almaty, Kazakhstan, [email protected]
Aidos Moldabekov, сandidate of сhemical sciences, аssociate рrofessor, Academy of Civil Aviation, Almaty, Kazakhstan, [email protected]
Sholpan Koshanova, master's degree, senior lecturer, Academy of Civil Aviation, Almaty, Kazakhstan, [email protected]
Zhanar Azеlkhanova, senior lecturer, Academy of Civil Aviation, Almaty, Kazakhstan, [email protected]
REDUCTION OF HARMFUL SUBSTANCES RELEASED INTO THE ATMOSPHERE FROM HEAPS OF SULPHIDE ORES PRONE TO SPONTANEOUS COMBUSTION
Abstract. It is known from official sources that our country is rich in natural resources, including non-ferrous metals. Many deposits are developed by an open method using powerful mining equipment under these conditions, the most intense dust emission occurs during the excavation of the exploded rock mass. To reduce the emission of dust during this process, irrigation with water or aqueous solutions of various chemicals is used. In polymetallic quarries, dust from mining equipment may contain high levels of free silica, indicating a high risk to human health. In addition, during the development of sulfide ores, a process of self-heating is
often observed in the exploded pile, which can turn into spontaneous combustion. This leads to the loss of useful components of the ore, the deterioration of enrichment, to environmental and economic damage.
Under such conditions, the use of pure water to reduce the dust content of the air during excavation is not recommended, since it intensifies the process of oxidation of sulfide ores. For moistening, solutions of complex action should be used, that is, solutions that have both antioxidant properties and dust-removing action.
The intensity of ore oxidation is characterized by the temperature regime of the exploded pile. It follows that the nature of the effect of the moisturizing liquid, chosen as a solution of complex action, on the intensity of ore oxidation can be estimated from the change in temperature of the moistened blasted ore pile.
The equation of heat balance in accumulations of sulfide ores prone to spontaneous combustion is considered. The solution of the boundary value problem of the heat equation is obtained.
It has been determined that in the temperature regime of the exploded pile of ore, a significant role belongs to the density of heat sources.
It has been established that its value is determined mainly by the combination of oxygen sorption rate constants (Ūn) by individual ore fractions that make up the blasted heap.
In the grain of the porous sorbent, there is a balance between the rate of change in the oxygen concentration with time and the value defined as the difference between the influx of oxygen into the pores through diffusion and its absorption from these pores.
The equation of such an equilibrium is solved taking into account the boundary conditions.
Keywords. Self-ignition, oxygen sorption rate constant, the density of heat sources, diffusion.
Салиакын Карипбаев, PhD, к.т.н., ассоциированный профессор, Академия гражданской авиации, Алматы, Казахстан, [email protected]
Махмедия Бимагамбетов, к.т.н., ассоциированный профессор, Академия гражданской авиации, Алматы, Казахстан, [email protected]
Айдос Молдабеков, к.х.н., ассоциированный профессор, Академия гражданской авиации, Алматы, Казахстан, [email protected]
Шолпан Кошанова, магистр, старший преподаватель, Академия гражданской авиации, Алматы, Казахстан, [email protected]
СНИЖЕНИЕ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ИЗ ОТВАЛОВ СУЛЬФИДНЫХ РУД, СКЛОННЫХ К САМОВОЗГОРАНИЮ
Аннотация. Из официальных источников известно, что наша страна богата на природные ресурсы, в том числе на цветные металлы. Многие месторождения разрабатываются открытым способом с применением мощного горного оборудования, в этих условиях наиболее интенсивное пылевыделение происходит при экскавации взорванной горной массы. Для снижения выделения пыли при этом процессе применяется орошение водой или водными растворами различных химических веществ. В полиметаллических карьерах пыль, выделяющаяся при работе горного оборудования, может содержать высокий уровень свободной двуокиси кремния, что указывает на ее высокую опасность для здоровья человека. Кроме того, при разработка сульфидных руд, во взорванном навале часто наблюдается процесс самонагревание, которое может
переходит в самовозгорание. Это приводит к потере полезных компонентов руды,ухудшению показателей обогащения, к экологическому и экономическому ущербу.
В таких условиях применение чистой воды для снижения запыленности воздуха при экскавации не рекомендуется, так как она интенсифицирует процесс окисления сульфидных руд. Для увлажнения следует применять растворы комплексного действия, то есть растворы обладающие как антиокислительными свойствами, так и обеспыливающим действием. Интенсивность окисления руды характеризуется температурным режимом взорванного навала. Отсюда следует, что характер влияния увлажняющей жидкости, выбираемой в качестве раствора комплексного действия, на интенсивность окисления руд можно оценить по изменению температуры увлажненного взорванного навала руды.
Рассмотрено уравнение теплового баланса в скоплений сульфидных руд, склонных к самовозгоранию. Получено решение краевой задачи уравнения теплопроводности.
Определено, что в температурном режиме взорванного навала руды значительная роль принадлежит плотности тепловых источников.
Установлено,что ее величина определяется, в основном, совокупностью констант скорости сорбции кислорода ( ) отдельными фракциями руды, составляющими взорванный навал.
В зерне пористого сорбента имеется равновесие между скоростью изменения концентрации кислорода со временем и величиной, определяемой как разность между притоком кислорода в поры посредством диффузии и поглощением его из этих пор.
Решено уравнение такого равновесия с учетом граничных условий.
Ключевые слова. Самовозгорание, константа скорости сорбции кислорода, плотность тепловых источников, диффузия.
*****************************************************************************