У дисертації, що є завершеною науково-дослідною роботою, представлені теоретичне узагальнення і нове рішення науково-технічної проблеми захисту від пилу і надлишкової теплоти виробничої атмосфери фабрик огрудкування залізорудних концентратів шляхом установлення закономірностей їхнього виділення, процесів відсоса і пневмотранспортування пилових домішок з попереднім очищенням аспіраційного повітря і розробки на їхній основі енерго- і ресурсозбережних систем вентиляції, що має важливе соціальне і народногосподарське значення. Основні наукові і практичні результати, висновки і рекомендації роботи полягають у наступному: 1. Існуючі системи аспірації характеризуються значними витратами повітря, що відсмоктується, і винесенням матеріалів, що переробляються, в аспіраційну мережу, які не повертаються в технологічний процес і втрачаються безповоротно. Запропоновано напрямки оптимізації аспіраційних систем, що включають: зменшення обсягів повітря, що відсмоктується, скорочення втрат пилоподібних матеріалів, запобігання пиловідкладень в аспіраційних повітроводах і забезпечення стабільного ефекту локалізації шкідливих виділень. 2. Обґрунтовано і розроблено метод розрахунку аеродинамічних і конструктивних параметрів багатощілинних аспіраційних каналів-укриттів для локалізації нагрітих запилених газоповітряних потоків, що витікають через зазори в бортових ущільненнях горна випалювальної машини і місцях примикання газоповітряних камер до випалювальних візків, які забезпечують рівномірний відсос по кожному лінійному джерелу шкідливих виділень і мінімальні підсмоктування повітря з приміщення. При багатоточковому завантаженні конвеєра сипучим матеріалом розрахунок аспірації провадиться з урахуванням як безперервної, так і дискретної зміни витрати повітря по довжині укриття. 3. Для ємного укриття головної частини випалювальної машини зі значними нещільностями місцеві відсмоктувачі необхідно виконувати у вигляді повітроводів рівномірного всмоктування з постійним перерізом і щілиною змінної ширини, поточне значення якої обернено пропорційно кореневі квадратному із величини розрахункового розрідження в розглянутому перерізі повітровода. 4. Для поліпшення мікрокліматичних умов праці при обслуговуванні випалювальних машин робочі площадки належить виконувати повітропроникними, що перешкоджає розмиванню теплових потоків від нагрітих поверхонь і утворенню невентильованих застійних зон у міжплощадковому просторі. При відносній площі живого перерізу, рівної 0,84, негативний вплив площадок на мікрокліматичні умови практично виключається. 5. Розкрито закономірності пилевиділення при перевантаженні сухих подрібнених компонентів шихти – бентоніту і вапняку, що дозволяє прогнозувати концентрацію пилу в повітрі, що видаляється місцевими відсмоктувачами з аспіраційного укриття конвеєра або бункера. Максимальне питоме винесення матеріалу складає: для бентоніту – 41 кг, вапняку – 4,3 кг на тонну матеріалу, що перевантажується. 6. Встановлено, що при визначенні об'ємів повітря, ежектованого гравітаційними потоками сипучих матеріалів, необхідно враховувати: геометричні параметри жолоба, характер розподілу твердих часток у порожнині жолоба, режим руху матеріалу, крупність і температуру часток. Потрібно брати до уваги, що при вертикальному перевантаженні сухого подрібненого матеріалу утворюється двохкомпонентний струмінь, що складається з конгломератів змінної маси і розрізнено падаючих часток, з витратою, що збільшується, по висоті потоку. Початковий розмір конгломератів визначається величиною аутогезійних сил і щільністю часток. 7. Показано, що стійкий режим аспірації вузла перевантаження сипучого матеріалу може бути забезпечений вибором такої форми жолоба, для якої величина сумарного лобового опору часток – ежекційного тиску – дорівнює нулю. При цьому витрата повітря, що відсмоктується, визначається тільки площею вихідного перерізу жолоба і заданим розрідженням в укритті і не залежить від характеристик матеріалу, що перевантажується, і довжини жолоба. 8. Для високотемпературних джерел пилевиділень розроблено метод розрахунку аспірації укриття комбінованої дії і його конструкція, що забезпечує належний рівень локалізації пилу при допустимій температурі зовнішніх стінок. Витрата повітря, що видаляється з простору між кожухами укриття, визначається величиною сумарного коефіцієнту тепловіддачі, рівного 210-240 Вт/(м2К). 9. Розроблено й обґрунтовано параметри енерго- і ресурсозбережних способів і засобів локалізації пилевиділень, в основу яких покладена сукупність аеропилодинамічних ефектів у жолобах, укриттях і місцевих відсмоктувачах, що забезпечують зменшення в 1,5-2,5 рази витрат повітря, що відсмоктується, і скорочення на 50-70 % винесення матеріалу в аспіраційну мережу шляхом уловлювання її і повернення в технологічний процес. 10. Розроблено сухий вертикальний колектор, що поєднує місцеві відсмоктувачі в аеродинамічно стійку мережу, у якому для підвищення ефективності попереднього очищення повітря використані індивідуальні елементи, що сепарують пил, які дозволяють виділяти грубодисперсний пил з аспіраційного повітря зі ступенем очищення 55 %. Для виключення шкідливих підсмоктувань повітря в колектор при вивантаженні уловленого пилу запропонований мембранний затвор, у якому як керуючий фактор, що забезпечує регулярне розвантаження пилезбірного бункера, служить розрідження, підтримуване в корпусі колектора при роботі системи аспірації. 11. Виконано оцінку інтенсивності заростання аспіраційних повітроводів. відкладеннями пилу залізної руди, бентоніту, вапняку й випалених окатишів. Запропоновано способи і засоби забезпечення безосаджувальних режимів пневмотранспортування сухого пилу і паропилових сумішей по аспіраційним повітроводам. Результати дисертаційної роботи пройшли промислову перевірку і впро-ваджені на Центральному, Лебединському, Ново-Криворізькому і Соколовсько-Сарбайському ГЗК, а також використані при проектуванні аспіраційних систем Криворізького ГЗК окислених руд. Застосування комплексу засобів зниження винесення матеріалу в аспіраційну мережу при підготовці шихти на фабриках огрудкування дозволить тільки на одному гірничо-збагачувальному комбінаті одержати економічний ефект близько 950 тис. грн. у рік. Широке застосування запропонованих способів і засобів нормалізації виробничої атмосфери дозволяє знизити запиленість і температуру повітря на робочих місцях до безпечного рівня і тим самим запобігти небезпеку професійних захворювань працюючих. Основні положення і результати дисертації опубліковані в наступних роботах: 1. Голышев А.М. Предупреждение выделения вредностей при окусковании руды //Улучшение условий труда на горно-обогатительных комбинатах. - М.: Недра. - 1990. - С. 110-120. 2. Голишев О.М. Захист атмосфери від викидів стаціонарних джерел пилогазовиділення //Екологія гірничого виробництва. - Кривий Ріг: Мінерал, 1998. - С. 68-97. 3. Логачев И.Н., Голышев А.М. Обеспыливание загрузочных узлов конвейерных машин для обжига железорудных окатышей //Борьба с силикозом. - М.: Наука. - 1982. - Т.11. - С.95-99. 4. Голышев А.М., Сыч Н.А., Мехонцев В.И., Семенов А.А. Аспирация разгрузочных узлов конвейерных обжиговых машин //Защита рабочих горно-рудной промышленности от производственных опасностей и вредностей. - М.: Недра. - 1983. - С. 59-63. 5. Логачев И.Н., Голышев А.М., Семенов А.А., Спиридонов Б.В., Повышение эффективности системы аспирации узла грохочения обожженных окаты-шей //Черная металлургия. - М.: Ин-т Черметинформация. - 1984. - Вып.24. - С. 31-32. 6. Логачев И.Н., Голышев А.М., Особенности динамического взаимодей-ствия измельченного материала с воздухом в наклонных желобах //Обеспыливание технологических процессов в промышленности строительных материалов. - М.: Изд-во МИСИ им.В.В. Куйбышева. - 1984. - С. 10-19. 7. Логачев И.Н., Голышев А.М., Черненко Л.М. Снижение потерь пыле-видного материала при аспирации в условиях фабрик окомкования железных руд //Горный журнал. - 1985. - №3. - С. 57-59. 8. Логачев И.Н., Голышев А.М., Черненко Л.М., Слюсаренко Г.В. Эффективные способы локализации пылевыделений при перегрузке сыпучих мате-риалов на горнорудных предприятиях //Обзорная информация. - Сер. Общеотраслевые вопросы. - М.: Ин-т Черметинформация. - 1986. - Вып.2. -15с. 9. Голышев А.М., Слюсаренко Г.В. Использование рециркуляции запы-ленного воздуха при аспирации перегрузочных узлов //Техника безопасности в горнорудной промышленности. - М.: Недра. - 1986. - С. 57-60. 10. Логачев И.Н., Голышев А.М., Черненко Л.М., Слюсаренко Г.В., Уменьшение концентрации пыли в отсасываемом воздухе при аспирации узлов перегрузки сыпучих материалов //Экспресс-информация: Промышленность строи-тельных материалов. - Сер.7. Промышленность нерудных и неметаллорудных материалов. - М.: ВНИИЭСМ. - 1986. - Вып.10. - С. 9-11. 11. Логачев И.Н., Голышев А.М., Тимофеев Ю.В., Усманов Ф.Б., Нестеров Е.Д., Шарипов А.Я., Силантьев В.А. Расчет производительности местных отсосов при обеспыливании узлов грохочения сыпучих материалов //Экспресс-информация: Строительство и архитектура. - Сер.9.-Инженерное обеспечение объектов строительства. - М.: ВНИИИС Госстроя СССР. - 1986. - Вып.9. - С. 23-30. 12. Голышев А.М., Соколова И.В. Об аэродинамической устойчивости аспирационных систем //Безопасность труда в горнорудной промышленности. - М.: Недра. - 1987. - С. 51-55. 13. Голышев А.М., Мехонцев В.И, Козьменко Г.П. Повышение надежности аспирации открытых источников пылевыделений при отрицательных температурах наружного воздуха //Повышение безопасности при добыче и переработке железных руд. - М.: Недра. - 1992. - С. 58-63. 14. Голышев А.М. Выбор рациональной схемы аспирации конвейеров при многоточечной загрузке //Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: Изд-во КТУ. - 1996. - Вып.58. - С. 86-90. 15. Голышев А.М. Влияние сопротивления сети воздуховодов на аэродинамическую устойчивость системы аспирации //Разработка рудных место-рождений. - Кривой Рог: Изд-во КТУ. - 1996. - Вып.59. - С. 102-106. 16. Голышев А.М. Оптимизация формы закрытых желобов при аспирации узлов перегрузки сыпучих материалов //Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: Изд-во КТУ. - 1997. - Вып.60. - С. 106-110. 17. Голишев О.М. Визначення явних тепловиділень при випалюванні залізорудних окатишів //Відомості Академії гірничих наук України. - Кривий Ріг: Мінерал. - 1997. - №2. - С. 72-74. 18. Голишев О.М. Про відрив осілих частинок вологого пилу в аспіраційних повітроводах //Відомості Академії гірничих наук України. - Кривий Ріг: Мінерал. - 1997. - №2. - С. 86-87. 19. Голишев О.М. Обґрунтування допустимих режимів роботи аспірацій-них систем // Відомості Академії гірничих наук України. - Кривий Ріг: Мінерал. - 1997. - №2. - С. 87-89. 20. Голышев А.М., Голышев А.А. Влияние циркуляции пылевоздушных потоков в полости бункера на объемы отсасываемого воздуха //Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: Изд-во КТУ. - 2000. - Вып.71. - С. 97-100. 21. Голышев А.М. Мембранный затвор для выгрузки уловленной пыли из сухих пылеуловителей //Сб.науч.тр. Национальной горной академии Украины. - Днепропетровск: РИК НГА Украины. - 2000. - №9. - Т.2. - С. 123-129. 22. Голышев А.М. Аналитический метод определения тепловыделений при конвейерном транспорте обожженных окатышей на фабриках окомкования железорудных концентратов //Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: Изд-во МГГУ. - 2001. - №6. - С. 168-171. 23. Голишев О.М. Теоретичне обґрунтування параметрів дискретного нагрівання стінок повітроводів при аспірації паропилової суміші //Охорона праці та навколишнього середовища на підприємствах гірничо-металургійного комплексу. - Кривий Ріг: НДІБПГ. - 2002. - Вип.4. - С. 65-72. 24. Голышев А.М., Герасимчук А.В. Исследование процессов оседания сухой пыли в горизонтальных воздуховодах аспирационных систем горно-обогатительных комбинатов //Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: Изд-во МГГУ. - 2002. - №8. - С. 126-128. 25. Голышев А.М., Логачев И.Н. Исследование структуры гравитационной неорганической струи измельченного материала // Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: Изд-во КТУ. - 2003. - Вып.82. - С. 145-150. 26. Голышев А.М. Теоретическое обоснование параметров местных отсосов емких аспирационных укрытий // Сб.науч.тр. Национального горного университета. - Днепропетровск: РИК НГУ. - 2003. - №17. - Т.2. - С. 376-381. 27. Голишев О.М. Теоретичні дослідження аеродинаміки багатощілинного аспіраційного каналу-укриття //Охорона праці та навколишнього середовища на підприємствах гірничо-металургійного комплексу. - Кривий Ріг: НДІБПГ. - 2003. - Вип.5. - С. 64-72. 28. Голышев А.М., Голышев А.А. Разработка метода расчета аспирационных каналов-укрытий продольных неплотностей конвейерных машин для обжига железорудных окатышей //Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: Изд-во КТУ. - 2004. - Вып.85. - С. 74-78. 29. Голышев А.М., Логачев И.Н. Исследование пылеаэродинамики местного отсоса-сепаратора //Сб.науч.тр. Национального горного университета. - Днепропетровск: Наука и образование. - 2004. - №19. - Т.3. - С. 181-189. 30. Укрытие места загрузки ленточного конвейера: А.с. 1105406. СССР, МКИ В65G 21/00 /И.Н. Логачев, А.М. Голышев, С.И. Задорожний, В.И. Мехонцев, Г.П. Козьменко, А.С. Болодурин, П.Н. Докучаев, А.А. Фаермарк (СССР). - №3589109/27-03; Заявлено 10.05.83; Опубл.30.07.84, Бюл.№28. - 3с. 31. Устройство для формирования потока сыпучего материала на ленте конвейера: А.с. 1105419. СССР, МКИ В65G 47/22 /И.Н. Логачев, Л.М. Черненко, А.М. Голышев, Г.В. Слюсаренко, А.А. Семенов, Г.П. Дудко, Б.В. Спиридонов (СССР). - №3583165/27-03; Заявлено 22.04.83; Опубл.30.07.84, Бюл.№28. - 2с. 32. Затвор трубчатой течки для выгрузки пыли: А.с. 1135704. СССР, МКИ В65G 53/46 /А.С. Болодурин, В.С. Проценко, В.И. Мехонцев, И.Н. Логачев, А.М. Голышев, Г.Н. Стуканова (СССР). - №3606777/27-11; Заявлено 13.06.83, Опубл. 23.01.85, Бюл.№3. - 3с. 33. Устройство для предотвращения образования пыли при конвейерной перегрузке сыпучих материалов: А.с. 1238779. СССР, МКИ ВОІД 50/00 / И.Н. Логачев, Л.М. Черненко, А.М. Голышев, С.И. Задорожний, Г.В. Слюсаренко (СССР). - №3705270/23-26; Заявлено 28.02.84; Опубл.23.06.86, Бюл.№23. - 5с. 34. Устройство для очистки работающего воздуховода: А.с. 1248682. СССР, МКИ ВО8В 9/06 / И.Н. Логачев, А.М. Голышев, Г.Н. Стуканова, Л.М. Черненко (СССР). - №3688866/29-12; Заявлено 09.01.84; Опубл.07.08.86, Бюл. №29. - 2с. 35. Логачев И.Н., Голышев А.М. О состоянии санитаро-гигиенических условий труда на фабриках окомкования и меры по их нормализации //Тезисы докл. науч.-техн. семинара «Охрана труда и техники безопасности на открытых и подземных работах горнорудных предприятий». - М.: Ин-т Черметинформация. - 1982. - С. 42-44. 36. Логачев И.Н., Голышев А.М., Завертайло И.А., Мехонцев В.И. Интенсификация осаждения пыли в аспирационном укрытии //Тезисы докл.науч.-практ. семинара «Горная промышленность и окружающая среда». - Челябинск: ВНИИОС уголь. - 1983. -С. 29. 37. Голышев А.М. Укрытие узла разгрузки конвейерной обжиговой ма-шины //Тезисы докл. науч.-техн. семинара «Охрана труда на промышленных предприятиях». - Свердловск: ВНИИ охраны труда. - 1986. - С.12-13. 38. Голышев А.М. О надежности систем аспирации при переработке сыпучих материалов //Тезисы докл. Всесоюзн. конф. «Ускорение научно-технического прогресса в промышленности строительных материалов и строительной Индустрии». - Ч.3. Охрана окружающей среды.-Белгород: БТИСМ им. И.А. Гришманова. - 1987. - С. 148-149. 39. Голышев А.М. О расширении диапазона устойчивой работы систем аспирации с переменным расходом воздуха //Сб. докл. Междунар. конф. «Промышленность стройматериалов и стройиндустия, энерго- и ресурсосбережение в условиях рыночных отношений». - Ч.9. Научно-технический прогресс в области промэкологии и экологический мониторинг. - Белгород: БелГТАСМ. - 1997. - С. 54-59. 40. Голышев А.М. К вопросу интенсификации естественного воздухооб-мена на рабочих площадках конвейерных машин для обжига железорудных окатышей //Тезисы докл. Междунар. конф. «Научно-практические проблемы рационального потребления воздуха и восстановления воздушной среды» Воздух-2001». - СПб.: Асс. «Воздушная среда». - 2001. - С. 127-129. 41. Голышев А.М. Составление тепловых балансов корпусов обжига окатышей фабрик окомкования железной руды //Сб. науч. тр. Междунар. науч.-практ. конф. «Рациональные энергосберегающие конструкции, здания и сооружения в строительстве и коммунальном хозяйстве». - Ч.3. Современные вопросы инженерного оборудования зданий и сооружений. - Белгород: БелГТАСМ. - 2002. - С. 76-83. Особистий внесок автора в роботи, опубліковані в співавторстві: [3-5,11,20] - розробка методів розрахунку обсягів аспірації випалювальних машин, вузлів грохотіння і бункерів, організація й участь у впровадженні знепилюючих систем; [6,25] - експериментальне визначення характеристик потоків подрібнених матеріалів, рішення рівняння динаміки повітряного потоку для комбінованого режиму руху; [7-10,29,36] - теоретичне й експериментальне обґрунтування способів і засобів зниження об'ємів аспірації і винесення матеріалу; [12,13,24] – запропоновані рішення по підвищенню аеродинамічної стійкості і надійності систем аспірації; [28] - розробка методики розрахунку аспірації лінійних джерел виділення пилу; [30-34] - розробка й обґрунтування параметрів укриттів і пристроїв з формулюванням новизни винаходів; [35] - узагальнення напрямків нормалізації повітряного середовища фабрик огрудкування. | 