Исследование и разработка технических средств для очистки газопылевых мелкодисперсных выбросов предприятий горно-перерабатывающих комплексов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.36, кандидат наук Муратова Ксения Михайловна

• Муратова Ксения Михайловна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Муратова Ксения Михайловна

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ГОРНОЙ (ГОРНО-ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ) ПРОМЫШЛЕННОСТИ В ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ ГАЗОПЫЛЕВЫЫМИ МЕЛКОДИСПЕРСНЫМИ ВЫБРОСАМИ

1.1 Пылеобразование при добыче и переработке полезных ископаемых

1.2 Запыленность атмосферы территорий, шахт, карьеров и предприятий горно-перерабатывающих комплексов газопылевыми выбросами мелкодисперсной пыли

1.3 Мелкодисперсная пыль как один из основных и наиболее опасных загрязнителей атмосферного воздуха и её влияние на биосферу

1.4 Анализ существующих методов и технических средств для защиты атмосферы от пылевых выбросов горно-перерабатывающих комплексов

1.4.1 Существующие способы и методы пылеподавления на предприятиях горно-промышленного комплекса

1.4.2 Аппаратура для «сухого» пылеулавливания мелкодисперсной пыли

1.4.3Математические модели переноса пыли в сухих сепараторах пылеулавливания

Выводы

Цель и идея работы. Постановка задач исследований

ГЛАВА 2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДВИЖЕНИЯ И СЕПАРАЦИИ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ ИЗ ДВУХФАЗНОГО ГАЗОПЫЛЕВОГО ПОТОКА В ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЯХ

2.1 Описание технических средств, позволяющих при совмещении

центробежных и инерционных сил в одном пылеуловителе-сепараторе повысить эффективность защиты биосферы от мелкодисперсной пыли

2.2 Математическая модель процесса сепарации мелкодисперсной пыли в центробежно-инерционном пылеуловителе (ЦИП)

2.2.1. Математическое описание (модель) процесса сепарации мелкодисперсной пыли в центробежно-инерционном пылеуловителе

2.2.2 Описание дисперсного состава гетерогенного потока

2.2.3 Разделение дисперсного состава гетерогенного потока на фракции

2.2.4 Математическая модель многофазного течения в гетерогенных газопылевых потоках 65 Выводы 88 ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕНОСА И СЕПАРАЦИИ ПЫЛЕЙ И АЭРОЗОЛЕЙ ИЗ АНТРОПОГЕННЫХ ГАЗОПЫЛЕВЫХ ВЫБРОСОВПРИ РАЗРАБОТКЕ ЭФФЕКТИВНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ АТМОСФЕРЫ

3.1 Пылеобразование и перенос пыли на карьерах Ярославской и Тульской области

3.2 Обоснование объектов натурных исследований и эксперименты в сепараторе центробежно-инерционного типа по очистке газопылевых потоков от мелкодисперсной пыли 105 Выводы 122 ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ СЕПАРАЦИИ МЕЛКОДИСПЕРСНОЙ АНТРОПОГЕННОЙ ПЫЛИ ГОРНО-ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ

4.1 Оборудование и способы сепарации мелкодисперсной пыли

4.2 Центробежно-инерционные пылеуловители как основной аппарат в разрабатываемых технических средствах очистки газопылевых вы-

бросов от мелкодисперсной пыли

4.3 Разработка пылеуловителя-классификатора для выделения крупнодисперсной фракции

4.4 Разработка способа, позволяющего менять соотношение центробежных и инерционных сил внутри ЦИП

4.5 Способ снижения турбулентных вихрей в районе патрубка вывода очищенного газа

4.6 Разработка пылеуловителя-трансформера с возможностью переналадки на одно-, двух- или трехступенчатый вариант

4.7 Разработка конструкции пылеуловителя-классификатора для улавливания тонкодисперсной фракции

4.8 Разработка, опытно-промышленная проверка и внедрение цен-тробежно-инерционного пылеуловителя производительностью 10,0 т. м3/час 156 Выводы 172 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 173 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка технических средств для очистки газопылевых мелкодисперсных выбросов предприятий горно-перерабатывающих комплексов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Научно-технический прогресс в истории человечества - это не только бурное развитие производительных сил, но и интенсификация воздействия технологий на окружающую среду. Проблема природоохранения стала актуальной из-за взаимодействия техники и природы, современных технических средств и других технологических факторов, воздействующих на природу. Совершенные в технологическом отношении индустриальные комплексы могут оказаться неприемлемыми к эксплуатации, если их воздействие на окружающую среду носит разрушительный характер. Особенно это касается атмосферы.

Загрязнение атмосферы может иметь природный и антропогенный характер. Вещества, попадающие в атмосферу непосредственно из-за человеческой деятельности, обычно относят к антропогенным выбросам и загрязнителям.

Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода, реже - оксиды металлов. Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные работы. Так, в результате одного среднего по массе взрыва (250...300 тонн взрывчатых веществ) в атмосферу выбрасывается около 2000 м3 условного оксида углерода и около 250 т пыли до 30 % составляющих мелко- и тонкодисперсные (взвешенные фракции твердых частиц) пыли неорганического происхождения. Производство цемента и других строительных металлов также является источником загрязнения атмосферы пылью. Основные технологические процессы этих производств - измельчение и химическая обработка шихт, полуфабрикатов и получаемых продуктов в потоках горячих газов, которые все-

гда сопровождаются выбросами пыли и других вредных веществ в атмосферу.

Для повышения эффективности разрабатываемых технических средств защиты атмосферы и локализации негативного воздействия пылевых выбросов на биосферу, необходимо разработать и экспериментально исследовать метод, способ, технологию или массообменную аппаратуру, которые позволят единолично или в комплексе высокоэффективно обеспечить такой режим работы сепарирующей системы, при котором будет достигнута оптимальная степень очистки газопылевого потока от мелко- и тонкодисперсной пыли. С использованием разработанного математического аппарата и алгоритма расчета процесса сепарации твердых частиц из пылевоздушного потока и на основании подтверждающих экспериментальных данных получены необходимые данные для создания высокоэффективного инженерного оборудования.

Таким образом, предприятия горной отрасли необходимо рассматривать как потенциальный источник концентрированного, а зачастую и комплексного негативного воздействия на все составляющие биосферы, и в первую очередь на атмосферу, особенно если речь идет о мелко- и тонкодисперсной пыли. Учитывая, что в атмосферу во всем мире выбрасывается около 150 млн т в год пылевых и аэрозольных веществ, из которых значительную часть составляют валовые выбросы мелко- и тонкодисперсной пыли (< 20 мкм) из карьеров и предприятий горно-перерабатывающего комплекса, - тема диссертационной работы весьма актуальна.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематическим планом НИР Тульского государственного университета и стратегической программой Инжинирингового центра ТулГУ «Машины и оборудование для горнодобывающей отрасли».

Целью работы являлось уточнение закономерностей движения дисперсного воздушного потока при сепарации газопылевых аэрозолей в очистных пылеулавливающих аппаратах для разработки технических средств

очистки газопылевых выбросов от тонкодисперсной пыли при работе горнодобывающих и горно-перерабатывающих комплексов.

Идея работы заключается в том, что повышение эффективности технических средств и снижение выбросов тонкодисперсной пыли от горнодобывающих и горно-перерабатывающих комплексов обеспечивается совмещением действия центробежных и инерционных сил в одном аппарате при высоких скоростях газопылевого потока в рабочих элементах аппарата, а наиболее эффективные технологические значения скоростей и направлений движения газопылевых потоков задаются на основе вычислительных экспериментов с использованием комплекса программных средств «Gas2- Separator».

Основные научные положения, сформулированные в работе, заключаются в следующем:

- малые размеры и концентрации частиц K-фазы в исследуемых потоках позволяют пренебречь столкновениями частиц и использовать гипотезу сплошности всех совместно движущихся составляющих, при этом поток частиц рассматривается в виде гипотетической сплошной среды, взаимодействующей с газовой средой по законам взаимодействия частиц с газовым потоком;

- наиболее эффективной для инженерных расчетов и корректной математической моделью сплошной среды, на основании которой составлена система уравнений механики многофазной смеси, является модель, рассматривающая течение сплошной среды как «движение взаимопроникающих континуумов»;

- максимальная эффективность технических средств, используемых для сепарации тонкодисперсной пыли достигается при совмещении центробежных и инерционных силы в одном аппарате и резком увеличении скорости движения газопылевых потоков в рабочих частях пылеуловителя-сепаратора;

- максимальная эффективность улавливания тонкодисперсной пыли реализуется центробежно-инерционном пылеуловителем с возможностью регулирования соотношением между центробежными и инерционными силами.

Новизна научных и практических результатов:

- сформулирована математическая модель газодинамических процессов в элементах пылеуловителя, совмещающего в своей работе принципы центробежной и инерционной сепарации, разработан и защищен в ФИПСе программный комплекс «Gas2-Separator», позволяющий моделировать течение газодинамических потоков при создании способов, методов и аппаратуры в технических средствах защиты от мелко- и тонкодисперсной пыли для работающих и техники на предприятиях горно-перерабатывающего комплекса;

- теоретически установлено и экспериментально доказано, что высокоэффективные технические средства для сепарации мелко- и тонкодисперсной пыли наиболее возможны и эффективны только при разработке технологии, совмещающей центробежные и инерционные силы в одном аппарате и позволяющей резко увеличить скорость движения газопылевых потоков в рабочих частях пылеуловителя-сепаратора;

- разработана технология для сепарации газопылевых выбросов и тонкодисперсной пыли, в которой для повышения эффективности очистки, используют физические процессы регулирования соотношения между центробежными и инерционными силами в зависимости от дисперсности очищаемой пыли;

- установлено, что в разработанном пылеуловителе процесс сепарации мелкодисперсной пыли происходит в трех последовательно работающих зонах: зоне закрутки газового потока; зоне концентрации пыли на стенках пылеуловителя под действием центробежных сил и зоне инерционного вывода мелкодисперсных частиц при резком развороте газового потока;

- доказана высокая эффективность улавливания мелкодисперсной пыли (менее 10 мкм) на разработанном опытно-промышленном центробежно-

инерционным пылеуловителе с новым типом завихрительного устройства, доходящая до 93,8 % при начальных скоростях запыленного потока 9.12 м/с.

Обоснованность и достоверность теоретических положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректной постановкой задач исследований, использованием методов математической физики, теории вероятностей и статистики, современных достижений вычислительной техники; достаточным объемом вычислительных и натурных экспериментов; использованием современных приборов для анализа дисперсности уловленной пыли; анализом разработанной математической модели, позволяющим сделать вывод об адекватном отражении процесса движения и сепарации пыли в газовом потоке при различных скоростях газа; положительными решениями Государственной патентной экспертизы.

Практическая значимость работы заключается в том, что разработанные конструкции пылеуловителей, совмещающих в себе принципы центробежной и инерционной сепарации с возможностью регулирования в рабочих элементах пылеуловителя соотношения между центробежными и инерционными силами внутри аппарата, способствуют повышению эффективности сепарации мелкодисперсной пыли из газопылевых потоков и прошли опытно-промышленную проверку.

Практическая реализация выводов и рекомендаций. Рабочая техническая документация на промышленный центробежно-инерционный пылеуловитель производительностью 5000 м3/ч была передана и внедрена на ООО «Ферос» (г. Ярославль). Результаты работы и технические решения включены в учебные курсы по горнопромышленной экологии. Теоретические и практические результаты использованы при выполнении хоздоговорных и госбюджетных НИР в Тульском государственном университете.

Апробация работы. Научные положения и практические результаты диссертации докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры геотехнологий и строительства подземных сооружений ТулГУ (г. Тула, 2013

- 2019 гг.); Международной конференции «Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики» (г. Тула, 2015 - 2017 гг.); Международной конференции «Геомеханика. Механика подземных сооружений» (г. Тула, 2011 - 2018 гг.); Х научной конференции с международным участием «Фундаментальные науки - специалисту нового века» (Иваново, 2014 г.), I, III международных научно-практических конференциях «Актуальные проблемы безопасности жизнедеятельности и экологии» (Тверь, 2015, 2017 гг.), 67-70 всероссийских научно-технических конференциях студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием (Ярославль, 2014-2017 гг.).

Личный вклад заключается в анализе, обобщении и систематизации литературных данных по проблеме запыленности атмосферы горно-перерабатывающих комплексов, в проведении экспериментальных исследований в лабораторных и производственных условиях, а также вычислительных экспериментов, подготовке публикаций и патентов.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 25 работ, из них 9 статей в изданиях, входящих в базу Scopus и Web of Science; 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ; получено 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ; 5 патентов РФ; 7 статей опубликованы в научных сборниках и в материалах международных конференций.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами по каждой главе, заключения и списка литературы. Основное содержание диссертации изложено на 196 страницах машинописного текста, включающих 52 рисунка, 11 таблиц и список использованной литературы из 197 наименований.

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ГОРНОЙ

(ГОРНО-ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ) ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ ГАЗОПЫЛЕВЫМИ МЕЛКОДИСПЕРСНЫМИ ВЫБРОСАМИ

Мониторинг состояния окружающей среды, проведенный в разных странах, показывает, что возрастает разрушительное воздействие антропогенных факторов на окружающую среду, что в конечном итоге может привести к экологической катастрофе. Одним из таких факторов является загрязнение атмосферы промышленными газопылевыми мелкодисперсными выбросами. Основным источником поступления в биосферу являются выбросы предприятий металлургии и связанных с ней предприятиями горно-перерабатывающего комплекса, т.е. главным инструментом влияния на естественное развитие биосферы стало горно-металлургическое дело. Общеизвестно, что развитие научно-технического прогресса и рост численности населения требует постоянного увеличения потребления минерального сырья, что в свою очередь, приводит к еще большему объему отходов, затрагивающих природные процессы в биосфере.

Несмотря на то, что в результате деятельности Европейской экономической комиссии Организации Объединённых Наций (ЕЭК ООН) качество атмосферного воздуха в Европе за последние 15-20 лет значительно улучшилось, имеются убедительные доказательства того, что нынешние уровни загрязнения воздуха по-прежнему представляют значительную угрозу для окружающей среды и здоровью человека [1]. В первую очередь в документах ЕЭК определены конкретные обязательства стран по уменьшению выбросов основных веществ, загрязняющих атмосферный воздух, и показатели, которые должны быть достигнуты странами-членами ЕЭК ООН к 2020 г. и в последующие годы. В них впервые содержатся обязательства уменьшить выбросы взвешенных частиц, особенно от мелкодисперсной пыли (РМ) как об

одной из наиболее опасной, по заключению медиков и экологов, составляющей газопылевого выброса [1].

1.1 Пылеобразование при добыче и переработке полезных ископаемых

Горное производство технологически взаимосвязано с процессами воздействия человека на окружающую среду с целью обеспечения сырьевыми и энергетическими ресурсами различных сфер хозяйственной деятельности. Общий рост добычи и мощности добывающих предприятий вызывает рост отрицательного воздействия горнодобывающего и перерабатывающего производства на окружающую среду.

При добыче и переработке минеральных полезных ископаемых для получения конечного продукта они дробятся, размалываются, обогащаются, высушиваются и сепарируются по размерам. Несмотря на то, что эти операции обычно механизированы, их выполнение приводит к образованию большого количества пыли и при использовании недостаточно эффективных технических средств индивидуальной и коллективной защиты концентрация мелкодисперсной пыли в воздухе может достичь опасного уровня и создать угрозу для здоровья рабочих.

Наибольший размер частиц, взвешивающихся в воздухе, составляет около 60 мкм. При воздействии ветра при попадании в воздух частиц пыли размером от 60 до 2000 мкм высота их подъёма обычно не превышает 0,9 м, и затем они снова под действием сил тяжести падают вниз. А частицы крупнее 2000 мкм (2 мм) обычно перекатываются или "переползают" с места на место [2, 3]. В пыли также могут присутствовать радиоактивные частицы, представляющие риск для здоровья людей при попадании внутрь организма.

С пылью можно бороться, систематически поливая территорию водой при помощи поливальных машин или стационарных систем разбрызгивания. В тех случаях, когда количество воды ограничено, следует использовать це-

ментирующие поверхность вещества, обеспечить твердое покрытие интенсивно используемых подъездных путей и покрытие отвалов [4].

По всему миру доля открытых горных работ занимает более 70 % общего объема добычи полезных ископаемых. Их существенными недостатками являются значительные нарушения и загрязнения рабочей зоны выбросами пыли, концентрация которой может превышать десятки раз ПДК. Основными источниками пылеобразования являются взрывные работы, бурение, экскавация, транспортирование горной массы, складирование и т. д. Высокая пылевая нагрузка приводит к повышенной заболеваемости, смертности, значительному снижению трудоспособности [5].

Несмотря на это, ежегодно от угледобывающих и перерабатывающих производств происходит выброс многих сотен тысяч тонн загрязняющих веществ в атмосферу и литосферу [6, 7]. Таким образом, добыча и переработка полезных ископаемых, являясь с одной стороны важным видом экономической деятельности, способным внести свой вклад в развитие экономики страны, с другой стороны вызывает серьезное беспокойство экологическими и санитарными последствиями своей деятельностью для жителей окружающих территорий практически на всех континентах нашей планеты [8-10]. При этом потенциальные риски для здоровья человека возникают на большинстве стадий жизненного цикла добычи и переработки полезных ископаемых, начиная с разведки и заканчивая закрытием шахт.

В связи с тем, что одним из наиболее неконтролируемых и трудноуловимых загрязнителем является именно мелкодисперсная пыль, поэтому весьма актуально и необходимо оценить вклад горнодобывающих и горно -перерабатывающих операций в загрязнение атмосферы пылевыми выбросами.

1.2 Запыленность атмосферы территорий, шахт, карьеров и предприятий горно-перерабатывающих комплексов газопылевыми выбросами мелкодисперсной пыли

Как уже отмечалось ранее, при разработке месторождений полезных ископаемых происходит значительное загрязнение атмосферы пылегазовыми выбросами как в рабочей зоне, так и на прилегающей территории горнорудных поселений. На сегодняшний день опубликовано множество работ российских ученых, в которых проводятся исследования по количеству запыленных выбросов, в том числе содержащих тонкие фракции пыли, в атмосферный воздух от различных горно-перерабатывающих предприятий.

Например, в работе [11] проводились экспериментальные исследования по оценке пылевой нагрузки на атмосферу основных технологических процессов Мугунского буроугольного месторождения. Общий объем выбросов пыли составил 84,856 т/год: при добычи угля - 42,875, при формировании отвалов, а также от действующих и недействующих отвалов - 41,258 т/год, а при транспортировке горной массы - 0,723 т/год. Данные результаты свидетельствуют о высокой доле загрязнения атмосферы Мугунского буроуголь-ного месторождения пылевыми выбросами. Ниже приведены исследования по оценке нагрузки пылевых выбросов на атмосферу основных технологических режимов открытого карьера (Лебединского ГОКа) (таблица 1.1).

В этой же статье представлены данные по оценке доли нагрузки на атмосферу от взрывных работ, приходящейся на различные загрязнители, произведенная по всем железорудным карьерам СНГ, представлена в таблице 1.2.

В то же время, учитывая токсичность пылегазовых выбросов, массу нетоксичных выбросов и потребление кислорода из атмосферы, автор исследования делает вывод о том, что основным источником нагрузки на атмосферу в районе открытого карьера и прилегающих территорий пылегазовыми выбросами следует считать карьерный автотранспорт [6].

Таблица1.1 - Среднегодовая нагрузка на атмосферу Лебединского ГОКа

Процессы Нагрузка на атмосферу

Масса пылегазовых выбросов, т Процент от суммы

Бурение 5,2 0,076

Взрывание 3682,4 54,165

Экскавация 921,0 13,547

Транспортировка 1700,0 25,005

Отвалообразование 490,0 7,207

Всего 6798,6 100,000

Таблица 1.2 - Результаты нагрузки на атмосферу от ведения взрывных работ

Загрязнители Доля нагрузки, %

Минимальная Максимальная Средняя

Пыль 80 96 90,9

Оксиды азота 2,5 19,2 8,32

Окись углерода (СО) 0,23 3,0 0,78

Источники пылевых выбросов горнопромышленных предприятий также рассмотрены в работах [12, 13], где авторы попытались оценить состояние атмосферного воздуха данных территорий на содержание мелкодисперсных твердых частиц. В частности, были рассчитаны выбросы различных загрязняющих веществ атмосферы, в том числе пылевых, на примере разреза «Заречный» Талдинского каменноугольного месторождения [13]. Общая масса выбросов сажи от всех перечисленных источников составила 49,527 т/год, причем значительная часть (около 83,5 %) образовалась при транспортировании горной массы, а суммарные массы выбросов неорганической (20-70 % SiO2) и угольной пыли составили 5,152 и 0,583 т/год соответственно, что свидетельствует о значительном пылеобразовании в районе разработки горных пород открытым способом.

Согласно источнику [14] в вентиляционных выбросах рудника БКПРУ-

4 ОАО «Уралкалий», на котором ведутся работы по добыче и переработке сильвинитовой руды, преобладают частицы пыли до 10 мкм. Их содержание на сильвинитовых участках составляет 65...99,4 %, на карналлитовых 95... 99 %, а в атмосфере транспортных магистралей преобладают частицы до

5 мкм (82,1.97,6 %). В таблице 1.3 приведен дисперсный состав пыли на рабочих местах рудника БКПРУ-4.

Таблица 1.3 - Дисперсный состав пыли на рабочих местах рудника БКПРУ-4

Рабочее место Фракции, мкм Средний размер, мкм

1-5 5-10 10-20 20-30 30-40 более 40

Верхнекамские рудники

Скрепериста 35,2 (45,4) 30,4 (39,6) 22,8 (9,7) 10,1 (5,3) 1,2 0,8 9,9 (7,0)

Машиниста комбайна 38,0 24,9 18,3 12,6 1,3 0,4 9,6

Машиниста вагона 36,0 29,0 19,4 13,6 1,7 0,3 9,7

* В скобках - карналлит

Как видно из представленной таблицы, в воздушной зоне на рабочих местах рудника количество наиболее опасной мелкодисперсной пыли диаметром частиц менее 10 мкм составляет > 60 %. Такая тонкодисперсная пыль длительное время находится во взвешенном состоянии и способна быть перенесенной воздушными потоками на значительные расстояния от места её образования.

Представленные материалы показывают состояние атмосферы в горнорудном регионе. Постараемся качественно сравнить эти далеко не полные материалы с центральными регионами России на примере Ярославской и Тульской областей. Эти регионы качественно отличаются от горнорудного района среднего Урала тем, что в Ярославской области практически нет, за исключением некоторого количества, карьеров по добыче песка, а в Тульской

области после бурного развития Подмосковного бассейна в XIX и XX веках, наступило, будем надеяться, временное затишье с остановленными шахтами, многими десятками терриконов, породных отвалов и т.п.

Ниже приведены данные за 2017 год по состоянию атмосферы, в частности объемы антропогенных пылевых выбросов, в Ярославской и Тульской областях.

Согласно данным [15], в 2017 году в Ярославской области от стационарных источников загрязнения атмосферы образовалось 22,4 тыс. т твердых взвешенных частиц, из которых 2,4 тыс. т выброшены без очистных сооружений (таблица 1.4). Также отмечается, что все 37 запланированных на 2017 год в обследованных организациях мероприятий по уменьшению выбросов вредных веществ в атмосферу были полностью выполнены.

Таблица1.4 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

в Ярославской области за 2017 год

Всего, тыс. т в том числе по веществам

Наименование твердые, газообразные и

тыс. т жидкие, тыс. т

Количество загрязняющих веществ,

отходящих от всех стационарных 138,0 22,4 115,6

источников выделения

в том числе:

выброшено без очистки 74,0 2,4 71,6

поступило на очистные сооружения 64,0 20,0 44,0

из них уловлено и обезврежено 61,8 18,5 43,3

Всего выброшено в атмосферу загрязняющих веществ 76,1 3,8 72,3

из них по ингредиентам:

диоксид серы 13,5 - 13,5

оксид углерода 10,3 - 10,3

оксиды азота 11,1 - 11,1

углеводороды (без ЛОС) 16,3 - 16,3

летучие органические соединения 20,4 - 20,4

Как видно из данных, опубликованных в итоговом докладе об экологической ситуации в Ярославской области за 2017 год, отсутствуют данные о выбросах от конкретных видов производств, в частности горной деятельности и есть только данные о незначительных выбросах твердых неочищенных загрязняющих веществах. Несколько другая ситуация в Тульской области.

Тульская область в центральном регионе России является одной из самых индустриальных. Региональные экологические проблемы области обусловлены, прежде всего тем, что на сравнительно небольшой территории сконцентрировано большое число предприятий химической, металлургической промышленности, обеспечением электроэнергией, газом и паром, являющихся основными источниками загрязнения атмосферы Тульской области.

Согласно данным доклада об экологической ситуации в Тульской области [16] за 2017 год на очистные сооружения в 2017 году поступило 409,5 тыс. тонн загрязняющих веществ, из них 402,5 тыс. тонн (98,3 %) уловлено и обезврежено. Если сравнивать эти данные с прошлым годом, то в 2016 году из поступивших на очистные сооружения 669,2 тысяч тонн уловлено и обезврежено 654,1 тыс. тонн (97,8 %).

В общем количестве выброшенных в 2017 году в атмосферу загрязняющих веществ твердые вещества составили 8,9 %, газообразные и жидкие -91,1 %. Согласно [16], количество загрязняющих твердых веществ, отходящих от всех стационарных источников выделения в Тульской области составляет 316,442 тыс. тон, из которых только 305,777 тыс. тонн уловлено и обезврежено. Таким образом, в данном регионе за 2017 год в атмосферу выброшено 10,665 тыс. тонн твердых веществ.

При этом интересно отметить, что в Тульской области лидером среди различных видов антропогенного воздействия на атмосферу по количеству твердых веществ, содержащихся в выбросах, является добыча полезных ископаемых, о чем свидетельствует данные [16].

Стоит также отметить работу [17], где приводится качественная и количественная характеристика источников загрязнения атмосферы в зоне дей-

ствия известнякового карьера «Горбачево», а также выполнена оценка воздействия на окружающую среду Горбачевского участка Берниковского известнякового карьера, находящегося на территории Тульской области. В частности, было установлено, что суммарный выброс взвешенных веществ от работ на карьере «Горбачево» составил 10,067 т/год, что является значительным вкладом (> 80 %) в загрязнении атмосферы среди всех видов загрязняющих веществ, рассматриваемых в данном научном труде (диоксиды серы и азота, оксид углерода, углеводороды, сажа и др.).

Таким образом проблема улучшения санитарно-гигиенических условий труда и экологической безопасности окружающей среды путем предотвращения загрязнения атмосферы на открытых и закрытых горных работах продолжает оставаться весьма актуальной и прежде чем исследовать существующие способы и разрабатывать технические средства для защиты атмосферы от мелкодисперсных пылевых выбросов для использования на предприятиях горно-перерабатывающих комплексов, необходимо иметь полное представление о таком непростом загрязнителе окружающей среды, как мелкодисперсная пыль, его свойствах и влияния на биосферу в целом.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Муратова Ксения Михайловна, 2021 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Воздействие взвешенных частиц на здоровье // Всемирная организация здравоохранения, 2013. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0007/189052/Health-effects-of-particulate-matter-final-Rus.pdf (дата обращения: 28.03.2016).

2 Air quality criteria for particulate matter (Volume I of Ill). Research Triangle Park, NC: National Center for Environmental Assessment, Office of Research and Development, Environmental Protection Agency. [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://www.epa.gov/nscep (дата обращения: 21.05.2015).

3 Dust control handbook for industrial minerals mining and processing [Электронный ресурс] - Шахтерская энциклопедия. Режим доступа: http://mmmgwiki.ru/wiki/Защита_от_пьIли_при_добьIче_и_переработке_полез ных_ископаемых_(2012) (дата обращения: 21.05.2015).

4 Горнодобывающая промышленность - открытые горные разработки. Руководство по экологическим и социальным вопросам по отраслям. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.ebrd.com/downloads/ about/sustainability/ Mining_Open_Cast_RU.pdf (дата обращения: 30.11.2016).

5 Семёнов Д.Г., Кутушева Л.Р. Новое эффективное средство для борьбы с пылеобразованием при добыче и обогащении горных пород // Уголь, 2013. № 5 (1046). С. 66-72.

6 Папичев В.И. Интегральная оценка воздействия взрывных работ на атмосферу // Записки горного института, 2009. Т. 180. С. 179-181.

7 Харионовский А.А., Данилова М.Ю. Охрана атмосферы на предприятиях угольной промышленности // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности, 2017. № 2. С. 48-52.

8 A European aerosol phenomenology - 3 : Physical and chemical characteristics of particulate matter from 60 rural, urban, and kerbside sites across Europe /

J.-P. Putaud, R. Van Dingenen, A. Alastuey et al. // Atmospheric Environment. 2010. Vol. 44. № 10. P. 1308-1320.

9 A review on the importance of metals and metalloids in atmospheric dust and aerosol from mining operations / Janae Csavina, Jason Field, Mark P. Taylor, Song Gao et al // Science of The Total Environment. 2012. Vol. 433. P. 58-73.

10 Emissions and human health impact of particulate matter from surface mining operation-A review / Aditya Kumar Patra, Sneha Gautam, Prashant Kumar // Environmental Technology & Innovation. 2016. Vol. 5. P. 233-249.

11 Тимофеева С.С., Карпова И.А. Оценка пылевой нагрузки на окружающую среду основных технологических процессов при добыче бурых углей на разрезе «Мугунский» // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2013. № 9 (80). С. 113-118.

12 К вопросу защиты окружающей среды от мелкодисперсной пыли горных предприятий / Г.В. Стась, С.З. Калаева, К.М. Муратова, Я.В. Чистяков // Известия ТулГУ. Науки о Земле. Вып. 1. Тула: Изд-во ТулГУ, 2019. - С. 92109.

13 Обоснование расчетов выбросов загрязняющих веществ разреза «Заречный» / М.Ю. Лискова, Г.В. Стась, С.А. Ишутина, Ю.А. Воронкова // Известия ТулГУ. Науки о Земле. Вып. 2. Тула: Изд-во ТулГУ, 2017. - С. 45-57.

14 Пылевая обстановка на руднике / М.Ю. Лискова, Р.А. Ковалев, А.Б. Копылов, Ю.А. Воронкова // Известия Тульский государственный университет. Науки о Земле. 2018. Вып. 3. С. 49-61.

15 Доклад об экологической ситуации в Ярославской области в 2017 году. Сборник. Ярославль. Департамент охраны окружающей среды и природопользования Ярославской области, 2018 г.

16 Доклад об экологической ситуации в Тульской области за 2017 год. [Электронный ресурс] - Режим доступа:https://tularegion.ru/upload /iblock/836/ 836dfe53a30b6b8b4cc9be728c2424fe.pdf (дата обращения: 18.09.2017).

17 Дианов Ю.Ю. Оценка загрязнения атмосферы при освоении месторождений известняка: автореф ... дис. канд. техн. наук. Тула: ТулГУ, 2013. 16 с.

18 Влияние мелкодисперсной пыли на биосферу и человека / С. З. Ка-лаева, К. М. Муратова, Я. В. Чистяков, П. В. Чеботарев // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2016. Вып. 3. С. 40-63.

19 Gaffney P. A Comprehensive Research Plan for Developing PM2,5 Emission Inventories. URL: http: //www.epa.gov/ttnchiel/conference/ ei 10/pm/ gaffney.pdf (дата обращения: 13.08.2015).

20 Рекомендации по качеству воздуха для Европы, Второе изда-ние,Копенгаген, Европейское региональное бюро ВОЗ, 2000 (региональные публикации ВОЗ. [Электронный ресурс] - Режим доступа:http://www.euro. who.mt/air/activities/20050223_4 ; с переводом на русский язык, Весь Мир, Москва 2004.

21 Ужов В.Н., Вальдберг А.Ю., Мягков Б.И Очистка промышленных газов от пыли. М.: Химия, 1981. 392 с.

22 Бретшнайдер Б., Курфюст И. Охрана воздушного бассейна от загрязнений: технология и контроль. Л.: Химия, 1989. 288 с.

23 Природопользование / Э.М. Соколов, Е.И. Захаров, А.В. Волков, И.В. Панферова, Н.Н. Чаплыгин: учеб. пособие для вузов. М.: Тула: ИПП «Гриф и Ко». 2002. 522 с.

24 Анализ источников загрязнения атмосферного воздуха мелкодисперсной пылью / А. Б. Стреляева, Н. С. Барикаева, Е. А. Калюжина, Д. А. Ни-коленко // Интернет-вестник ВолгГАСУ. Сер. Политематическая. 2014. Вып. 3(34). С. 11.

25 Влияние пыли на здоровье человека. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://biofile.ru/bio/22291.html (дата обращения: 19.01.2016).

26 Анализ конструкций пылеуловителей циклонного типа для мелкодисперсной пыли / Д.Р. Каплунов, С.З. Калаева, К.М. Муратова, Я.В. Чистя-

ков // Известия Тульского государственного. Науки о Земле. 2018. Вып. 2. С. 49-71.

27 Clearing the Air: A Review of the Effects of Particulate Matter Air Pollution on Human Health / Jonathan O. Anderson, Josef G. Thundiyil, Andrew Stolbach // Journal of Medical Toxicology. 2012. Vol. 8. № 2. Р. 166-175.

28 A review on the human health impact of airborne particulate matter / Ki-Hyun Kim, Ehsanul Kabir, Shamin Kabir // Environment International. 2015. № 74. Р. 136-143.

29 The pharmacology of particulate matter air pollution-induced cardiovascular dysfunction / Ni Bai, Majid Khazaei, Stephan F. van Eeden, Ismail La-her// Pharmacology & Therapeutics. 2007. Vol. 113. № 1. P. 16 - 29.

30 Adverse health effects of outdoor air pollutants / Luke Curtis, William Rea, Patricia Smith-Willis et al // Environment International. 2006. Vol. 32. № 6. P. 815 - 830.

31 Oxidative stress-induced DNA damage by particulate air pollution / LotteRisom, Peter Mailer, Steffen Loft // Mutation Research. 2005. Vol. 592. № 12. P. 119-137.

32 Heavy Metals Concentrations of Surface Dust from e-Waste Recycling and Its Human Health Implications in Southeast China / Anna O. W. Leung, Nurdan S. Duzgoren-Aydin, K. C. Cheung, Ming H. Wong // Environmental sci-ence& Technology. 2008. Vol. 42. № 7. P. 2674-2680.

33 PM10 and PM2.5 and Health Risk Assessment for Heavy Metals in a Typical Factory for Cathode Ray Tube Television Recycling / Wenxiong Fang, Yichen Yang, ZhenmingXu //Environmental science & Technology. 2013. Vol. 47. № 21. P. 12469-12476.

34 Reduction in Fine Particulate Air Pollution and Mortality Extended Follow-up of the Harvard Six Cities Study / Francine Laden, Joel Schwartz, Frank E. Speizer, Douglas W. Dockery // American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 2006. Vol. 173. № 6. P. 667-672.

35 Differentiating the effects of fine and coarse particles on daily mortality in Shanghai, China / HaidongKan, Stephanie J. London, Guohai Chen et al // Environment International. 2007. Vol. 33. № 3. P. 376 - 384.

36 Mortality in the Medicare Population and Chronic Exposure to Fine Particulate Air Pollution in Urban Centers (2000-2005) / Scott L. Zeger, Francesca Dominici, Aidan McDermott, Jonathan M. Samet // Environmental Health Perspectives. 2008. Vol. 116. № 12. P. 1614-1619.

37 Short-term impact of particulate matter (PM2.5) on daily mortality among the over - 75 age group in Madrid (Spain) /E. Jiménez, C. Linares, L.F. Rodríguez et al // Science of the Total Environment. 2009. Vol. 407. № 21. P. 5486-5492.

38 Does the presence of desert dust modify the effect of PM10 on mortality in Athens, Greece? / EvangeliaSamoli, EvgeniaKougea, PavlosKassomenoset al. // Science of the total environment. 2011. Vol. 409. № 11. Р. 2049-2054.

39 Mortality Associations with Long-Term Exposure to Outdoor Air Pollution in a National English Cohort / Lain M. Carey, Richard W. Atkinson, Andrew J. Kent et al. // American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine 2013. Vol. 187. № 11. P. 1226-1233.

40 Difference in the relation between daily mortality and air pollution among elderly and all-ages populations in southwestern France / Laurent Filleul, Alain Le Tertre, Isabelle Baldi, Jean-François Tessier// Environmental Research. 2004. Vol. 94. № 3. P. 249-253.

41 Махнин А.А., Фролова Е. А. Техника защиты окружающей среды: учебное пособие Ч. 2: Техника защиты атмосферы // Ярославль: Ярославский гос. технический ун-т. 2014. 215 с.

42 Чистяков Я.В., Муратова К. М., Володин Н. И. Основы сепарации мелкодисперсной пыли в центробежно-инерционном пылеуловителе // Экология и промышленность в России, 2016. Т. 20. № 8. С. 20-27.

43 A comparative risk assessment of burden of disease and injury attributable to 67 risk factors and risk factor clusters in 21 regions, 1990-2010: a sys-

tematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2010 / Lim SS et al. // The Lancet. 2012. Vol. 380. P. 2224-2260.

44 Стреляева А.Б., Маринин Н.А., Азаров А.В. О значимости дисперсного состава пыли в технологических процессах // Интернет-вестник ВолгГАСУ. Сер.: Политематическая. 2013. Вып. 3(28). [Электронный ресурс] - Режим доступа:http://vestnik.vgasu.ru/attachments/ StrelyaevaMarininAzarov 2013_3(28).pdf (дата обращения: 17.12.2015).

45 Экологические последствия закрытия угольных шахт Кузбасса по газодинамическому фактору и опасности эндогенных пожаров на отвалах / Н.М. Качурин, С.А. Воробьев, Я.В. Чистяков, Л.А. Рыбак // Экология и промышленность России. 2015. Т. 19. № 4. С. 54-58.

46 Адамков А.В. Состояние запыленности воздуха в забоях подготовительных выработок при работе проходческих комбайнов // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2004. № 1 (38). С. 56-59.

47 Ищук И.Г., Поздняков Г.А. Средства комплексного обеспылева-ния горных предприятий: Справочник. М.: Недра, 1991. 253 с.

48 Новые способы борьбы с пылью в угольных шахтах / Ф.М. Гель-фанд, В.П. Журавлев, А.П. Поцелуев, Л.И. Рыжих // М: Недра, 1975. 288 с.

49 Карагодин Л.Н., Ищук И.Г. Современное состояние борьбы с пылью на угольных шахтах // Уголь. 1977. №9. С. 27-28.

50 Витько А.Д Разработка способа и средств пылевзрывозащиты с использованием жалюзийных решеток для угольных шахт: дисс. ... канд. техн. наук. Москва, 2005.

51 Шатиров С.В., Христофоров А.А., Филатов П.Ю. Повышение эффективности и улучшение характеристик технологии пылеподавления. Разработка системы пылеподавления с использованием энергии воздуха или газа // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2013. Т. 1.2. С. 88-94.

52 Разработка устройства пылеподавления для реверсивных коронок проходческих комбайнов / Л.Е. Маметьев, А.А. Хорешок, А.М. Цехин, А.Ю.

Борисов // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2014. № 3 (103). С. 17-21.

53 Петрунин Г.О. Обоснование параметров проветривания и пылеулавливания в подготовительных выработках: дисс. ... канд. техн. наук. Москва, 2009.

54 Брейдо И.В., Дрижд Н.А., Марквардт Р.В. Методы обеспыливания в комбайновом проходческом забое // Труды университета. 2016. № 1 (62). С. 67-70.

55 Кольвах К.А. Снижение пылеобразования при ведении открытых горных работ // Молодежь в науке: Новые аргументы: сборник научных работ VI Международного молодежного конкурса (Россия, г. Липецк, 30 апреля 2017 г.). Часть I / Отв. ред. А.В. Горбенко. Липецк: Научное партнерство «Аргумент», 2017. С. 97- 100.

56 Матвеев А.И., В.Р. Винокуров, Львов Е.С. Исследования пылеобразо-вания и разработка рекомендаций по пылеподавлению при работе центробежной мельницы ЦМВУ-800 // ГИАБ (научно-технический журнал). 2010. № 2. С. 32-35.

57 A novel spraying/negative-pressure secondary dust suppression device used in fully mechanized mining face: A case study / Wen Nie, Xiao Ma, Weimin Cheng, Yanghao Liu et al // Process Safety and Environmental Protection. 2016. Vol. 103. Part A. P. 126-135.

58 Горное дело и охрана окружающей среды: учеб. для вузов / М.Е. Пе-взнер, А.А. Малышев, А.Д. Мельков, В.П. Ушань// 3-е изд., стер. М.: Изд-во МГГУ, 2001. 300 с.

59 Комплексные решения проблемы пылеобразования на угольных разрезах Кузбасса / Д.А. Кузнецов, Р.Р. Минибаев, Н.Н. Ахлестин, С.В. Спирин // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2016. № 3. С. 64-71.

60 Ветошкин А.О. Процессы и аппараты пылеочистки. Пенза: Изд-во Пенз. Гос. Ун-та, 2005.

61 Пирумов, А.И. Обеспыливание воздуха. М.: Стройиздат, 1981.

296 с.

62 Трещалин А.В. Экологическая ситуация в России и эффективные системы пылеулавливания //Литейное производство. 2008. №10. С.4.

63 ГОСТ 12.2.043-80 «Оборудование пылеулавливающее. Классификация». М.: Изд-во стандартов, 1981.

64 Высокоскоростные центробежно-инерционные пылеуловители: монография / Э.М. Соколов [и др.] // Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2013. 128 с.

65 Пылеуловители. Обзор и выбор конструкций/А.В. Сугак, Н.И. Володин, Ю.А. Веткин, О.М. Пискунов // Учебно-методическое пособие. Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2010. 50 с.

66 Пономарев В.Б., Замураев А.Е. Аспирация и очистка промышленных выбросов и сбросов: методические указания по курсу «машины и агрегаты предприятий строительных материалов» // Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007. 189 с.

67 Чуянов Г.Г. Вспомогательные процессы обогащения. Обезвоживание и пылеулавливание: учеб. для вузов. 2-е издание, переработанное. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2006. 204 с.

68 Веригин А.Н., Федоров В.Н., Малютин М.С. Химико-технологические агрегаты конденсационного улавливания пыли // Спб.: Изд-во С.-Петреб. Ун-та, 2000. 336 с.

69 Пылеулавливание в металлургии: справ. изд-во / В.М. Алешина, А.Ю. Вальдберг, Г.М. Гордон, А.А. Гурвиц, Л.С. Левин, А.А. Меттус // М.: Металлургия, 1984. 336 с.

70 Вальдберг А.Ю., Исянов Л.И., Тарат Э.Я. Технология пылеулавливания. Л.: Машиностроение, 1985. 192 с.

71 Справочник по пыле- и золоулавливанию / М.И. Биргер [и др.]// Под общ.ред. А.А.Русанова Справочник по пыле- и золоулавливанию. 2 -е изд. перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1983. 312 с.

72 Коузов П.А., Мальгин А.Д., Скрябин Г.М. Очистка от пыли газов и воздуха в химической промышленности. Л.: Химия, 1982. 256 с.

73 Чекалов, Л.В. Экотехника. Защита атмосферного воздуха от выбросов пыли, аэрозолей и туманов / под общ.ред. Чекалова Л.В. Ярославль: Русь, 2004. 424 с.

74 Скрябин Г.М., Коузов П.А. Пылеулавливание в химической промышленности Л.: Химия, 1976. 63 с.

75 Зайончковский Я. Обеспыливание в промышленности // Пер. с польск. Р.Е. Мельцера. М.: Стройиздат, 1969. 350с.

76 Сугак А.В., Сугак Е.В. Центробежные пылеуловители и классификаторы. Моделирование, расчет, проектирование // LAPLAMBERTA cademic Publishing, 2012. 234 с.

77 Ужов В. Н., Вальдберг А. Ю. Подготовка промышленных газов к очистке. М.: Химия, 1975. 16 с.

78 Щелоков Я.М. Повышение эффективности циклонных аппаратов // Промышленная энергетика. 2008. № 8. С. 44-45.

79 Карпов С.В., Сабуров Э. Н. Высокоэффективные циклонные устройства для очистки и теплового использования газовых выбросов / под ред. Э. Н. Сабурова. Архангельск: изд-во Архангельского гос. техн. ун-та, 2002. 504 с.

80 Мисюля Д.И., Кузьмин В.В., Марков В.А. Сравнительный анализ технических характеристик циклонных пылеуловителей //Труды БГТУ. Химия и технология неорганических веществ. 2012. № 3. С.154-163.

81 Коузов П. А. Сравнительная оценка циклонов различных типов. Обеспыливание в металлургии: сборник / под ред. Я. А. Штромберга. М., 1971. С. 185-196.

82 Пирумов, А.И. Аэродинамические основы инерционной сепарации. М.: Стройиздат, 1981. 207 с.

83 Медников Е.П. Вихревые пылеуловители. М.: ЦИНТИХимнеф-темаш, 1975. С. 44.

84 Чернышев В.В., Корнев Г.П., Горячев В.Д. Исследование пылеуловителей с встречными закрученными потоками // Повышение эффективности теплоэнергетических установок. Калинин, 1987. С.18-22.

85 Тращилова А.В. Оценка риска смертности населения от мелкодисперсных взвешенных частиц, выбрасываемых в атмосферу промышленными предприятиями: дис. канд. биол. наук. Волгоград, 1999.

86 Калаева С.З., Муратова К.М., Чистяков Я.В. Исследование процесса очистки воздушных потоков от мелкодисперсной пыли в центробежно -инерционном аппарате пылеулавливания // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. Вып. 3. 2017. С. 45-57.

87 Influence of particle size on inertial particle separator efficiency / Dominic Barone, Eric Loth, Philip Snyder // Powder Technology - 2017. Vol. 318. P. 177-185.

88 Improvements of the cyclone separator performance by down-comer tubes / Sakura Ganegama Bogodage, A.Y.T.Leung // Journal of Hazardous Materials. 2016. Vol. 311. P. 100-114.

89 Removal of dust particles from fuel gas using a moving granular bed filter / Yi-Shun Chen, Shu-San Hsiau, Jiri Smid, Jian-Feng Wu et al // Fuel - 2016. Vol. 182. P. 174-187.

90 Experimental study and numerical simulation of the characteristics of a percussive gas-solid separator / Xuecheng Wu, Xiao Wang, Yonggang Zho // Par-ticuology - 2018. Vol. 36. P. 96-105.

91 Barth W. Zur. Problematic der StaubabscheiderArchiv fur Warmewirtshaft. 1993. № 10. S. 267-269.

92 Barth W. Die AnwendungdesModellversuches in der Staubtechnik // Rouch und Staub. 1932. № 8. S.23-27.

93 Сыркин С.М. Теория моделирования траекторий твердых частиц в криволинейном потоке. Л.: Энергия, 1934. 132 с.

94 Коузов П.А. О применимости теории моделирования циклонного процесса // Отопление и вентиляция. 1973. № 9. С. 11-13.

95 Гольдин Ш.А. Моделирование элементов теплотехнических устройств. М.: Металлургия, 1982. 80 с.

96 Гольдштик М.А., Леонтьев А.К., Палеев И.И. Движение мелких частиц в закрученном потоке // Инженерно-физический журнал, 1980. № 2. С. 17-20.

97 Волков П.М. Моделирование запыленных потоков и его практическое применение. Теория подобия и моделирования. М.: Изд. АН СССР, 1987. С. 256.

98 Зверев Н.И. Моделирование движения полидисперсной пыли // Теплоэнергетика. 1987. № 7. С. 6-12.

99 Зверев Н.И., Ушаков С.Г. О пределах применимости функциональной зависимости от производного критерия // Теплоэнергетика. 1989. № 4. С. 24-25.

100 Резник В.А., Прокофичев Н.Н., Мацнев В.В. Сравнительные испытания циклона нового типа ЦП-2 и циклона ЦН-15 в параллельных пыле-системах блока 300МВт // Теплоэнергетика. 1989. № 5. С.28-30.

101 Литвинов А.Т. Эффективная очистка газа в аппаратах, использующих для выделения частиц пыли из потока центробежную силу // ЖПХ. 1971. № 6. Т. XLIV (44). С.1221-1227.

102 DeutschW. Bewegungund Ladungder Elektrizitats fraderim Zylinder kondensator. Ann. d. Phys. 1922. Bd 68. № 12. S. 335-344.

103 Щевелев В.Н. Математическое моделирование циклонного плавильного процесса // Инженерно-физический журнал. 1987. № 10. С. 15-18.

104 Смухнин П.М., Коузов П.А. Центробежные пылеотделители циклоны. М.-Л.: Энергия, 1985. 208 с.

105 Вулис Л.А., Устименко Б.П. Аэродинамика циклонной топочной камеры // Теплоэнергетика. 1984. № 9. С. 38-39.

106 Зверев Н.И., Ушаков С.Г. Физическое и математическое моделирование процесса центробежной сепарации пыли // Инженерно-физический журнал. 1980. № 3. С.20-23.

107 Чудновцев А.В. Разработка и исследование пылеуловителя для очистки технологических и вентиляционных газовых потоков от мелкодисперсной пыли: автореф. ... канд. диссертации, Тула. 2002.

108 Нгуен В.Ч. Математическое моделирование газодинамических процессов при работе высокоэнергетических установок: дис. ... канд. технических наук, Тула, 2008. 133 с.

109 Асламова В. С. Прямоточные циклоны. Теория, расчет, практика. Ангарск: Ангарская гос. техн. акад., 2008. 233 с.

110 Некоторые аспекты развития теории пылеулавливания применительно к центробежно- электрическим аппаратам / Л.М. Новиков, А.А. Ермаков, К.Л. Новиков, Н.В. Инюшкин // Сборник трудов ФГУП «Унихим с ОЗ». 2005. № 75.

111 Дьяченко Н.Н., Дьяченко Л.И. Математическая модель течения полидисперсного ансамбля твердых частиц в ускоряющихся потоках // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. № 3 (11). 2010. С.95-99.

112 Гильфанов А.К., Зарипов Ш.Х. Математические модели аспирации аэрозолей в тонкостенные пробоотборники. Казань: Казан.ун-т, 2012. 120с.

113 An analytical study of the effect of inlet velocity on the cyclone performance using mathematical models / Mohsen Azadi, Mehdi Azadi// Powder technology. 2012. Vol. 217. Р. 121-127.

114 Numerical modeling of the flow field and performance in cyclones of different cone-tip diameters / KhairyElsayed, Chris Lacor // Computers &fluids. 2011. Vol. 51. № 1. Р. 48-59.

115 The performance of cyclones in producer gas cleaning: experimental and modeling studies / Amit Kumar Singh Parihar, Chandrashekhar Joshi, G Sri-dhar // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy. 2012. Vol. 226. № 6. Р. 776-793.

116 Modeling, analysis and optimization of aircyclones using artificial neural network, response surface methodology and CFD simulation approaches /

Khairy Elsayed, Chris Lacor // Powder Technology. 2011. Vol. 212. № 1. P. 115133.

117 Numerical simulation of effect of inlet configuration on square cyclone separator performance /Yaxin Su, Anqiao Zheng, Bingtao Zhao // Powder Technology. 2011. Vol. 210. № 3. P. 293-303.

118 Solids concentration simulation of different size particles in a cyclone separator / Gujun Wan, Guogang Sun, Xiaohu Xue, Mingxian Shi // Powder Technology. 2008. Vol. 183. № 1. P. 94-104.

119 Simulation of mass-loading effects in gas-solid cyclone separators / J.J. Derksen, S. Sundaresan, H.E.A. van den Akker // Powder Technology. 2006. Vol. 163. № 1-2. Р. 59-68.

120 Gronald G., Derksen J.J. Simulating turbulent swirling flow in a gas cyclone: A comparison of various modeling approaches // Powder Technology. 2011. Vol. 205. № 1-3. P. 160-171.

121 3-D computational fluid dynamics for gas and gas-particle flows in a cyclone with different inlet section angles / S. Bernardo, M. Mori, A.P. Peres, R.P. Dionisio // Powder Technology. 2006. Vol. 162. № 3. P. 190-200.

122 Белоцерковский С.М., Гиневский А.М. Моделирование турбулентных струй и следов на основе метода дискретных вихрей. М.:Физматгиз, 1995. 368 с.

123 Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1969. 742 с.

124 Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1973.

847с.

125 Механика многофазных сред / А.Н. Крайко, Р.И. Нигматуллин, В.К. Старков, Л.Е. Стернин //Итоги науки и техн. Гидромеханика. Т. 6. М.: Изд. ВИНИТИ, 1972. С. 93-174.

126 Шрайбер А.А. Многофазные полидисперсные течения с переменным фракционным составом дискретных включений // Итоги науки и техн. Комплексные и специальные разделы механики. Т. 3. М.: Изд. ВИНИТИ, 1988. С. 3-80.

127 Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. М.: Физматгиз, 1960. 715 с.

128 Турбулентное смешение газовых струй / Г.Н. Абрамович [и др.] // М., Наука, 1974. 272 с.

129 Рахматулин Х.А. Основы газодинамики взаимопроникающих движений сжимаемых сред. ППМ, 1956. Т.20. № 2. С.184-195.

130 Шрайбер А.А., Милюшин В.Н., Яценко В.П. Гидромеханика двухкомпонентных потоков с твердым полидисперсным веществом. Киев: Наукова думка, 1980. 252 с.

131 Газовая динамика двухфазных течений в соплах / И.М. Васенин, В.А. Архипов [и др.] //Томск: Изд-во Том. ун-та, 1986. 262 с.

132 Стернин Л.Е., Шрайбер А.А. Многофазные течения газа с частицами. М.: Машиностроение, 1994. 320 с.

133 Смирнов Д.Е. Совершенствование процесса сепарации частиц в инерционно-центробежном пылеуловителе-классификаторе: дисс. ... канд. техн. наук. Ярославль, 2011.

134 Чистяков Я.В. Исследование и разработка пылеуловителей, обеспечивающих повышение эффективности очистки воздуха аспирационных систем дробильно-сортировочных комплексов карьеров: дисс. ... канд. техн. наук. Тула: ТулГУ, 2012.

135 Панков А.Н., Володин Н.И., Полунина О.Ю. Исследование процесса очистки газовых потоков от катализаторной пыли в новом пылеуловителе // Известия ТулГУ. Экология и безопасность жизнедеятельности. 1999.

136 Обеспыливание промышленных газов / Э.М. Соколов, Н.И. Володин, О.М. Пискунов и др. // Тула: ТулГУ, 1999.

137 Володин Н.И. Применение нового высокоэффективного пылеуловителя для защиты воздушного бассейна / Н.И. Володин [и др.]// Тезисы докладов 2-й Международной научно-технической конференции "Высокие технологии в экологии". Воронеж, 1999. С. 202-203.

138 Очистка газовых потоков от мелкодисперсной пыли / Н.И. Володин, А.Н. Панков, А.В. Чудновцев, О.М. Пискунов // Экология и промышленность России. 2001. № 9. С. 20-22.

139 Очистка газов от мелкодисперсной пыли / А.В. Подрезов, Н.И. Володин, Ю.Н. Журавлева, Я.В. Чистяков, Т.М. Чичура //Экология и промышленность России. 2004, № 11. С. 20-22.

140 Муратова К.М., Чистяков Я.В., Махнин А.А. Пылеулавливание и классификация в центробежно-инерционных аппаратах // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. Вып. 4. 2014. С. 47-57.

141 Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. М., Наука, 1976.

888 с.

142 Алексеев В.А., Совершенный В.Д. Численный расчет турбулентного пограничного слоя с резким изменением граничных условий. Турбулентные течения. М.: Наука, 1977. С. 55-62.

143 Аляжединов В.Р., Дунаев В.А. Численное моделирование двухфазных течений в элементах ЛА // Известия ТулГУ, серия «Проблемы специального машиностроения», Материалы региональной научно-технической конференции «Проблемы проектирования и производства систем и комплексов», Тула, ТулГУ. 1999. С. 78-81.

144 Нигматулин Р.И. Основы механики гетерогенных сред. М.: Наука, 1978. 336 с.

145 Муратова К.М., Махнин А.А., Чистяков Я.В. Математическая модель и программно-вычислительный комплекс газодинамического процесса сепарации мелкодисперсной пыли в центробежно-инерционном пылеуловителе // Сборник научных трудов: «Актуальные проблемы безопасности жизнедеятельности и экологии»: материалы II Международной научно-практической конференции с научной школой для молодежи / Министерство образования и науки Российиской Федерации ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет»; ред.-сост. Н.М. Пузырев, Б.Ф. Зю-зин, Ю. В. Козловская. Тверь: ТвГТУ. С. 276-279.

146 Муратова К.М. Защита биосферы и человека от мелкодисперсной пыли // Вестник РГАТУ имени П. А. Соловьева. № 1 (36). 2016. С. 130-136.

147 Стернин Л.Е., Маслов Б.Н., Шрайбер А.А. Двухфазные моно- и полидисперсные течения газа с частицами. Под ред. Л.Е.Стернина. М.: Машиностроение, 1980. 172 с.

148 Чистяков Я.В. Математическое моделирование газодинамического процесса сепарации мелкодисперсной пыли // Тезисы докладов VIII Региональной студенческой научной конференции, Иваново 2010. С. 47.

149 Белоцерковский О.М., Давыдов Ю.М. Метод крупных частиц в газовой динамике. М.: Наука, 1982. 255 с.

150 Белоцерковский О.М., Головачёв Ю.П., Грудницкий В.Г. Численное исследование современных задач газовой динамики. М.: Наука, ВЦ АН СССР, 1974. 398 с.

151 Чистяков Я.В., Володин Н.И., Сугак А.В. Математическая модель процесса сепарации твердых частиц в пылеуловителе-классификаторе // Труды 20-й международной научной конференции: «Математические методы в технике и в технологиях», Ярославль 2007. С. 203-206.

152 Математическое моделирование процесса пылеулавливания в ИЦПК / Д.Е.Смирнов, А.В. Сугак, В.К. Леонтьев, Я.В. Чистяков, Н.И. Володин // Известия ТулГУ. Естественные науки. Сер. «Науки о земле». Вып. 1. 2010. С. 129-135.

153 Чистяков Я.В. Разработка и исследование опытной конструкции высокоэффективного пылеуловителя и основ математической модели газодинамического процесса сепарации мелкодисперсной пыли // Известия Тул-ГУ. Естественные науки. Сер. «Науки о Земле». Вып.1. 2011. С. 87.

154 Чистяков Я.В., Махнин А.А., Володин Н.И. Роль численного моделирования в определении параметров центробежноинерционного пылеуло-витля // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. Вып. 2. 2013. С. 85-94.

155 Чистяков Я.В., Махнин А.А., Качурин Н.М. Исследование течения многофазных потоков в конструкциях пылеуловителей методами численного эксперимента // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. Вып.3. 2013. С.25-34.

156 Чистяков Я.В., Володин Н.И., Махнин А.А. Совершенствование аппаратурного оформления пылеуловителей центробежноинерционного типа // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. Вып.3. 2013. С. 34-41.

157 Чистяков Я.В., Володин Н.И., Махнин А.А. Математическая модель центробежно-инерционного пылеуловителя для горноперерабатываю-щей промышленности// Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. Вып.3. 2013. С.41-49.

158 Аэродинамика пылевых потоков и седиментации мелкодисперсной пыли в пылеуловителях горных предприятий / А.А. Хадарцев, С.З. Кала-ева, Г.В. Стась, К.М. Муратова // Известия ТулГУ. Науки о Земле. Вып. 2. Тула: Изд-во ТулГУ, 2019. - С. 365-375.

159 Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. 541 с.

160 Чистяков Я.В., Муратова К.М., Васильев П.В. Повышение эффективности отделение мелкодисперсной пыли в центробежно-инерционных аппаратах пылеулавливания // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. Вып. 3. 2015. С. 42-51.

161 Очистка газовых выбросов от мелкодисперсной пыли / Н.И. Володин [и др.] // Экология и промышленность России. 2001. С. 20-22.

162 Treatment of industrial dust-air flows in centrifugal-inertial apparatuses / K.M. Muratova, A.A. Makhnin, N.I. Volodin, and Ya.V. Chistyakov // Chemical and Petroleum Engineering. Vol. 53. Nos. 3-4, July, 2017. Р. 185-189.

163 Janssen NAH et al. Health effects of black carbon. Copenhagen, WHO Regional Office for Europe, 2012. URL: http://www.euro.who.int/en/what-we-

do/health-topics/ environment-and-health/air-quality/publications/2012/health-effects-of-black-carbon (дата обращения: 28.10.2015).

164 Health effects from Sahara dust episodes in Europe: Literature review and research gaps / A. Karanasiou, N. Moreno, T. Moreno, M. Viana, F. de Leeuw, X. Querol // Environment International. 2012. Vol.47. P. 107-114.

165 Exposure to air. Copenhagen, WHO Regional Office for Europe, 2011 (ENHIS Factsheet3.3). URL: http://www.euro.who.int/__data/ assets/pdf_file/0018 /97002/ENHIS_Factsheet_3. 3_July_2011 .pdf (дата обращения: 14.05.2014).

166 The adverse effects of fine particle air pollution on respiratory function in the elderly / Jong-Tae Lee, Ji-Young Son, Yong-Sung Cho // Science of the Total Environment. 2007. Vol. 385. № 1-3. P. 28-36.

167 The effect of particle size on cardiovascular disorders - The smaller the worse / Ulrich Franck, SiadOdeh, Alfred Wiedensohler et al //Science of the Total Environment. 2011. Vol. 409. № 20. P. 4217-4221.

168 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест: дополнение № 8 к ГН 2.1.6.1338-03 Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.2604-10 М.: Минздрав России, 2010.

169 Экологические последствия подземной геотехнологии добычи угля / Э.М. Соколов, Н.М. Качурин, А.Б. Жабин, В.П. Сафронов // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. Вып. 2. 2011. С. 27-40.

170 Состояние и перспективы использования минерально-сырьевой базы Ярославской области. [Электронный ресурс] - Режим доступа:: http://www.tvernedra.ru/product108.html (дата обращения: 24.11.2016)

171 ОАО «Сильницкий карьер» [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.sil-kar.com/sheben (дата обращения: 14.02.2017)

172 Породные отвалы ликвидированных шахт Подмосковного бассейна как источник выбросов пыли в атмосферу / Н.М. Качурин, Н.Д. Левкин, С.З. Калаева, Я.В. Чистяков // Экология и промышленность России, 2016. Т.20. № 5.

173 Состояние и перспективы использования минерально-сырьевой базы Тульской области. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.tvernedra.ru/cat58/ (Дата обращения: 24.11.2016).

174 ОАО «Дорснаб», карьер «Берники». [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.asphalt.ru/factories/1088/ (дата обращения: 14.02.2017).

175 Карьер "Берники" [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.berniki.ru(дата обращения: 14.02.2017).

176 Богдановский карьер [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://bogdanovo-karier.ru (дата обращения: 14.02.2017).

177 Кобзев В.И., Чистяков Я.В. Исследование процесса разделения пы-легазовых смесей в инерционно-центробежном пылеуловителе // Доклады международной научной конф. «Энерго - ресурсосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные производства». Иваново, сентябрь, 2004. Т.2. С. 87-87.

178 Чичура Т.М., Чистяков Я.В. Способы борьбы с промышленными пылевыми выбросами // Первая Всероссийская научно-техническая интернет-конференция «Современные проблемы экологии и безопасности». Т. 3. 2005. С.3-5.

179 Чичура Т.М., Чистяков Я.В. Производственная пыль и её влияние на организм человека // Сборник статей Первой Всероссийской научно-технической интернет-конференции «Современные проблемы экологии и безопасности». Т. 3. 2005. С.5-7.

180 Пылеуловитель-классификатор: пат. 168683 РФ: МПК51 B01D 45/12 / Чистяков Я.В., Качурин Н.М., Муратова К.М., Дубов Г.А.; заявитель и патентообладатель Чистяков Я.В. № 2016107448/05; завл. 1.03.2016; опубл. 15.02.2017. Бюл. № 5. 3 с.

181 Иванов А.В. Снижение аэрозольного загрязнения атмосферного воздуха от производственных объектов ОАО «Ковдорский ГОК»: автореф. ...дис. канд. техн. наук. Санкт-Петербург, 2015. 24 с.

182 Патент РФ № 81092 Российская Федерация, МПК B 01 D 45/04. Устройство для улавливания и классификации пыли по фракциям / Н. И. Володин, В. К. Леонтьев, Д. Е. Смирнов, М. Е. Смирнов, А. В. Сугак, Я. В. Чистяков. Опубл. 10.03.2009. Бюл. № 7.

183 Очистка промышленных пылевоздушных потоков в аппаратах цен-тробежно-инерционного типа / К.М. Муратова, А.А. Махнин, Н.И. Володин, Я.В. Чистяков // Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2017. № 3. С. 31-34.

184 Design and performance evaluation of a new cyclone separator/ Irfan-Karagoz, AtakanAvci, Ali Surmen, Omer Sendogan // Journal of Aerosol Science 2013. Vol. 59. Р. 57-64.

185 The Effect of Cyclone Shape and Dust Collector on Gas-Solid Flow and Performance / Kyoungwoo Park, Chol-Ho Hong et al. // International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engineering. 2012. Vol. 6. № 1. P. 35-40.

186 Effect of geometric configuration on the collection efficiency of axial flow cyclones / Ta-Chih Hsiao, Daren Chen, Paul S. Greenberg, Kenneth W. Street // Journal of Aerosol Science. 2011. Vol. 42. № 2. P. 78-86.

187 Королев Д.В., Наумов В.Н., Суворов К.А. Определение дисперсного состава порошков микроскопическим методом: Методические указания к лабораторной работе // Спб.: ГОУ ВПО СПбГТИ(ТУ), 2005. 41 с.

188 Сивухин Д.В. Общий курс физики. Оптика. М.: Наука, 1980. Т. 4.

752 с.

189 Акимова Т.А., Кузьмин А.П., Хаскин В.В. Экология. Природа - Человек - Техника: учеб. для вузов / Т.А. Акимова. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. 343 с. ISBN 5-238-00191-6.

190 Ладыгичев М. Г., Бернер Г. Я. Зарубежное и отечественное оборудование для очистки газов: справ. изд. М.: Теплотехник, 2004. 694 с.

191 Юдашкин М. Я. Пылеулавливание и очистка газов в черной металлургии. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1984. 320 с.

192 Мисюля Д.И., Кузьмин В.В., Марков В.А. Устройство для снижения энергопотребления циклонов // Экология и промышленность России. 2010. № 9. С. 20-22.

193 Мисюля Д.И., Кузьмин В.В., Марков В.А. Новая конструкция лопастного раскручивателя циклонного аппарата // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2010. № 5. С. 57-60.

194 Мисюля Д.И., Кузьмин В. В., Марков В. А. Применение лопастного раскручивателя в циклонных пылеуловителях // Труды БГТУ. 2011. № 3: Химия и технология неорган. в-в. С. 162-169.

195 Патент № 195513 РФ. Пылеуловитель-классификатор / Дубов Г.А., Муратова К.М., Махнин А.А. и др. - Опубл. 30.01.2020, Бюл. № 4.

196 Бабкин Р.С., Абиев З.А. Современные тенденции экспериментальных и теоретических исследований, направленных на снижение пылеобразо-вания при производстве взрывных работ на карьерах строительных материалов // Международный научно-исследовательский журнал. 2016. № 12-1 (54). С. 73-77.

197 Катанов И.Б Совершенствование конструкции скважинного заряда с пеногелевой забойкой // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2015. № 5. С.43-46.