та управління якістю повітряного середовища.
Серед факторів, здатних змінити стан повітря в кар'єрі (рівень його забруднення), основним є потік тепла, який отримує поверхня Землі від Сонця. Потоки тепла від грунту нагрівають приземний шар атмосфери, тим самим, зменшуючи його щільність і, відповідно, стійкість. Піднімаючись, теплий приземний шар повітря забирає із собою і забруднювачі. Так працює природний механізм очищення приземного шару повітря, де спостерігається конвекція. Конвекція зазвичай характеризується висотою шару перемішування, потужність якого, у свою чергу, залежить від ступеня стійкості атмосфери (градієнт температури) і при сприятливих умовах може досягати декількох кілометрів. Сталий стан атмосфери, на відміну від нестійкого, не тільки не сприяє розвитку конвективних течій, але і, навпаки, пригнічує їх, що призводить до накопичення шкідливих речовин в приземному шарі атмосфери.
Інший фактор, що змінює стан повітря в кар'єрі, робота вітру. Аерація кар'єрів (обмін всередині кар'єрного повітря з атмосферним) під дією вітрових потоків також сприяє виносу шкідливих домішок з об'єму кар'єрів і нормалізації їх атмосфери.
Можна виділити три способи взаємодії зовнішнього середовища з атмосферою кар'єра:
передача теплоти, в тому числі і антропогенний, що надходить в атмосферу при різних виробничих процесах;
здійснення роботи вітром при зміні атмосферного тиску;
перенесення повітряних мас через відкритий кордон кар'єра, які надходять або видаляються зі своїм запасом енергії.
За наявності на об'єкті джерел шкідливостей зберегти або змінити стан повітря за фактором його забруднення можна тільки в результаті зовнішнього впливу -Вчинення певного, виду роботи або підведення тепла, а для цього необхідно, щоб об'єкт був відкритим, т.е. мав поверхні контакту із зовнішнім середовищем - входи і виходи. Через входи виявляється вплив на атмосферу об'єкта, а на виході отримують очікувану реакцію на такий вплив. У той же час відкритість об'єкта призводить до того, що поряд з позитивним впливом з'являється і можливість впливу зовнішнього середовища, масштаби, прояви яких зростають у міру збільшення відкритості кордонів.
Управління станом атмосфери кар'єра можливо лише непрямими методами на основі надійного контролю і прогнозу небезпечних по загазованості ситуацій - зміною організації гірничих і транспортних робіт у кар'єрі в ці періоди. Необхідно на основі досліджень розробити методи обґрунтування параметрів системи контролю та сформулювати технічні вимоги до системи (діапазон вимірюваних параметрів, точність, частота і тривалість вимірів). Особливе значення має метод визначення кількості та координат розміщення пунктів контролю для надійної оцінки стану атмосфери і його прогнозу.
В даний час запропоновані різні шляхи вирішення проблеми загазованості кар'єрів. Це і методи штучної вентиляції (розроблені і створені різні установки штучного провітрювання та схеми їх застосування) та інтенсифікація природної аерації різними технічними засобами. Пропонується оснастити кабіни гірничої техніки пилегазоочістітельнимі пристроями з кондиціонуванням повітря, індивідуальними засобами захисту. Розглядаються й прогнозні варіанти вирішення проблеми. Пропонуються довгострокові прогнози на стадії проектування на весь термін існування кар'єру, середньострокові прогнози від декількох діб до декількох місяців і короткострокові добові прогнози. Так як в даній роботі пропонується прогнозне короткострокове рішення, то зупинимося на цих аспектах. Основними слабкими місцями, пропонованих методів є те, що пропонуються прогнози пилогазового режиму кар'єрів, а не умов, які сприяють загазованості кар'єрів. Є спроби спрогнозувати синоптичні умови, небезпечні по загазованості кар'єрів, але це робиться, як і у випадку з прогнозом пилогазового режиму, для одного конкретного кар'єра. У даній роботі пропонується методика прогнозу метеорологічних умов, що сприяють забрудненню кар'єра. Ця методика застосовна для цілого регіону, а при певному доопрацюванні може стати універсальною.
Мета роботи полягає у виявленні особливостей внутрішньокар'єрним циркуляції повітря і закономірностей просторово-часового розподілу забруднюючих речовин в приземному шарі атмосфери для розробки методики прогнозу небезпечних станів атмосфери кар'єра.
Ідея роботи полягає у використанні експериментально встановлених закономірностей просторово-часового розподілу забруднюючих речовин в приземному шарі атмосфери і особливостей внутрішньокар'єрним циркуляції повітря для розробки методики прогнозу небезпечних станів атмосфери кар'єрів і організаційно-технічних заходів щодо нормалізації повітряного середовища.
Література
