Как ветер и влажность влияют на уровень пыли на разрезах #исследования

В журнале Nature вышла статья китайских исследователей Северо-китайского института науки и технологий о пыли на угольных разрезах. Она негативно влияет на условия труда, повышает риски заболеваний работников (например, пневмокониозом) и увеличивает затраты на меры пылеподавления.

Поэтому понимание, как климатические факторы – ветер и влажность – влияют на концентрацию и распространение пыли, помогает грамотно управлять рисками и оптимизировать производственные процессы.

Что именно изучали

Исследование проводили на крупнейшем китайском карьере Пингшуо. Ученые смотрели, как скорость ветра и влажность влияют на концентрацию пыли на разрезе. Замеры велись в течение летних месяцев в разных зонах:

• На северной и южной частях разреза, где постоянно перевозят уголь и породу.

• В зоне работы экскаваторов, где пылеобразование особенно интенсивно.

Измерялась концентрация общей пыли (TSP), вдыхаемых (PM10) и мелкодисперсных (PM2.5) частиц. Параллельно фиксировались показатели температуры, влажности, давления и скорости ветра.

Скорость ветра влияет на концентрацию пыли двояко:

• Низкие скорости ветра (до 1,5 м/с): пыль накапливается в локальных вихрях, особенно в зонах со сложным рельефом, что ведёт к росту концентрации.

• Средние скорости ветра (около 1,5 м/с): пыль эффективно рассеивается и выводится из карьера, концентрация минимальна.

• Высокие скорости ветра (выше 3 м/с): усиливается турбулентность и формируются устойчивые вихревые структуры, в которых опять концентрируется пыль.

Влияние влажности сложнее и нелинейно:

• При влажности ниже 45% частицы пыли остаются в воздухе, так как слабо слипаются и плохо оседают.

• При влажности около 45% достигается оптимальный эффект: вода формирует тонкую плёнку на частицах, пыль эффективно сгущается и оседает.

• Повышение влажности выше 45% усиливает агломерацию частиц и, наоборот, способствует удержанию крупных агломератов в воздухе, увеличивая пылевую нагрузку.

Механизм распределения пыли

Пылевые частицы движутся под влиянием воздушных потоков, которые формируются за счёт рельефа карьера. В районах со сложным рельефом возникают локальные зоны турбулентности (вихри), которые способствуют накоплению пыли. Особенно ярко это проявляется в частях разреза, расположенных подветренно относительно господствующих ветров.

Главный вывод ученых: чтобы было меньше пыли, нужно поддерживать скорость ветра на уровне около 1,5 м/с с помощью корректировки рабочей схемы или создания искусственных барьеров. Влажность же нужно поддерживать в районе 45%, избегая как чрезмерного увлажнения, так и излишней сухости.

🪨 Coala

Депутаты Тайваня думают устроить в стране рукотворный энергокризис.

В мае в Тайване остановили работу последнего действующего ядерного реактора. Он обеспечивал 4% выработки электроэнергии, но 40-летний срок его эксплуатации истек.

На фоне этих новостей группа депутатов предложила план по полному отказу от угля на крупнейшей угольной электростанции Тайчжун к 2028 году.

Кроме того, что проект будет невероятно дорогим, председатель Тайваньской энергетической компании предупредил эколоббистов: резкий отказ от 14% мощности национальной энергосети может парализовать работу всей энергосистемы Тайваня.

Кроме того, в ближайшие годы в стране и так должны закрыться несколько блоков на 6,4 ГВт. По данным GEM, установленная мощность угольных станций острова всего в два раза меньше, чем в России – 18,1 ГВт.

После 2022 года Тайвань (и именно TaiPower) стал закупать значительно меньше российского угля. Но, по данным CREA, страна все еще уверенно входит в пятерку главных направлений поставок российского твердого топлива.

🪨 Coala

Это много.

По тем же цифрам Росстата, за весь 2024 год сальдированный убыток угольных компаний достиг 112,6 млрд руб. Сейчас убытки накапливаются ещё быстрее, чем в прошлом году.

• Прибыль компаний за квартал упала на 13% до 46,4 млрд руб.;
• Убытки же выросли почти в три раза до 126,3 млрд руб.
• Год назад убыточными были 50% компаний, теперь же процент вырос до 61,8%.

Учитывая, что с марта рубль еще сильнее укрепился, цены на уголь упали, а все меры поддержки отрасли еще не успели заработать, показатели за первое полугодие могут быть еще страшнее.

🪨 Coala