某斜坡道掘进爆破毒气浓度演变规律分析

地下矿山炮烟中毒是主要爆破事故类型之一。针对某斜坡道掘进爆破,通过安设有害气体监测仪开展现场监测,对爆破有毒有害气体的扩散规律和危害进行分析。研究表明,爆破有毒有害气体浓度顺序为CO>NO>NH₃>H₂S,其中CO浓度与其他气体存在明显的数量级区别,需要引起重视。随着通风时间的延续,爆破有害气体浓度整体表现为先升高后降低的演变规律;通风35 min后爆破有毒有害气体基本排出完毕。铲运阶段的运输车辆通行对于NO、NH₃和H₂S浓度具有明显影响,使其呈现震荡性波动变化趋势。     

爆破有毒烟雾的预测

通风稀释是地下矿山对付炮烟最有效和普遍应用的一种方法。在分析、设计地下矿山主、副通风系统时,须考虑稀释炮烟所需的风量和精确计算爆破后稀释炮烟的时间。但为精确测定将炮烟稀释到安全浓度所需时间,需对所用炸药产生的有毒炮烟的浓度、可吸入气体的质量和数量、要求达到的稀释     

爆破位置对深凹露天矿山炮烟扩散的影响研究

深凹露天矿山由于其特殊的结构,爆破产生的炮烟扩散稀释较为困难,严重危害生产作业人员的生命安全与健康。基于实际矿山构建了深凹露天矿山的二维物理及数学模型,采用非稳态数值分析方法研究了不同爆破位置下,深凹露天矿山采坑内爆破炮烟的扩散规律。研究结果表明：不同爆破位置下,露天采坑内均出现复环流,爆破点位置是影响露天采坑内风流结构特征的重要因素;露天采坑内的炮烟最高浓度均随着时间变化而逐渐下降,但下降的速率逐步减小,呈现三个阶段的下降趋势;爆破位置位于背风侧时露天采坑内的炮烟最高浓度和降至安全浓度所需时间远高于迎风侧三个爆破位置;随着背风侧爆破点距采坑底部距离的减小,炮烟最高浓度及降至安全浓度所需时间先降低后增加,炮烟最高浓度及降至安全浓度所需时间随着迎风侧爆破位置距采坑底部距离的减小而增加。研究结果对于指导深凹露天矿山企业合理组织爆破后的生产作业和保障作业人员安全具有重要意义。     

地下金属矿山爆破毒气及其预防

地下冶金和有色矿山通常使用炸药爆破的方式进行矿岩采掘,爆破作业会产生有毒有害气体.对爆轰产物中有毒有害气体的产生进行了理论分析,提出了预防井下爆破作业中有毒气体产生的措施.     

水封爆破在沃溪坑口小规格巷道掘进的应用

基于沃溪坑口巷道浅眼钻爆掘进施工时存在炸药利用率低、爆破后有毒有害气体与粉尘浓度高、坑道断面形状不规范等难题,优化改进采用水封爆破技术,延长炮孔内炸药反应和爆生气体作用时间,提高能量利用率;爆破后孔口水袋破损,水气(雾)化后溶解有毒有害气体、冷凝吸附粉尘,改善井下作业环境;水封与光面爆破技术配合使用后,优化巷道断面形状。推广水封爆破技术后经济与社会效益明显,该技术在国内同类矿山具有普遍推广意义。     

矿用自动排风装置的研制及模拟分析

针对目前矿山救援人员在煤矿井下救灾时缺乏智能化控制灾区有毒有害气体排放设备的不足,新研制了智能化矿用自动排风装置,对其工作原理、组成和性能特点等进行了分析。该装置安全性能高且具备自动调节的功能,可安全、有效、快速地将有毒有害气体浓度控制在允许的排放浓度界限内,防止"一风吹",避免发生二次瓦斯爆炸或窒息事故,能够保障救援队员的生命安全,并对引排效果进行了模拟分析。     

某电厂氨氮污染物在地下水中运移规律研究

针对污染物对地下水环境的影响问题,该文采用数值模拟方法,以某电厂地下水中氨氮污染物作为预测因子,由GMS软件建立水文地质模型,进行了地下水中污染物运移数值模拟研究.模拟结果反映出污染物运移的规律,结论是:污染物排放简化为连续恒定排放的点源工况下,污染物影响范围以污染源为中心随时间不断扩大;污染物运移呈椭圆形扩散,长轴沿地下水流动方向延伸;距离污染源越近的位置,模拟期内污染物峰值浓度越高,距离越远峰值浓度越低;近污染源位置,污染物浓度随时间不断增大,但污染物浓度变化速率逐渐降低;顺地下水流方向远离污染源的位置,污染物浓度随时间不断增大,且污染物浓度变化速率不断增加.     

巷道爆破有毒有害气体及粉尘扩散规律探究

为探索巷道爆破有毒有害气体及粉尘的扩散规律,基于气固两相流理论,采用FLUNET 仿真软件离散颗粒模型与多组分输运模型相结合,研究掘进巷道内爆破粉尘及有毒有害气体的扩散规律及变量场分布特征,包含温度场、速度场、有毒有害气体浓度及粉尘浓度的时变规律。结果表明:巷道爆破后有毒有害气体主要集中在巷道顶部,同时在巷道某个中间位置达到极值。大粒径的粉尘很难被气流或涡流带至远处,大部分细微粉尘在爆破后2～6 s内都位于坑道0～40 m处的上部区域。     

水力降低爆破尘毒试验研究

爆破后产生大量微细颗粒和有毒有害气体（简称为尘毒）,严重污染工作面的环境,经常导致中毒事故和矽肺病等职业病发生。为有效控制爆破粉尘和爆破有毒有害气体,从爆破尘毒机理分析出发,在自制的密闭容器内开展了不同装药结构的爆破尘毒控制试验。通过试验得出：采用孔口布置、孔底布置以及径向布置水间隔装药结构时,其粉尘吸附率分别为73.49%、71.08%和32.53%,CO吸收率分别为69.95%、36.85%、14.11%。综合考虑现场应用的可操作性,孔口水布置的降尘毒装药结构效果较好,易于现场操作。现场试验表明：采用微尘爆破装药结构后,粉尘浓度比对照试验要低70.27%～77.42%,具有较好的除尘效果,有效降低了通风除尘时间,验证了爆破水力除尘的可行性和可靠性,为矿山创造良好的生产作业环境提供了指导,具有较好的推广应用价值。     

露天煤矿采空区火区若干安全问题探讨与实践

随着兼并重组、采矿范围变更与开发强度的加大,露天煤矿遇到小煤窑采空区及火区,其带来了煤层自燃、有毒有害气体超标、设备陷入采空区、爆破安全性下降、边坡不稳定等一系列新的安全生产问题。对迫切需要解决的问题进行总结,并从设备保障和技术支撑方面提出对策,为类似矿山遭遇此类情况时提供借鉴与参考。     

基于Visual Modflow软件的地下水污染物运移模拟研究

根据研究区的水文地质特征,利用Visual Modflow软件构建了地下水数值模型,对研究区地下水污染物运移规律进行分析,对污染物运移轨迹进行模拟与预测。预测结果表明,污染物的扩散范围由最初的近圆形向近椭圆形渐变,长轴方向与水流方向一致。污染物运移5000 d后浓度达到边界值。模拟结果为研究区的地下水环境评价和防范措施提供了科学依据。     

预留光爆层水压爆破在大断面公路隧道施工中降低爆破危害的应用

针对光面爆破技术开挖大断面公路隧道时普遍存在的线性超挖量大、光面爆破效果差、爆破振动大以及粉尘与爆生有害气体浓度高等一系列问题,采用预留光爆层水压爆破技术对新疆东天山特长公路隧道Ⅳ级大断面进行了开挖试验。结果表明,采用预留光爆层水压爆破能有效控制爆破危害,平均线性超挖量由0.924 m减至0.205 m,炮孔痕迹率由49.3%提高至91.1%,炸药单耗由1.348 kg/m³降至1.261 kg/m³,爆破振动幅值由5.057 cm/s降至3.249 cm/s,粉尘和各种有毒有害气体浓度随时间变化显著降低。试验结果证明预留光爆层水压爆破技术对大断面特长公路隧道掘进爆破危害控制的可行性,达到了隧道安全开挖、快速掘进、绿色钻爆等效果,对类似工程具有指导和借鉴意义。     

爆破振动对进路式开采充填体的影响研究

采用进路式充填法开采的地下矿山,爆破作业往往在已经充填好的进路附近实施,不可避免会对充填体产生影响。充填体在进路爆破作用下可能形成垮塌,造成充填体支撑强度下降,进而导致矿石贫化,所以在进路式充填法开采的地下矿山进行爆破作业时必须控制爆破振动。针对进路式充填法开采的某地下矿山,研究了充填体爆破振动监测方法,开展了现场爆破振动监测分析工作,得出矿山满足充填体安全的爆破振动值。     

慈林山矿15号煤层强制放顶爆破技术

慈林山矿15号煤层15103工作面基本顶为石灰岩基本顶,不易冒落。为了保证矿井安全生产,提出了采用深孔爆破进行强制放顶。此次爆破采用2号煤矿许用炸药,爆破主要技术特点在于采用大剂量的装药量,深孔爆破采用仰斜方式装药,并在装药的设计上进行创新,爆破后对有毒有害气体的估算等方面。结果表明:本次爆破设计达到了预期强制放顶的目的,产生的有毒有害气体浓度估算与实际所测数据基本相同,此次井下强制放顶深孔爆破可为其他类似爆破提供有价值的参考。     

基于子域解析元素法的煤矿疏降水量预测研究

为分析子域解析元素法用于煤矿地下水流场模拟的可行性和精度,构建了基于子域解析元素法的煤矿地下水流场模型,并将该模型应用于煤矿疏降水量预测实例中,最后将模拟结果与Feflow模拟结果进行了对比分析,分析结果显示,在各疏降水控制孔位置与疏降水量相同的条件下,子域解析元素法模型与Feflow模型中各带压疏降水孔水位均降至临界安全水位以下所需的时间分别是57d与60d,并且各观测孔在疏降水后的水位均降至临界安全水位以下。研究结果表明,子域解析元素法用于煤矿地下水流场模拟可行且精度可控,是煤矿地下水流场模拟方法的有益补充。     

井下爆破过程CO气体生成规律研究

新疆地区急倾斜煤层特殊的赋存特点决定了井下工作面回采前需要采用爆破方式对煤体进行超前预裂与松动。但煤矿许用炸药爆炸过程中会产生大量的有毒有害气体,如CO、NO和NO2等,这些气体不仅会伤害井下作业人员的身体健康,还严重干扰了矿井煤自然发火早期预测预报的准确度。为此,在典型急倾斜综放工作面采用气体浓度分析法研究超前预裂爆破后回风流中有害气体的生成规律,得到了单位质量三级煤矿许用乳化炸药完全爆炸后CO生成绝对量。     

基于FLUENT的巷道型采场局部通风数值模拟

巷道型采场是矿井常见的工作面,其工作环境通常是粉尘浓度大、有毒有害气体浓度大。局部通风是巷道型采场的主要通风手段。局部通风的好坏将直接影响矿山生产效益、作业人员安全。用FLUENT软件对巷道型采场局部通风进行模拟可以清楚地知道风流的特性以及效果。     

井下爆破作业后有毒有害气体的运移规律及防治措施

小孔径钻眼爆破作业方法在井巷的掘进过程中得到了广泛的应用。但是炸药爆炸生成的炮烟中含有大量的有毒有害成分,由于作业空间相对狭小,通风条件较差,容易造成炮烟中有毒有害气体浓度超标,对作业人员的身体健康和安全生产构成严重威胁。通过分析前人的研究成果,提出了井下爆破作业后炮烟的运移规律,并在此基础上选取真实炮掘巷道为试验对象,对自然通风情况下巷道内炮烟中CO的浓度变化规律进行分析,建立了巷道内不同位置处CO浓度降低到标准浓度的时间计算方法,提出了作业人员可以安全进入到工作面作业的若干措施。     

某尾矿库自然状态下水土污染地质灾害模拟研究

采用ComsolMultiphysics软件进行渗流场数值模拟,研究某尾矿库在自然状态下地下环境中污染物运移特征。二维和三维溶质迁移场数值模拟结果表明,100 a内尾矿库下灰岩中地下水的F、As和Zn的浓度满足二类水标准,同时分析得出了当前污染物浓度分布规律和将来污染物浓度分布规律等,可为尾矿库地下环境污染评价和治理提供依据。     

某地下矿山除雾降尘技术研究与应用

为了消除地下矿山回风井外排污风产生的地表环境污染,针对某地下矿山冬季回风井井口形成白色雾柱,外排水雾、粉尘及有害气体易产生环境污染等问题,开展了回风井污染因子外排强度调查及减排技术研究。通过对地下矿山回风井污风进行24 h连续采样分析,得出回风井外排污风存在流量大、浓度低、总量高的特性,且浓度在井下大爆破后1 h达到峰值。试验结果表明：丝网除雾器除雾效果优于波纹板除雾器,组合除雾器优于丝网除雾器;丝网除雾器厚度越厚,除雾效果越好。根据试验结果提出了组合式除雾降尘方案,工程实践表明,该方案能有效消除回风井白色雾柱,系统阻力小于200 Pa,通风系统风量降低3.2%,对通风系统影响小。