露天矿掘沟爆破的爆炸水雾场降尘技术研究

由于露天矿掘沟爆破的孔网参数小、炸药单耗高,与正常台阶爆破相比,露天掘沟爆破产生的粉尘浓度更高、扩散速度更快、污染危害更大。传统爆区地表洒水预浸润的方法仅能湿润浅表岩体,并且受爆破飞石、冲击波等有害效应影响,矿用水炮车等远程喷淋降尘方法无法与爆破产尘同步实施。此外,爆破粉尘扩散后的被动治理难度大、效果差。通过Fluent数值模拟研究露天矿掘沟爆破粉尘的生成及初期扩展特性,提出了在掘沟爆区四周布设爆炸水雾场实施就地降尘的技术方案。通过爆炸水袋及爆炸水雾场定型正交试验,确定了爆炸水袋构成及爆炸水雾场的空间尺度及滞空时间等重要降尘技术参数。在白云鄂博铁矿现场降尘试验中按照“四周拦截、同步生成、就地吸附”的原则布设了爆炸水雾场,现场高速摄影分析表明:爆炸水雾场在爆破蘑菇粉尘云形成初期高速生成,对爆破粉尘实施就地拦截和同步吸附,实现了源头降尘的环保目标。测试结果显示:爆破粉尘的质量浓度降低了40%,为低粉尘掘沟爆破和露天矿山绿色开采提供了一种新的环保型技术。     

露天矿爆破(烟)粉尘的爆炸水雾降尘技术研究

露天爆破会产生大量高浓度的炮烟和粉尘,受爆破飞石、冲击波等有害效应影响,一般喷淋等降尘措施无法靠近实施;传统的爆区地面洒水沁润和爆后喷淋方法对瞬时、高速强扩散的高浓度蘑菇状炮烟及粉尘治理效果不佳,露天(矿)爆破有毒炮烟和高浓度粉尘是露天采场及大气污染治理的难题。针对露天爆破炮烟和爆破粉尘治理难题,提出了以导爆索激发预先布设在爆区内的水袋生成爆炸水雾场,爆区抛掷前方阻拦、上部覆盖、同步生成和就地吸附为核心技术手段的爆炸水雾降尘技术方法。通过正交试验确定了爆炸水袋定型及水雾场规模,根据台阶深孔爆破的高速DIC测试结果确定了爆炸水雾降尘设计的关键技术参数。现场降尘试验效果显示爆炸水雾对地处干旱半干旱地区的白云铁矿爆破烟尘可以直接吸附、就地捕捉,在距离爆区100 m处爆破烟尘的浓度降低37%,爆破污染源头降尘效果显著,为露天矿山绿色开采创造了有利条件。     

城市拆除爆破中爆炸水雾降尘的应用

本文介绍了一种爆炸水雾降尘方法,利用炸药爆炸能量使水瞬间雾化,水雾与尘粒相互碰撞、截留、扩散和凝集,形成大颗粒尘团加速沉降,达到降尘目的。此法运用在城市拆除爆破的爆破粉尘控制中,可以有效降低粉尘扩散及施工成本。     

爆炸水雾降尘在拆除爆破中应用的探讨

在城市控制爆破中粉尘危害已越来越引起社会的关注,研究爆破粉尘特征和降尘技术具有十分重要的意义.介绍了爆炸水雾降尘法(在水袋中装药,爆炸产生水雾来捕集粉尘)的灭尘机理,并通过实验研究来证实了其可行性,同时在应用上作了分析.     

露天爆破炮烟和粉尘初期性状模拟及防治技术研究

爆破烟尘是露天开采难治理的重要污染源,受爆破飞石、冲击波等有害效应影响,炮烟和粉尘蘑菇尘云的初始浓度和性状难以进行源头直接测试,致使针对爆破炮烟和粉尘的治理技术欠缺、方案设计和关键技术参数确定无据可依。本文针对露天(矿)爆破蘑菇烟尘的瞬时生成、高速强扩散特性,建立露天台阶深孔爆破粉尘生成模型,用数值模拟技术研究爆破破岩和抛掷堆积过程中爆破烟尘生成、扩展的初期特性,对台阶爆破烟尘进行了高速DIC技术现场测试,将DIC试验获得的实际烟尘云扩散结果与数值模拟成果进行对比研究,发现烟尘数值模拟研究成果与现场实测结果高度吻合,确定了露天在爆破烟尘生成、扩散初期进行爆区源头环保治理的技术方案。研发了与露天台阶深孔爆破匹配的爆炸水雾场生成技术,为露天爆破炮烟和粉尘的源头治理提供了技术支撑。在白云铁矿露天深孔爆破炮烟和粉尘的爆炸水雾降尘试验中取得了粉尘浓度降低40%以上的显著降尘效果。     

露天深孔爆破自由面前水袋爆炸降尘关键参数研究

本文采用ANSYS Fluent数值软件与现场实验相结合的方法研究了水袋降尘原理,重点分析了水袋起爆时差与间隔距离对降尘效果的影响。结果表明:第一排水袋起爆与深孔爆破时差在1~1.5 s时,爆破水雾浓度较大且扩散范围最广,能够与爆破产生的粉尘云充分接触;第一排与第二排水袋起爆时差在0.5~1.0 s时,水袋沿途降尘效果较优;两水袋间隔距离在10~15 m时,爆破雾化的覆盖面积大,爆破后粉尘的捕捉能力更好。采用水雾捕尘措施后,50 m处落尘量与未采取措施相比增加了27 %,100 m处落尘量增加12 %,150 m处落尘量减少16 %,爆后50 s粉尘浓度降低36 %。水雾与尘粒作用,加速了尘粒的沉降,近区落尘量增加,远处落尘量减小。     

露天岩土爆破中的水介质降尘环保技术研究

针对浏阳瑞林场平工程中砂砾岩爆破粉尘产生及扩散问题,结合已有研究及工程实际设计了孔内水袋间隔装药及地表水袋水雾降尘综合措施,在现场实验中验证了降尘措施的有效性,爆破后1 min降尘率达到70％左右,取得了很好的降尘效果.将多种降尘措施结合的降尘爆破技术在工程爆破中具有广阔的应用前景.     

梅山铁矿采场爆破粉尘运移规律数值模拟研究

为探究巷道型采场爆破粉尘排出采场的运移规律,以梅山铁矿-330 m水平某巷道型采场为基础,采用数值模拟方法研究爆破粉尘在采场中的运移规律.研究结果表明:采场风速在竖直断面上的分布呈现"两侧高、中间低、进风大于出风,迎头附近几乎无风"的规律.爆破后600 s内,粉尘浓度迅速下降.爆破粉尘在水平方向上的扩散明显受风流场影响...     

基于SPH露天台阶爆破优化研究

针对露天深孔台阶爆破容易出现块度不均匀、大块率高等问题,运用经验公式法对台阶爆破参数进行计算并确定爆破方案,建立基于光滑粒子流体动力学(SPH)的台阶数值模型,对深孔台阶爆破孔排距共同作用下的岩体损伤情况及孔间应力大小进行研究。研究结果表明:孔排距会影响炮孔间的应力叠加作用,模拟过程中SPH粒子能良好地模拟出爆破过程中岩石运动状态和岩石损伤范围,当孔间距为8.5m、排间距为5.0m,爆破效果最佳。将模拟结果应用于现场试验,大块率较优化前降低了10.3%,块度平均合格率提高了5.2%,现场试验与模拟结果最优爆破方案效果高度一致,说明利用SPH的数值模拟方法研究台阶爆破是合理可行的。研究结果可为相关台阶爆破孔排距选择提供依据和参考。     

基于三维激光扫描的露天台阶爆破数字化研究

台阶爆破数字化是实现露天台阶爆破标准化、精细化作业的基础。首先采用三维激光扫描技术快速、准确获取工作帮台阶表面密集点的三维坐标数据,然后由点云构建开挖台阶的三维实景数字化模型,爆破后对爆堆扫描构建爆堆三维点云实景数字化模型,叠加爆破开挖前后的台阶三维点云模型,实现台阶爆破数字化建模;借助计算机编程,进一步实现露天台阶爆破设计、爆破效果分析和爆破质量控制的数字化和智能化。相对传统爆破设计提高了设计精度和效率。     

细水雾抑制瓦斯爆炸试验研究

基于细水雾抑爆机理,将特定的细水雾环组安装于大型瓦斯煤尘爆炸试验巷道,研究不同喷雾压力下和不同细水雾环组长度对瓦斯爆炸的抑爆效果。试验结果表明,在试验条件下细水雾抑制瓦斯爆炸的效果与喷雾压力及细水雾环组长度有关,喷雾压力越大、细水雾环组长度越长,抑爆效果越好。     

降低台阶爆破大块率的数值模拟研究与应用

利用有限元软件LS-DYNA对两种装药结构的岩石爆破过程进行了数值模拟,揭露了宜春钽铌矿原矿山台阶爆破装药结构的不合理性。在总装药量不变的情况下,优化装药结构能提高装药重心,使得岩体受力合理,能有效降低大块率。通过力学对比分析,解释了优化装药结构降低台阶爆破大块率的原因,为爆破理论的研究提供理论依据。现场工程实践表明,通过优化装药结构明显降低了大块率,为矿山生产解决了实际问题,对类似矿山具有借鉴意义。     

细水雾影响瓦斯爆炸浓度下限的实验研究

采用自制瓦斯爆炸实验系统进行实验,将相同实验条件下没有施加细水雾时测定的爆炸下限值作为参照值进行比较,通过改变瓦斯爆炸实验管道中细水雾的密度和粒径来研究不同物理状态的细水雾对瓦斯爆炸下限的影响。实验表明:在施加细水雾的条件下,瓦斯爆炸浓度下限值有明显的升高,且在细水雾密度较大和平均粒径较小时瓦斯爆炸浓度下限升高值较大。最后在实验结论的基础上提出了细水雾技术在矿井瓦斯防治方面应用前景。     

某露天采场不同岩性台阶爆破漏斗试验研究

合理的爆破参数组对露天矿山的经济效益和生产能力意义重大。随着开采深度的增加,矿岩的差异性逐步显现,原本单一的爆破参数组已不再适用。为优化青海某露天采场不同岩性台阶爆破孔网参数,改善该露天矿区台阶爆破效果。基于利文斯顿爆破漏斗理论,针对该露天采场三种不同性质的矿岩开展系列爆破漏斗试验。得到了炸药的临界埋深、最佳埋深、最佳爆破漏斗半径等数据,并依据相似准则换算得到了合理的爆破参数组,孔距、排距和单孔装药量。现场应用结果表明,在炸药单耗降低的同时,爆破效果也得到了改善。     

露天铁矿台阶爆破体会

露天铁矿台阶爆破是露天铁矿生产作业的重要一环。调整爆破参数、改进爆破方法是不同地质条件下爆破优化的主要方式。通过某矿生产实践表明,在适宜的地质情况下针对不同的岩性(如辉长岩等),可适当地调整台阶爆破参数,以最大可能地减少孔数,并合理选择微差时间和起爆方向以控制应力波叠加峰值,简化钻孔装药作业,提高生产效率。     

大孔径高台阶爆破技术在高海拔露天矿山的应用

以西藏巨龙铜业驱龙矿山为工程背景,研究了大孔径高台阶爆破技术在高海拔露天矿山的应用;介绍了该技术的现场施工工艺流程,以及如何进行爆破设计;总结了应用中存在的问题,并提出了相应的解决措施;论证了爆破安全问题,并提出了爆破安全管理措施。工程实践证明,大孔径高台阶爆破效率高、爆破效果好、安全可靠,技术优势突出,有助于实现露天金属矿山安全高效开采。     

旋转细水雾降尘特性及机理分析

为了研究旋转细水雾优良的降尘表现,从雾滴存在时间角度出发,以气液内雾场和气固外流场为研究重点,定性分析旋转细水雾内主外辅的降尘特性。根据旋转细水雾外流场独特的分流、分层现象,同时借助流体动力学相关理论,计算并分析淹没体有效作用域、卷吸作用、马格努斯效应,阐明了旋转细水雾降尘机理。将旋转细水雾降尘区域划分为回流区、卷吸区、马格努斯区、逃逸区等4个主要部分。     

露天深孔台阶精细爆破技术研究进展

21世纪以来,随着凿岩设备和爆破器材等新技术的进步与发展,露天爆破开采规模不断扩大,露天深孔台阶爆破技术进入了精细化的新阶段。近年来,露天深孔台阶爆破技术取得了较大的技术突破,创造了显著的社会效益和经济效益。基于精细爆破理念,总结叙述了露天深孔台阶爆破领域内智能爆破设计、露天凿岩设备、数码电子雷管、现场混装炸药、装药结构和起爆网路6个方面的研究进展。研究表明：①研发的智能爆破设计系统的种类较多,需结合生产实践加大推广力度,更好地辅助爆破工程设计;②我国露天凿岩设备的研发、制造能力相对发达国家还有很大的发展空间,需进一步提升凿岩设备自动化、智能化水平;③数码电子雷管和现场混装炸药提升了爆破器材的本质安全性,且有利于改善破岩效果和降低爆破振动;④装药结构和起爆网路是露天深孔台阶精细爆破技术的重要体现,但相关基础理论尚不完善,需加强多学科交叉融合,最终实现炸药能量的精确释放并提升能量利用率。在上述分析的基础上,总结了露天深孔台阶爆破技术的发展现状及存在的主要问题,并探讨了该技术的研究发展方向。