侧面爆破粉尘时空分布模拟分析

从开放性细颗粒物污染治理角度出发,建立建筑物拆除爆破产尘的几何计算模型,运用计算流体力学(CFD)工具,对给定环境风速下的建筑物周围压力场和速度场进行了模拟分析,并对侧面折叠爆破粉尘按R-R(Rosin-Rammler)分布,使用气流-粒子双向耦合的DPM模型研究了爆炸粉尘的时空分布。结果表明,下风侧因建筑物存在导致风速、压力急剧变化而产生涡流,涡流是影响爆破粉尘时空分布的关键因素之一。在时间上,爆破粉尘有气流拖曳运动状态和扩散态;在空间上,因重力作用致下部空间的粉尘浓度较大。

开放性粉尘时空分布的数值模拟研究

工程爆破常在开放空间中进行,因其产生的粉尘会对爆源周围环境造成影响,所以受到了广泛关注。为阐明工程爆破产生的粉尘的时空分布特征,基于相似性原理建立了二维几何模型,使用ANSYS Fluent仿真软件对爆破粉尘在不同环境风速下的时空分布进行了数值模拟。结果表明:在静风状态下,近尘源区域中的爆破粉尘自由缓慢扩散,空间分布范围小;当环境风速分别为1、2.45、5、10m/s时,粉尘粒子均随气流扩散,且风速越大,粉尘粒子运移越快,空间分布范围越广;在近壁面区,受壁面摩擦影响,气流形成一涡旋卷吸区,涡旋卷吸区内粉尘浓度高,停留时间长,是高污染区,也是爆破粉尘防治的着力点。

基于在线监测系统的金属矿山采场爆破粉尘浓度分布规律研究

为了探究爆破粉尘浓度及有毒有害气体分布规律,以粉尘浓度传感器、CO检测仪为主要设备设计并搭建尘烟在线监测系统。设计并制作移动式观测台车,用于解决梅山铁矿无底柱分段崩落采矿法地下难以人工采集数据的难题。现场试验表明:在起爆后的1.5 h内,采场内粉尘浓度先增高后降低,如此循环若干次,但每次的峰值依次减小;采场内CO浓度短时间内上升到最大值,为2227.3×10-6,之后CO浓度逐步降低,但均都在24×10-6以上。可采用多组份水炮泥源头降尘措施,配以通风排尘,使尘烟浓度降到规程许可浓度范围内。

巷道型采场爆破粉尘质量浓度分布及变化规律的数值模拟

为掌握采场爆破作业时粉尘质量浓度的分布及变化规律,获取通风除尘设计的合理参数,以李楼铁矿-200m水平44号采场为研究背景,依据气固两相流理论,运用Fluent软件对巷道型采场爆破粉尘质量浓度分布规律进行数值模拟,并与现场实测数据进行对比分析。研究结果表明:模拟结果与实测数据基本一致。在采场进路断面方向,粉尘质量浓度呈由左至右、由下至上降低的分布规律;在轴线方向,粉尘质量浓度呈中间高,两侧低的分布态势;当联络巷风速为2m/s时,采场空间内粉尘沉降及排出效果较好;此外,还可通过加强壁面洒水及安装压入式通风等措施改善粉尘的沉降及排出效果。

金川龙首矿长距离掘进巷道爆破粉尘分布分析

为了解掘进爆破后粉尘粒子的空间运移规律,确定除尘技术参数,改善除尘效果,实测金川龙首矿1100斜坡道沿程粉尘沉降、空间粒度分布情况,定点监测爆破过程粉尘浓度随时间变化,研究掘进面爆破粉尘运移及粉尘浓度随时间的变化规律。结果表明,随距工作面的距离增加,不同粒径粉尘颗粒比例、沉降及空间分布显现不同的变化趋势。粉尘浓度在爆破后经历50 min仍远远超过规定的粉尘浓度,颗粒比例随粒径增大而减小,悬浮在空间的粉尘分散度分布较为一致。根据试验结果确定工作面喷雾降尘技术参数,全尘和呼尘降尘率分别高达95.77%和96.40%。

采场爆破烟尘浓度分布及扩散规律的数值模拟

针对采场爆破作业过程中烟尘浓度高且不易排出的特点,采用现场实测的方法对烟尘浓度进行实际测定,并依据气固两相流理论,运用计算流体力学的Fluent软件对采场爆破烟尘浓度分布及扩散进行数值模拟,通过对比分析,模拟结果与实测数据基本保持一致,极好地验证并完善了现场研究理论。通过研究发现:采场进路内有风流漩涡存在,在断面方向,烟尘浓度以断面中心为圆心径向逐步降低;在轴线方向,烟尘浓度随距工作面距离的增加逐步降低;随着时间的推移,烟尘浓度先迅速上升至最大值,后缓慢降低;联络巷风速为2 m/s时采场内烟尘排出效果达到最佳;此外,还可通过安装局部通风设施加强烟尘的排出效果。

露天料场爆破粉尘质量浓度时空分布特征数值模拟

为探究露天料场爆破粉尘扩散影响因素及时空分布特征,以杨房沟金波料场为研究背景,首先,考虑料场分台阶开挖空间部署特性,分析爆破粉尘扩散的理化特性与局地风候因素;然后,运用流体力学有限元法数值模拟露天料场爆破粉尘质量浓度时空分布特征;最后,可视化处理分析数值模拟结果。研究结果表明:受开挖空间部署影响,料场下盘形成一个风流旋涡,爆破粉尘扩散过程中吸风槽旋涡效应显著;起爆后5~20 s内,粉尘形成一条质量浓度为1.2×10-3~2×10-3kg/m3的高质量浓度分布带;20~100 s内,高质量浓度分布带逐渐消失,粉尘质量浓度呈北高南低趋势;100~800 s内,粉尘颗粒逐渐减少,空间分布特征相对稳定;建议在吸风槽风流旋涡效应形成的高浓度分布带和料场北侧布置喷雾设备以降尘,且后者喷射角度相对较大。

钻爆法隧道施工钻孔过程粉尘分布规律研究

为了掌握公路隧道钻爆法施工粉尘浓度的分布规律,以某隧道钻孔过程为研究对象,首先布置测点并现场采样测定粉尘浓度;然后结合现场情况采用Fluent软件对钻孔过程的粉尘分布规律进行了数值模拟,并与现场实测的粉尘浓度分布情况进行了对比分析,粉尘浓度分布模拟结果与实测值基本一致,为更好地控制隧道内粉尘浓度提供了理论依据。

大倾角皮带运输机除尘新方法

新型大倾角皮带运输机除尘采用分散式微动力除尘技术,攻克了大倾角皮带运输机粉尘量大、难捕集、易积聚于皮带的皱褶式波浪挡板上造成二次污染的难题。在大倾角皮带运输机上进行高效密封并设置倾斜导流板,可保证粉尘捕集率在95%以上。

斜沟煤矿长距离掘进面爆破粉尘运移规律研究

为了解长距离巷道掘进爆破后粉尘粒子的空间运移规律,从而确定除尘技术参数、改善除尘效果和提高降尘效率,本文以斜沟煤矿为例,在13采区辅运上山掘进工作面进行粉尘浓度随时间变化的规律和爆破粉尘沉降规律实验,现场测定巷道粉尘沿程沉降规律和粒度分布规律,定点观测爆破时粉尘浓度与时间的变化规律。实验结果证明:爆破后在工作面周围的粉尘浓度经过40min乃至超过50min时仍明显大于规定的粉尘浓度值,随着粉尘与工作面的距离增大,不同粉尘颗粒的比例呈现不一样的变化规律。随粉尘粒径的增大,粒径大小不同的粉尘颗粒比例在减少。

钻爆法隧道出渣粉尘时空扩散规律及运移计算

为阐明钻爆法隧道出渣粉尘时空扩散规律,明确通风条件下粉尘颗粒运移计算方法,基于粉尘与呼吸性粉尘现场浓度监测数据,分析了其分布特征与规律,优化了颗粒自由沉降末速计算方法,提出了粉尘颗粒沉降速度计算公式和粒径空间分布计算方法.研究表明:时间尺度而言,出渣过程中隧道纵向不同测点粉尘浓度变化规律基本一致,衬砌台车对粉尘纵向扩散有一定阻碍作用;空间尺度而言,从掌子面至二衬台车,粉尘浓度高度分布由“上小下大”型逐渐转为“下小上大”型;不同时刻下,呼吸性粉尘占比始终大于0.6,且在远离掌子面方向显著增大,出渣过程中,呼尘占比变化不大,出渣影响较小;粉尘粒径决定颗粒消散途径,大颗粒粉尘以洞内沉降为主,小颗粒粉尘以洞外扩散为主,相比备受关注的掌子面作业区粉尘控制,通勤区与洞口附近的呼吸质量问题同样值得关注;现场监测与尘样测试结果对比表明,基于颗粒自由沉降末速优化算法的粉尘颗粒沉降速度计算公式和粒径空间分布计算方法具有较高合理性.