利用爆炸水雾抑制露天爆破粉尘的试验研究

杨年华，郭 尧，白和强，张 昭

(1.中国铁道科学研究院集团有限公司，北京 100081；2.中国矿业大学(北京) 力学与建筑工程学院，北京 100083；3.北方爆破科技有限公司，北京100089)

近年来，大气粉尘污染防治问题受到广泛重视，爆破粉尘给露天矿山开采造成很大困扰。由于露天岩石爆破开挖规模大，粉尘产量大、粉尘浓度高、分散度高、易扩散、污染范围广[1]，使得针对露天深孔台阶爆破的降尘技术难以突破，目前尚处于探索阶段。最常见的方法有孔口水袋封堵、爆破前后高压水喷洒等一些简易降尘措施[2-4]，但似乎杯水车薪，降尘效果不很理想。我们经过多项工程实践，系统地对露天深孔台阶爆破的粉尘来源及扩散规律、水袋爆炸形成的水雾、水袋封堵炮孔爆破降尘效果、以及水袋布置和相关爆炸参数等几方面进行深入研究，开创出立体全方位爆炸水雾降尘模型和高效合理的设计方法。

1 露天台阶爆破粉尘产生和扩散规律

1.1 爆破粉尘产生及其影响因素

露天台阶爆破粉尘来源包括：爆区地表附着的粉尘、炮孔口部填塞岩粉、岩石被爆炸冲击破坏过程中产生的粉尘、爆堆抛掷过程形成的粉尘。这些粉尘由爆炸冲击波扬起并随爆生气体扩散[3,4]。爆破粉尘来源决定了粉尘的排放量，综合观察露天台阶爆破粉尘的扩散主要有以下特点：(1)爆生气体将炮孔填塞岩粉冲起，扬起很高粉尘柱；(2)岩石被爆炸冲击破裂粉碎产生的粉尘随爆堆运动，扩散较慢；(3)台阶临空面方向随爆生气体向前扩散形成粉尘云。……