金属矿山

作者：李世航,黄渝杰,侯钧,付士根,于振建,侯淦,户书达

单位：1. 中国矿业大学环境与测绘学院,江苏 徐州 221116;2. 中国矿业大学安全工程学院,江苏 徐州 221116;3. 中国安全生产科学研究院,北京 100012;4. 安徽开发矿业有限公司,安徽 六安 237404

关键词：破碎硐室,铵油炸药,混合式通风,数值模拟,

铵油炸药因成本低、制作简单等优势在金属矿山爆破开采中被广泛使用,但其爆破过程中产生的副产物氨气易附着于矿石表面和孔隙中,在矿石破碎过程中受到破碎机的挤压、撞击等作用易导致氨气释放。由于破碎硐室多为半封闭空间,通风条件有限,氨气难以迅速稀释和扩散,易造成氨气局部浓度过高,对矿山安全和工人健康构成威胁。为此,基于CFD 平台,结合组分输运模型与湍流模拟方法,提出了一种铁矿破碎硐室氨气时空运移规律分析及通风除氨优化技术思路,并以李楼铁矿为例对所提方法进行了应用验证。首先分析了氨气在破碎硐室中的时空运移规律,在此基础上研究了不同压风量对破碎硐室中氨气扩散的影响规律;其次在总压风量不变的情况下研究混合通风方式和抽风量对氨气扩散的影响规律。结果表明:在仅采用压入式通风条件下,破碎硐室内存在明显的通风死角,气流循环受阻,且随着压风量增加,氨气反而出现积聚趋势,表明单一通风模式难以满足复杂空间的有害气体控制需求;所提出的通风除氨优化技术通过在两侧破碎口设置抽风点并引入混合通风方式,在实现总风量平衡的前提下打破原有封闭气流结构,形成更合理的循环风场,有效降低了氨气在破碎口处的停留时间,在总压风量为400m3 / min、单侧抽风量为200 m3 / min 时,破碎硐室氨气浓度取得最佳的控制效果。

来源：2025年第5期

《金属矿山》期刊编辑部

查看金属矿山杂志2025年第5期