dpgДинамические процессы в геосферахDynamic Processes in Geospheres2222-85352949-0995IDG RAS10.26006/29490995_2023_15_2_63dpg-149Research ArticleГЕОМЕХАНИКА, ФЛЮИДОДИНАМИКА И СЕЙСМОЛОГИЯGEOMECHANICS, FLUID DYNAMICS, AND SEISMOLOGYЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭВОЛЮЦИИ В АТМОСФЕРЕ ПЫЛИ, ОБРАЗУЮЩЕЙСЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ВЗРЫВОВ В СКВАЖИНАХ ГОРНОРУДНОГО КАРЬЕРАNUMERICAL SIMULATION OF THE ATMOSPHERIC EVOLUTION OF DUST PRODUCED BY EXPLOSIONS IN BOREHOLES OF A MINING QUARRYhttps://orcid.org/0000-0002-9943-3425ХазинсВ. М.KhazinsV. M.

Ведущий научный сотрудник

v_hazins@yahoo.comhttps://orcid.org/0000-0001-7471-838XШуваловВ. В.ShuvalovV. V.

Главный научный сотрудник

valeryvshuvalov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-3267-2851СоловьевС. П.SolovievS. P.

Ведущий научный сотрудник

soloviev@idg.chph.ras.ruИнститут динамики геосфер имени академика М. А. Садовского РАНРоссияSadovsky Institute of Geospheres Dynamics of Russian Academy of SciencesRussian Federation2023010820231526380Copyright © Хазинс В.М., Шувалов В.В., Соловьев С.П., 20232023Хазинс В.М., Шувалов В.В., Соловьев С.П.Khazins V.M., Shuvalov V.V., Soloviev S.P.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.dyngeo.ru/jour/article/view/149

Описывается численная модель для расчета взрывов ВВ в скважинах, которая предусматривает возможность превращения выброшенного из воронки взрыва вещества в дискретные частицы (пыль и камни) и расчета движения этих конденсированных частиц и их взаимодействия с газовым потоком в рамках уравнений движения многофазных сред. Приводятся результаты расчета нескольких взрывов ВВ массой 1000 кг в скважинах глубиной 15 м, демонстрирующие образование и эволюцию газопылевого облака, изменение со временем массы частиц разного размера в воздухе и их распределение по пространству. Проведен численный анализ поведения в поле ветра газопылевого облака после завершения его подъема, и получена в первом приближении зависимость поверхностной концентрации мелкодисперсных частиц от времени на расстояниях до нескольких километров от борта карьера. Согласно расчетам, в условиях рассмотренной задачи превышение предельно допустимой концентрации взвешенных частиц в атмосфере на расстояниях, превышающих 500 м от борта карьера по ветру, достигнуто не будет.

A numerical model for calculating explosive detonation in boreholes is described. The model provides for the possibility of converting ejecta from the explosion crater into discrete particles (dust and stones) and calculating the motion of these condensed particles and their interaction with the gas flow within the framework of the equations of motion of multiphase media. The results of the calculation of 1000 kg TNT explosions in several boreholes 15 m deep are presented. These calculations demonstrate the formation and evolution of a gas and dust cloud, the change in the mass of particles of different sizes in the air with time, and their spatial distribution. A numerical analysis of the behavior of a gas and dust cloud in the wind field after completion of its rise was carried out, and the first approximation of dependence of the surface concentration of fine particles on time was obtained at distances up to several kilometers from the quarry wall. According to the calculations, the excess of the maximum permissible concentration of suspended particles in the atmosphere at downwind distances exceeding 500 m from the pit will not be achieved under the conditions of the considered problem

Тротиловый взрывдискретные частицыдиссипация пыливетерчисленное моделированиеTNT explosiondiscrete particlesdust dissipationwindnumerical simulationИсследование выполнено в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ (тема № 122032900185-5)References

The authors declare that there are no conflicts of interest present.