Ведущий научный сотрудник
Использование массовых взрывов при добыче полезных ископаемых в горнорудных карьерах приводит к экологическому загрязнению воздуха как внутри карьера, так и за его пределами. Методами численного моделирования исследована динамика взаимодействия ветра с поверхностью карьера и распространение пыли отдельного блока массового взрыва с учетом этого взаимодействия. В модельной постановке (двухмерная геометрия, постоянный во времени набегающий стратифицированный ветер, модельный профиль глубокого (500 м) карьера) продемонстрировано расслоение по вертикали течения в области пространства, ограниченного бортами карьера, на нижнюю и верхнюю зоны различной вихревой структуры. Внутри карьера в окрестности границы между зонами формируется область температурной инверсии. Моделирование распространения облака пыли, сформированного массовым взрывом на уступе наветренного борта карьера, показало, что часть этого облака, расположенная изначально в нижней зоне, переносится вихревыми потоками в сторону противоположного борта и не выходит за пределы этой зоны, оставаясь внутри карьера. Единственный путь очистки карьера – медленное истечение воздуха вдоль верхней части наветренного борта. Поступающая этим путем пыль распространяется по ветру вдоль поверхности, влияя на загрязнение отдаленных от карьера территорий.
The use of powerful blasts during mining operations in open pit mines results in environmental pollution of the air both inside and outside the pit. The dynamics of wind interaction with the pit surface and the spread of blast dust are investigation by numerical methods. The vertical stratification of the flow in the area of space bounded by the pit sides into lower and upper zones of different vortex structures is demonstrated in a model setting (two-dimensional geometry, constant incoming stratified wind, model profile of a deep (500 m) open pit mine). It is shown that the temperature inversion region is formed inside the pit in the vicinity of the boundary between the zones. The propagation of the dust cloud formed by a powerful explosion on the bench of the windward side of a pit is investigated. It is shown that part of this cloud, initially located in the lower zone, is carried by vortex flows towards the opposite side and does not go beyond this zone, remaining inside the pit. The only way to clean the pit is by slowly flow of air escape along the top of the windward side. Dust from this pathway travels downwind along the surface, contributing to pollution in areas away from the pit.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.