Рассмотрена задача о загрязнении воздуха за пределами карьера вблизи поверхности твердыми микрочастицами, образующимися при массовом взрыве, применительно к характерным условиям добычи в Ситовском известняковом карьере в Липецкой области. Средняя глубина карьера составляет 50 м. Эквивалентная мощность рассмотренного массового взрыва была выбрана равной 6 т тротила. Результаты получены численным решением полной системы уравнений Навье–Стокса для сжимаемой жидкости в дозвуковом приближении с учетом вихревой вязкости в рамках модели крупных вихрей. Для определения концентрации увлекаемой ветром пыли была решена задача о ее генерации взрывом одного заряда в скважине. В процессе расчетов переноса ветром микрочастиц с размером меньшим 10 мкм были оценены размеры области превышения предельно допустимых концентраций этих микрочастиц за пределами карьера вблизи поверхности. Во всех рассмотренных случаях зависимость размеров этой области от угла между направлением ветра и бортом карьера не обнаружена, а размер области в направлении ветра составляет примерно 10 км. Ширина временного интервала, в котором концентрация микрочастиц превышает предельно допустимое значение вблизи поверхности, изменяется от 5 мин на расстоянии 1 км до 15–20 мин на расстоянии 7 км от борта карьера и не зависит от направления ветра.
The problem of air pollution outside the quarry near the surface by blasting generated solid microparticles was considered in relation to the characteristic conditions of mining in Sitovsky limestone quarry in Lipetsk region. The average depth of the quarry is 50 m. The equivalent total power of the considered massive explosion was chosen to be 6 tons of TNT. The results were obtained by numerical solution of subsonic flow approximation of the Navier–Stokes equations in their full form for a compressible liquid. Eddy viscosity was taken into account within the framework of the Large Eddy Simulation method. The problem of wind-borne dust generation by explosion of single charge in borehole was solved. The size of the area where the concentration of microparticles with a size of less than 10 microns exceeds the maximum permissible values was estimated outside the quarry near the surface. It is shown that there is no dependence of the size of this area on the angle between the wind direction and the side of the quarry, and the size of the area in the wind direction is approximately 10 km in all the cases considered. The width of the time interval in which the concentration of microparticles exceeds the maximum permissible value near the surface varies from 5 minutes at a distance of 1 km to 15–20 minutes at a distance of 7 km from the quarry side and does not depend on the wind direction.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.