- Tytuł:
-
Study on distribution of CO and concentration prediction in blind gallery after blasting operation
Badanie i prognozowanie rozkładu stężenia CO w ślepym wyrobisku po zakończeniu prac strzałowych - Autorzy:
-
Cao, Y.
Ji, H.
Zhang, Y.
Li, S. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/219231.pdf
- Data publikacji:
- 2018
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
rozkład stężenia CO
zależność stężenia od czasu
współczynnik określający równomierność stężenia
współczynnik dyspersji
współczynnik wyrażający spadek stężenia
czas usuwania szkodliwych gazów po zakończeniu prac strzałowych
time-concentration curve
CO concentration distribution
uniformity coefficient
dispersion coefficient
attenuation index
fume-drainage time - Opis:
-
It is meaningful to study the issues of CO migration and its concentration distribution in a blind gallery to provide a basis for CO monitoring and calculation of fume-drainage time, which is of a great significance to prevent fume-poisoning accidents and improve efficiency of an excavation cycle. Based on a theoretical analysis of a differential change of CO mass concentration and the CO dispersion model in a fixed site, this paper presents several blasting fume monitoring test experiments, carried out with the test location to the head LP in arrange of 40-140 m. Studies have been done by arranging multiple sensors in the arch cross-section of the blind gallery, located at the Guilaizhuang Gold Mine, Shandong Province, China. The findings indicate that CO concentrations in the axial directions are quadratic functions with the Y and Z coordinate values of the cross-section of the blind gallery in an ascending stage of CO time-concentration curve, with the maximum CO concentrations in Y = 150 cm and Z = 150 cm. Also, the gradients of CO concentration in the gallery are symmetrical with the Y = 150 cm and Z = 150 cm. In the descending stage of CO time-concentration curve, gradients of CO concentration decrease in lateral sides and increase in the middle, then gradually decrease at last. The rules of CO concentration distribution in the cross-section are that airflow triggers the turbulent change of the CO distribution volume concentration and make the CO volume concentration even gradually in the fixed position of the gallery. Moreover, the CO volume concentrations decrease gradually, as well as volume concentration gradients in the cross-section. The uniformity coefficients of CO concentration with duct airflow velocities of 12.5 m/s, 17.7 m/s and 23.2 m/s reach near 0.9 at 100-140 m from the heading to the monitoring spot. The theoretical model of a one-dimensional migration law of CO basically coincides with the negative exponential decay, which is verified via fitting. The average effective turbulent diffusion coefficient of CO in the blind gallery is approximate to 0.108 m2/s. There are strong linear relationships between CO initial concentration, CO peak concentrations and mass of explosive agent, which indicates that the CO initial concentration and the CO peak concentration can be predicted, based on the given range of the charging mass. The above findings can provide reliable references to the selection, installation of CO sensors and prediction of the fume-drainage time after blasting.
Badania migracji, rozpływu i rozkładu stężenia CO w ślepym wyrobisku są niezbędne, stanowią one bowiem podstawę do skutecznego monitorowania poziomu CO i obliczania czasu niezbędnego na usunięcie z wyrobiska szkodliwych gazów – jest to kwestia kluczowa dla zapobiegania wypadkom związanych z zatruciem spalinami oraz dla planowania przebiegu prac wydobywczych. W oparciu o teoretyczną analizę zmian stężenia masowego CO i wykorzystując model dyspersji gazu w stałym punkcie, w pracy przedstawiono wyniki eksperymentów przeprowadzonych w ramach monitorowania stężeń gazów powybuchowych w wyrobisku LP na odległości 40-140 m od czoła wyrobiska. Badania prowadzono przy wykorzystaniu zestawu czujników rozmieszczonych w wybranych punktach ślepego wyrobiska w kopalni złota Guilaizhuang, w prowincji Shandong, Chiny. Wyniki badań wskazują, że stężenia CO w kierunkach poosiowych są funkcjami kwadratowymi wartości współrzędnych Y i Z przekroju przekroju ślepego wyrobiska w zakresie krzywej opadającej na wykresie opisującym zależność stężenia CO od czasu, przy czym maksymalne stężenia CO stwierdzono dla Y =150 cm i Z = 150 cm. Ponadto, wykazano że gradienty stężenia CO w wyrobisku są symetryczne dla Y =150 cm i Z =150 cm. W zakresie krzywej rosnącej na wykresie zależności stężenia CO od czasu gradienty stężenia CO wykazują spadek w końcowych regionach wykresu, w środkowej części wykresu notuje się jego wzrost, po czym znów następuje spadek. Na rozkład stężenia CO w tym przekroju wpływ ma fakt że przepływ powietrza wywołuje turbulentne zmiany stężenia objętościowego CO, następnie stężenie objętościowe maleje systematycznie w dalszych częściach wyrobiska. Ponadto, stwierdzono że stężenie CO a także gradienty stężenia objętościowego w przekroju maleją stopniowo. Współczynniki wyrażające równomierność stężenia CO przy przepływach powietrza z prędkością 12.5 m/s 17.7 m/s i 23.2 m/s osiągają wartość 0.9 w punkcie kontrolnym odległym od wyrobiska o 100-140 m. Teoretyczny model jednowymiarowego rozpływu CO zasadniczo pokrywa się z wzorem zależności wykładniczej z wykładnikiem ujemnym, co zostało potwierdzone w procedurze pasowania. Średnia wartość współczynnika dyfuzji CO dla przepływu turbulentnego w ślepym wyrobisku wyniosła 0.108 m2/s. Stwierdzono istnienie silnej zależności liniowej pomiędzy początkowym stężeniem CO, szczytową wielkością stężenia oraz masą użytego materiału wybuchowego, która wskazuje na możliwość prognozowania początkowego i szczytowego stężenia CO w oparciu o zakres wielkości użytego ładunku wybuchowego. Przedstawione wyniki badań stanowić mogą wiarygodną podstawę dla wyboru rodzaju i miejsca zainstalowania czujników CO oraz do prognozowania czasu wymaganego na usuniecie szkodliwych gazów po zakończeniu prac strzałowych. - Źródło:
-
Archives of Mining Sciences; 2018, 63, 2; 283-300
0860-7001 - Pojawia się w:
- Archives of Mining Sciences
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł