Desarrollo de un modelo de predicción de emisión de polvo para minas a cielo abierto basado en el experimento SHPB y el método de reconocimiento de imágenes
Autores: Du, Shanzhou; Chen, Hao; Ding, Xiaohua; Liao, Zhouquan; Lu, Xiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Desarrollo de un modelo de predicción de emisión de polvo para minas a cielo abierto basado en el experimento SHPB y el método de reconocimiento de imágenes
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Minería de carbón a cielo abierto
Generación de polvo
Enfermedades ocupacionales
Impacto de explosiones
Producción de polvo
Control de polvo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
La minería de carbón a cielo abierto ofrece una alta recuperación de recursos, excelentes condiciones de seguridad y producción a gran escala. Sin embargo, el proceso genera una cantidad significativa de polvo, lo que lleva a enfermedades ocupacionales como la neumoconiosis entre los mineros y afecta negativamente la vegetación cercana a través de la deposición de polvo, lo que obstaculiza la fotosíntesis y causa daños ecológicos. Esto limita la transición de la minería a cielo abierto a un modelo verde y de bajo carbono. Entre estos procesos, la voladura genera la mayor cantidad de polvo y tiene el rango de impacto más amplio, pero la cantidad específica de polvo generado aún no se ha estudiado a fondo. Este estudio integra experimentos en interiores, análisis teóricos y pruebas de campo, empleando el sistema de barra de presión Split Hopkinson (SHPB) para realizar pruebas de carga de impacto en muestras de carbón y roca bajo presiones que varían de 0.13 MPa a 2.0 MPa. Los resultados indican que a medida que aumenta la carga de impacto, la proporción de bloques de gran tamaño disminuye, mientras que aumentan los fragmentos más pequeños y las muestras en polvo, lo que significa una fragmentación intensificada de las muestras. Utilizando la teoría de atenuación de ondas de estrés, este estudio traduce las cargas de impacto en interiores a ondas de choque de voladura en el campo, revelando la relación entre la fracción de masa de polvo de voladura y la presión de impacto. Las pruebas de campo en la mina de carbón a cielo abierto de Haerwusu validaron la fórmula. Al utilizar tecnología de reconocimiento de imágenes para analizar la fragmentación del montón de escombros posterior a la voladura, la producción estimada de polvo coincidió estrechamente con los valores calculados, con un margen de error de menos del 10%. Esta fórmula proporciona información valiosa para estimar la producción de polvo y mejorar las medidas de control de polvo durante las operaciones de voladura en minas a cielo abierto.
Descripción
La minería de carbón a cielo abierto ofrece una alta recuperación de recursos, excelentes condiciones de seguridad y producción a gran escala. Sin embargo, el proceso genera una cantidad significativa de polvo, lo que lleva a enfermedades ocupacionales como la neumoconiosis entre los mineros y afecta negativamente la vegetación cercana a través de la deposición de polvo, lo que obstaculiza la fotosíntesis y causa daños ecológicos. Esto limita la transición de la minería a cielo abierto a un modelo verde y de bajo carbono. Entre estos procesos, la voladura genera la mayor cantidad de polvo y tiene el rango de impacto más amplio, pero la cantidad específica de polvo generado aún no se ha estudiado a fondo. Este estudio integra experimentos en interiores, análisis teóricos y pruebas de campo, empleando el sistema de barra de presión Split Hopkinson (SHPB) para realizar pruebas de carga de impacto en muestras de carbón y roca bajo presiones que varían de 0.13 MPa a 2.0 MPa. Los resultados indican que a medida que aumenta la carga de impacto, la proporción de bloques de gran tamaño disminuye, mientras que aumentan los fragmentos más pequeños y las muestras en polvo, lo que significa una fragmentación intensificada de las muestras. Utilizando la teoría de atenuación de ondas de estrés, este estudio traduce las cargas de impacto en interiores a ondas de choque de voladura en el campo, revelando la relación entre la fracción de masa de polvo de voladura y la presión de impacto. Las pruebas de campo en la mina de carbón a cielo abierto de Haerwusu validaron la fórmula. Al utilizar tecnología de reconocimiento de imágenes para analizar la fragmentación del montón de escombros posterior a la voladura, la producción estimada de polvo coincidió estrechamente con los valores calculados, con un margen de error de menos del 10%. Esta fórmula proporciona información valiosa para estimar la producción de polvo y mejorar las medidas de control de polvo durante las operaciones de voladura en minas a cielo abierto.