Page 125 - 采矿工程中采矿工艺与技术研究

第三章 矿山爆破技术

的高温特性使该效应得到增强，粉尘扩散范围更大。此外爆渣空间压缩时形成的
气流具有一定范围的影响力，仍可将地表浮尘吹起，一般以卷积状向外扩散，通
过现场观察发现，一般在 10 秒钟内该效应即可完成，随后转为空气中自由扩散，

一般爆破粉尘扩散范围约 20 米 ~50 米左右。
由于爆破过程是在极短时间内发生的，因而粉尘也会迅速产生，其高温高压
气体以及爆破对象内部空间骤胀骤缩导致粉尘范围影响较广，该特点成为了爆破
粉尘控制的关键难点。通过现场观察研究发现，在起爆后的 10 秒内属于实现爆

破粉尘抑制的黄金期，可称之为萌芽阶段，若能在该阶段进行抑制，则可实现最
有效抑尘。研究表明，爆破粉尘的来源有以下四种：
（一）爆破压碎圈
炸药在岩土等固体介质中爆炸后，瞬间产生的爆炸气体压强可达

104MPa~105MPa，在形成高温、高压爆轰气体的同时，也会伴随着有爆炸冲击波。
冲击波在爆破对象内自爆源延径向传播，作用至孔壁，会产生压碎圈。压碎圈中
的爆破对象由于过度粉碎，会形成微小颗粒，最终成为爆破粉尘的主要成分之一。
深孔爆破耦合装药的压碎圈范围一般约为孔径的 2 倍 ~3 倍，据此计算，产生的

过度粉碎石粉量约为炸药量的 8 倍 ~20 倍。若进行 10 吨级的爆破，其产生的过
度粉碎石粉可达 70 吨 ~150 吨，若有 10% 外溢至天空，即可形成 7 吨 ~15 吨的
爆破粉尘，经测量发现有约 0.53 吨的 PM10 以下的呼吸性粉尘来源于此。
（二）浮尘

在爆破对象表面，一般都存在沉积性浮尘，部分来自于空间中沉积落下的，
部分粉尘是在钻孔作业中形成的，还有一部分是在装渣过程中遗留的。这些粉尘
在爆破作业时，由于冲击波产生的气流会将其吹起，与爆破作业自身产生的粉尘
混合在一起，共同弥漫在空气中，也是形成爆破粉尘的重要成分之一。该部分浮

尘属于循环性粉尘，存在于日常生产作业中，因此对于该部分浮尘的抑制，可采
用提前洒水等方式，将爆破对象周围环境润湿，使该部分浮尘与水颗粒充分结合，
在爆破作业发生时，由于其自身结合体的重力，无法飘散于空气中，或者仅可能
被爆破振动及冲击波吹起，很快会回落至地面，不会加剧空气中粉尘浓度。

（三）炸药爆炸残留的颗粒物
炸药在爆炸作业中，未能完全反应，或反应后形成颗粒状固体、水滴状、气
溶胶等状态物质，也是粉尘产生的重要原因之一。该类粉尘一般仍具有较强的化

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