加速粉尘凝聚降低爆破拆除扬尘的理论研究.pdf

加速粉尘凝聚降低爆破拆除扬尘的理论研究 李战军田运生汪旭光 北京科技大学土木与环境工程学院北京“ A B C DE FG G ’ 式中 ;HH为经验系数 根据实验“对粒径大于 1 / 0JJ的尘粒“ 接 近于一个常数在式 ’中“若设系数是一个常 数“则起动风速和尘粒粒径的平方根成正比因此通 过增加尘粒粒径“即通过使小尘粒凝聚成大尘粒“从 而使其起动风速增加“减少扬尘的办法是可行的 L 尘粒间的物理凝聚力 粉体力学研究证明“集聚在一起的固体颗粒间 有各种各样的吸引力“在颗粒的内聚现象上最基本 又最常用的是以下几种作用力 L 1 2 尘粒间的分子作用力HH范德华力M 6 * N 范德华力由原子核周围的电子云涨落引起“是 一种短程力“但其作用范围大于化学键力“根据伦敦 O 范德华微观理论“在两颗球体颗粒之间“范德华力 表达式为7 PQA R S / TT/ TUT/’ / ’ 式中 S HH两颗粒间距“ J, KK/ 0年 月 加速粉尘凝聚降低爆破拆除扬尘的理论研究李战军等 万方数据 “ 颗粒半径 气体中粒子间静电吸引力主要来源于电位差 即库仑力1 9 3 3 电位差引起的静电力; 颗粒与其它物体接触时颗粒表面电荷等电量 吸引对方的异号电荷使物体表面出现剩余电荷从 而产生接触电位差接触电位差引起的静电吸力A - “ 为B A- “C4 D E F G H / 式中 E 实测单位电量 I ’ G 接触面积 J 当两个颗粒分别荷电E “和E时 两球体的库仑 力为B A- C “ 4 D K26 E“E L MN / 4 / 式中 L粒子半径 O P’ N两粒子表面间距离 O P’ K2气体介电常数1 9 3 液体桥联力; R 液桥力主要由液桥曲面产生的毛细压力及表面 张力引起的附着力组成如图“所示其表达式为B ASC D T Z / 式中 T 气液界面张力 [\ c Q 3 基本理论 化学反应]烧结]熔触和再结晶而产生的固体桥 联力是很强的结合力1设密度为d e] 直径为f e的球 颗粒之间形成固体桥联1该固体桥联最窄部分半径 为L W J 在同样的风力作用下被吹走了 * 9 可见化学作用力的强大“ 在建筑物周围和建筑物上的积尘上面洒化 学黏尘板结剂固结小粉尘增大积尘的起动风速 在建筑物的倒塌场地露面和楼房天面上砌筑水池 在水池中加入化学物品制造泡沫液运用泡沫粘结 建筑物倒塌解体时产生的粉尘“这些物理和化学降 尘方法的综合运用收到了良好的效果“ * “ 结束语 由上述分析可以得出以下结论 ;尘粒聚集体的直径越大越不易被风扬起“ * ;微细尘粒具有自凝聚特性“在不对尘粒进行 化学处理干燥情况下促使尘粒凝聚的主作用力是 尘粒间的范德华力在湿润情况下液桥力是促使尘 粒凝聚的主作用力并且液桥力比静电力和范德华 力要大得多“ 5 ;化学作用力AA固体桥联力在促使尘粒凝 聚方面也能发挥重要的作用“ ;爆破拆除时的尘源本身就有自凝聚特性粉 尘的自凝聚特性有利于小尘粒积聚成大尘粒从而 增大尘粒的起动风速使尘粒不易被扬起“在爆破拆 除时若能加速尘粒的凝聚从而生成大量的大尘粒 定能达到降低扬尘目的“目前各家爆破公司在进行 爆破拆除所采用的洒水降尘法就是利用尘粒间的 液桥力来促使小尘颗粒凝聚成大颗粒并利用尘粒 间的液桥力远大于范德华力这一特性来减少粉尘被 风流扬起的可能“实践证明洒水降尘具有显著效 果“ 6 ;除了利用尘粒间的物理作用力加速尘粒凝 聚来达到降尘目的外也可以利用尘粒间的化学作 用力固桥力;来降低爆破拆除时的扬尘“ 参 考 文 献 李战军郑炳旭尘粒起动机理的初步研究爆破 * 4 B* 5 * 陆厚根粉体技术导论 * 上海同济大学出版社 * ’ 引言 对坑道中的防护门等防护设备进行有效的设 计首先需要确切知道爆炸冲击波在长坑道中的传 播规律 ’ * ,- 一直以来用于预测长坑道中短时冲击波传播 规律的方法不多可用的数据更少-人们通常是在一 系列的模型试验现场试验得到的经验数据的基础 上对波的传播规律进行估计-然而由于各国国情 不同试验者观点试验方法和试验条件的差别表 达同一问题就可能形式各异或结果相差较大使设 计人员无所适从- A . N N Q R 2 4 M主持开发完成-经 过不断的发展和完善 5 6 7 8 9 3 已成为目前市场上 最快的显示求解器-对坑道中空气冲击波传播规 律的模拟包括S LS炸药的起爆爆轰波及空气冲 击波的形成及传播冲击波在壁面的反射等复杂的 物理化学过程选用5 6 7 8 9 3 TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT 软件一个很大的优 U V W X Y W Z [ \ ] _ Z ‘ a bX cd ‘ e Z _ ‘ f f Y W e e [ X c[ cg ] e Z [ c hd W iX [ Z [ X c j bk ] \ [ [ Z ] Z [ c hd ‘ e Z l f ] Y Z [ \ Wm X V W e [ X c 5 2 n o 3 p R 3 S 2 3qR 3 4 o H 3 r s 2 J 2 N 3 tu 3 J 2 G / 3 KH 3 M u 3 r 2 3 H H G 2 3 r6 I o / / N v6 S w w H 2 p 2 3 r ’ { 8 6 , O N 4 M 2 3 rt H K/ N 2 M 2 / 3 t R 4 M 4 R 0 0 G H 4 4 2 / 3 t R 4 M I / o H 4 2 / 3 } N 9 2 3 r 7 t R 4 M 爆破器材 u 0 N / 4 2 J H M H G 2 N 4 第 卷第期 万方数据