路堑深孔爆破粉尘动态扩散数值模拟研究

研究目的:随着粉尘污染引起的电气化铁路接触网运作事故频见，对紧邻既有铁路路堑爆破提出了更高要求。基于此，本文从定性分析爆破粉尘扩散规律入手，利用ANSYS Fluent数值软件，分析路堑深孔爆破粉尘动态扩散特性和不同粒径粉尘的扩散分布范围，提出紧邻既有线不同距离爆破施工方案。研究结论:(1)爆破粉尘的运动过程大致可分为三个阶段，即突喷阶段、卷积云阶段和扩散阶段，时长分别控制在1.5 s以内、5 s以内、60 s以上；(2)爆区上方粉尘主要集中在爆区周边，而自由面前方的粉尘沿风流方向扩散，粉尘颗粒所能达到的垂直高度最高约为14 m;(3)沿风流方向距爆破自由面位置10～15 m时，粒径>100μm的粉尘颗粒受重力作用基本沉积；在15～20 m时，粒径处于40～100μm的颗粒也快速沉降；25 m以外，主要以粒径<20μm的粉尘颗粒为主；(4)当爆区边缘距接触网距离<20 m时，应选择爆破抛掷方向平行既有铁路方向，且起爆时环境风流方向也平行既有线方向；同时，如果采用水雾降尘措施，水雾产生时间不应迟于主爆区起爆时间1.5 s,水雾高度控制在14 m为宜；(5)本研究成果可在...