Forecasting of atmospheric air pollution rates from drilling and blasting operations on iron mining quarries
DOI:
https://doi.org/10.33271/crpnmu/61.129Keywords:
drilling and blasting operations, dust and gas cloud, iron ore quarries, air pollution, atmospheric dispersion modeling.Abstract
Goal. Development the methodology of dispersion and precipitation processes modeling of dust and gas cloud caused by mass explosions in iron ore quarries. Research methodology is based: on the rationale choosing of specified of atmospheric dispersion model of dust and gas cloud caused by drilling and blasting operations at iron ore pits to predict the air pollution rate around the quarry areas. In this work, we use the synthesis research method for analyzing literature to find an appropriate atmospheric dispersion model and mathematical modeling using software to predict the air pollution rate from the spread of a dust and gas cloud. Research results. The potential environmental hazard and the extent of the dust and gas cloud from drilling and blasting operations on iron ore quarries are estimated. The expediency of using an unsteady three-dimensional model of the transport and sedimentation of significant impurities (dust) is justified, taking into account the dispersed composition of dust, the height of the dust and gas cloud at the time of its formation, and also the sedimentation rate of dust particles depending on their weight. The modeling of the processes of formation and diffusion-transfer of a dust and gas cloud from blasting operations at a quarry for certain meteorological conditions and predicting the levels of atmospheric air pollution in the adjacent territories was carried out. Scientific novelty consists in identifying the process of the subsidence of dust particles of various fractions on the earth's surface as the dust and gas clouds transfer and disperse from drilling and blasting. Practical value. The proposed model will make it possible to predict the displacement and dispersion parameters of a dust and gas cloud, calculate dust concentrations in areas adjacent to a quarry, and also reasonably choose the most effective dust and gas cloud localization schemes for specific technological and climatic conditions.References
1. Зберовский,А.В. (1997) Охрана атмосферы в экосистеме «карьер - окружающая среда - человек» . РИО АП ДКТ.
2. Козловская, Т.Ф., & Чеченко, В.Н. (2010). Пути снижения уровня экологической опасности в районах добычи полезных ископаемых открытым способом. Вісник КНУ імені Михайла Остроградського , 6, 163-168.
3. Дриженко А.Ю., Шустов, А.А., Адамчук, А.А.,&Никифорова, Н.А. (2017). Cовершенствование технологии открытой разработки железорудных карьеров Украины при их углубке. Зб. наук праць НГУ , 52. 79-86.
4. Dryzhenko, A., Shustov, O., & Adamchuk, A. (2016). Prospects for future mining of steep ironore deposits in the context of Kryvbas. Metallurgical and mining industry , (10), 46-52.
5. Юрченко, А.А. (2010). Физические процессы выброса пылегазового облака при массовых взрывах в карьерах. Науковий вісник НГУ , 2, 85-88.
6. Тверда, О.Я., & Лавриненко, Ю.В. (2016). Оцінка впливу процесу механічного подрібнення гірської маси на навколишнє середовище та стан здоров’я працюючих. Проблеми охорони праці в Україні , 31. 128–134.
7. Khomenko, O., Kononenko, M.,&Myronova, I. (2017). Ecological and technological aspects of ironore underground mining. Mining of Mineral Deposits , 11(2),59-67. https://doi.org/10.15407/mining11.02.059
8. Khomenko, O., Kononenko, M., Myronova, I., & Sudakov, A. (2018). Increasing ecological safety during underground mining of iron-ore deposits. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu , (2), 29-38. http://doi.org/10.29202/nvngu/2018-2/3
9. Хоменко, О.Е., Кононенко, М.Н., Миронова, И.Г., & Юрченко, К.О. (2017). Пути снижения техногенной нагрузки на горнодобывающие регионы Украины. Збірник наукових праць НГУ , (51), 77-83.
10. Бучавий, Ю.В., Павличенко, А.В., & Семеріч, К.В. (2013). Алгоритм багатофакторного моделювання процесів забруднення атмосферного повітря на гірничо-збагачувальних комбінатах. Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр , 111,12-22.
11. Харламова, Е. В., Малеваный, М.С., & Пляцук, Л.Д. (2012). Теоретические основы управления экологической безопасностью техногенно нагруженного региона. Екологічна безпека, 1 (13). 9-12.
12. Vambol, V., & Rashkevich, N. (2017). Analysis of methods of identification of ecologically danger substances in atmospheric air. Техногенно-екологічна безпека , 2,73-78.
13. Колесник,В.Є., Павличенко, А.В., & Бучавий, Ю.В. (2018). Уніфікована методика комплексного оцінювання рівня екологічної небезпеки промислових об’єктів та ефективності впровадження природоохоронних технологій. Техногенно-екологічна безпека , 3,64-69. http://doi.org/10.5281/zenodo.1182847
14. Займай, С.С., & Якубайлік, О.Е. (1998). Моделі оцінки і прогнозу забруднення атмосфери промисловими викидами в інформаційно-аналітичній системі природоохоронних служб великого міста. Краснояр. держ. ун-т. Красноярськ, 109 с.
15. Колесник,В.Є., Павличенко, А.В.,&Холоденко, Т.Ф. (2018). Комплексне оцінювання рівня екологічної небезпеки технологій буропідривних робіт із застосуванням емульсійних вибухових речовин в кар’єрах. Збірник наукових праць НГУ, 55. 360-370. Retrieved from: http://nbuv.gov.ua/UJRN/znpngu_2018_55_38 .
16. Бересневіч,П.В., Михайлов,В.А.,&Філатов,С.С. (1990). Аерологія кар'єрів: Довідник . Недра.
17. Отраслевые методические указания по определению количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу при взрывных работах в угольных разрезах (1984). Минуглепром СССР ВНИИОСуголь.
18. Бітколов, Н.З., & Медведєв, І.І. (1992). Аерологія кар'єрів, Недра.
19. Матвеев,Л.Т. (1976). Курс общей метеорологи . Гидрометеоиздат.
20. Колесник,В.Е., Бучавый,Ю.В.,&Юрченко,А.А. (2011). Методы оценки экологической опасности выбросов пыли при массовых взрывах в железорудных карьерах. Науковий вісник НГУ , 5, 113-120.
Downloads
Published
Issue
Section
License
All articles are published under the Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication.
Authors are permitted and encouraged to deposit the final published version of their article, or the Author's Accepted Manuscript (AAM), in institutional or subject-specific open-access repositories (including the university's own institutional repository, CORE, Zenodo, or Figshare), ensuring maximum visibility, accessibility, and impact of the publication.
