阜山金矿进回风巷粉尘孔粒径分布及其分形特征

为探究金属矿井下粉尘孔粒径特征,以阜山金矿为例,系统研究其进风巷粉尘(IAD)、回风巷粉尘(RAD)的孔粒径分布(PSD)情况。首先,利用激光粒度分析仪与扫描电子显微镜(SEM)、低温液氮吸附仪分别测试粉尘粒径与孔参数,然后利用分形理论计算并分析其粒度分形维数与孔分形维数。结果表明:RAD粒径比IAD粒径小,两者最可几粒径分别为7.19、23.58 μm,可被人体吸入粉尘(粒径 ≤ 10 μm)占比分别为65%、40%,但IAD中的微细颗粒物(粒径 ≤ 1μm)占比多于RAD,两者分别为0.67%、0.39%;其次,IAD、RAD孔结构类型均以不透气性密闭孔为主,且RAD孔结构较IAD更为发达,金矿采场爆破作用是致使RAD孔结构发达的原因;此外,IAD、RAD均具有显著的粒径和孔分形特征,其中IAD的粒度分形维数与孔分形维数均大于RAD,说明IAD粒径分布更复杂、表面粗糙度更大、孔复杂度更高。因此,金属矿山应加强对IAD的重视与控制。