松散破碎射气介质氡析出能力的测量与计算

松散破碎射气介质的氡析出能力,对于确定铀矿山地下采场和原地爆破浸出采场降氡通风的需风量和模拟松散破碎射气介质中氡的析出与运移都是一个不可缺少的重要参数。设计了松散破碎射气介质氡浓度的测量装置,建立了其氡析出能力的计算方法,并采用所设计的装置和建立的方法,计算了2种松散破碎射气介质的氡析出能力。     

破碎射气介质内氡渗流运移和析出规律的实验研究

渗流是破碎介质内氡运移的主要方式之一,研究氡在破碎射气介质内的渗流运移和析出规律对氡的防护设计具有重要意义。为此,本文以粒径为4～5 mm的铀矿石为实验样品,利用自制的一维渗流实验装置研究了不同渗流速度下破碎射气介质内孔隙氡活度浓度和介质表面氡析出率的变化规律。实验结果表明,破碎射气介质的气体渗透率较大,氡的运移很容易由渗流主导。当破碎射气介质内氡主要以渗流方式运移时,可通过测量介质内同一位置不同渗流速度的孔隙氡活度浓度或同一渗流速度不同位置的孔隙氡活度浓度,运用氡在射气介质中的浓度分布解析式和非线性最小二乘法,估算出介质的可运移氡产生率。一定渗流速度范围内,同一高度的氡活度浓度随渗流速度的增大呈负指数减小,同一渗流速度的氡活度浓度随离介质渗流入口距离的增大近似呈线性增大。介质渗流出口表面氡析出率随渗流速度的增大呈指数增大,最终趋于稳定。     

水浸颗粒堆积型射气介质氡析出规律的理论研究

铀尾矿库和地表浸铀铀矿堆是一种颗粒堆积型射气介质,其水位的变化和覆水厚度对氡迁移与析出的影响不容忽视。为揭示这类介质表面氡析出的规律,本文基于菲克定律和气液两相界面氡的传输理论,建立了水浸颗粒堆积型射气介质氡的一维传输-扩散数学模型,并获得稳态条件下气液两相体系中氡浓度分布的解析解和氡析出率的计算公式。通过研究,获得以下结论：1）水位为0 m时,颗粒堆积型射气介质表面氡析出率随介质厚度的增大而增大,其增长率随厚度的增大而减小;2）介质表面氡析出率随水位的增大先增大后减小;3）当水体高度大于射气介质厚度时,覆水表面氡析出率随覆水厚度的增大而减小,随覆水氡扩散系数的增大而增大。     

含氡放射性水体氡析出规律的理论研究

利用氡扩散运移理论,建立了水体内氡迁移的一维微分方程,推导了水中氡浓度及水体表面氡析出率的计算公式;研究了水底射气介质氡析出率、氡传输速率、水中氡扩散系数以及水体深度等参数对水中氡浓度和水体表面氡析出率的影响。结果表明:在其他参数保持不变时,(1)同一深度处的水中氡浓度和水体表面氡析出率均随水底射气介质氡析出率的增大而增大;(2)同一深度处的水中氡浓度随氡传输速率的增大而减小,而水体表面氡析出率随氡传输速率的增大而增大,且当氡传输速率大于1×10-6m/s时,氡传输速率的变化对水体表面氡析出率的影响不明显;(3)同一深度处的水中氡浓度和水体表面氡析出率均随水中氡扩散系数的增大而增大;(4)水体表面处的水中氡浓度和水体表面氡析出率均随水体深度的增大而减小。     

通风管道长度变化对铀矿井下氡浓度影响的模拟研究

为降低铀矿开采过程中氡及氡子体内照射对井下工作人员的辐射危害,有效提高防护水平,需掌握氡在铀矿山井下介质中传输规律以及影响氡浓度迁移分布的因素,并在此基础上通过软件模拟预测某项工程措施实施后能否起到良好的降氡效果。本研究根据设计图纸以及现场测绘情况,利用ANSYS Workbench15.0软件建立矿井中段模型,采用非结构化网格对模型进行划分,并对通风管道壁面区域加密处理。在网格质量满足计算要求后,完成了井下风场整体模拟及空气流动性较差位置筛选等前期工作,在此基础上提出改变通风管道长度的措施,并对变化后的新模型进行氡初始浓度、氡析出率、风速、风压、温度、湿度、壁面光滑程度等参数设置,经运算得出井下氡浓度模拟结果。结果表明,井下通风管道长度变化后,31个关注点中有29个点位氡浓度降低,仅2个点位氡浓度升高,整体降氡效果良好,可为后续工程实施提供理论参考。     

抽出式通风独头巷道内氡及氡子体浓度的分布及特性分析

铀矿井下的独头巷道是氡及其子体浓度分布很高的场所。为指导抽出式通风独头巷道的排氡和排氡子体通风设计,初步完善了独头巷道通风气流中氡浓度与氡子体α潜能浓度之间的简化数学关系,分析了通风阻力对独头巷道岩壁氡析出率的影响;分别得出了抽出式通风独头巷道风流中氡浓度与氡子体浓度分布的数学计算模型,利用该模型分别得到了排氡和排氡子体最小风量的计算公式;针对具体的独头巷道,研究了巷道内氡浓度及氡子体浓度的分布规律以及排氡和排氡子体最小风量的变化规律。研究结果表明,距离抽出式通风独头巷道入口越远,巷道内氡浓度及氡子体浓度越高,氡及氡子体的浓度均随通风量的增大而减小,随岩壁氡析出率而增大;排氡和排氡子体所需的最小风量均随岩壁氡析出率而增大,随巷道长度而增大。     

铀尾矿库氡析出机理及其影响因素研究进展

氡来源于土壤、铀尾矿、岩石等多孔射气介质,铀尾矿库滩面是尾矿堆积或沉积体与大气环境直接接触的暴露面,氡气从该交界面析出并经大气弥散而污染周边环境,覆盖处置是滩面控氡的主要手段。本文以典型铀尾矿库滩面为例,综述氡析出机理及其影响因素,阐述了多孔射气介质固有特性及外部气象环境条件对铀尾矿库滩面氡析出的影响机制。结果表明,国内外学者已对多孔射气介质固有特性影响氡析出的规律开展了大量研究,但由于实验尺度、研究方法存在差异,矿物颗粒特征影响氡析出机制的解释仍存在争议,外部气象环境等因素对铀尾矿库滩面氡析出的影响机制尚不明确。为此,提出今后研究的关注点：(1)真实条件下,氡析出过程的合理表征形式;(2)开展大尺度实验探究多孔介质固有特性对铀尾矿库滩面氡析出的影响机制。     

第二次全国矿山辐射环境学术讨论会论文题录

铀矿山测尘技术的发展方向 吴静固体径迹探测器的α能量分辨特性 王瑞凯等广州市区空气中氡、(气土)及其子体浓度调查 吴增汉等局部静态法测多孔介质氡析出率 张哲改进的块状矿样射气系数测定的γ法 丘寿康改进的循环法转移氡装置 吴桂惠等     

一种建筑材料氡面射气系数测量方案研究

本文从氡在非破碎建筑材料中稳态运移方程出发,推导出建筑材料所析出的氡与建材氡面射气系数关系式,从而很方便地根据积累腔室中的氡浓度积累曲线计算出建筑材料氡面射气系数.该方法充分考虑了氧在建筑材料中的衰减,并通过测量预先充入测量装置中的氡在各时间点的浓度值推导出测量装置的泄漏率,提高了测量结果的精度.由于长时间积累测量存在...     

通风管道长度变化对铀矿井下氡浓度影响的模拟研究

为降低铀矿开采过程中氡及氡子体内照射对井下工作人员的辐射危害,有效提高防护水平,需掌握氡在铀矿山井下介质中传输规律以及影响氡浓度迁移分布的因素,并在此基础上通过软件模拟预测某项工程措施实施后能否起到良好的降氡效果。本研究根据设计图纸以及现场测绘情况,利用ANSYS Workbench15.0软件建立矿井中段模型,采用非结构化网格对模型进行划分,并对通风管道壁面区域加密处理。在网格质量满足计算要求后,完成了井下风场整体模拟及空气流动性较差位置筛选等前期工作,在此基础上提出改变通风管道长度的措施,并对变化后的新模型进行氡初始浓度、氡析出率、风速、风压、温度、湿度、壁面光滑程度等参数设置,经运算得出井下氡浓度模拟结果。结果表明,井下通风管道长度变化后,31个关注点中有29个点位氡浓度降低,仅2个点位氡浓度升高,整体降氡效果良好,可为后续工程实施提供理论参考。