铀矿通风

铀矿井下对人体的主要放射性危害是氡及氡子体。铀矿的经验证明,井下放射性危害是完全可防的;防止井下氡及氡子体危害,最有效的技术措施是通风。在这方面,铀矿与伴生放射性元素的金属矿和稀土矿之间,有共同之处,也有不同之点。这里,我们刊登这篇文章,介绍铀矿通风的一般知识和设计方法,希望引起有关单位进一步的研究,以期探索和寻找出适合冶金系统这类矿山特点的风量计算和通风方法,提高通风管理水平,促进井下放射性防护工作的开展。     

铀矿排氡子体风量计算

铀矿山通风是稀释和排除井下空气中的氡子体,以减少其危害的主要措施。因此,确定经济合理的通风风量是矿山通风设计计算中的一个重要问题。排氡子体风量计算公式是根据氡及其子体放射性衰变规律推导出来的。由于按衰变规律建立氡子体浓度积累方程相当复杂,国内外过去都用图解法(或图表法)计算风量,直到70年代后期才出现几种排氡子体风量计算公式。     

矿井排氡及其子体的风量计算方法

确定经济合理的排氡及其子体所需风量,是铀矿井和其他有放射性危害矿井通风的一个重要问题。矿井排氡及其子体的风量计算方法按排除的对象分为排氡和排氡子体两种。计算的依据是将井下空气中氡或氡子体浓度稀释到国家规定的最大容许浓度。矿井排除氡及其子体风量计算方法按整体或分点计算可分为下列两种:     

铀矿开采通风防护问答(四)

十三、怎样计算铀矿井通风所需风量? 铀矿山通风所需风量,主要按排除氡及其子体计算。按排氡计算,即根据矿井氡析出量和回风流中最高允许浓度计算。按排氡子体计算,即根据矿井中氡子体浓度、通风体积和完全换气时计算。这两种计算方法如下: 1.按排氡气计算所需风量根据稀释和排除矿井氡计算所需风量,设计中一般只考虑氡的主要来源(即从矿体     

铀矿井下调压控氡通风

通常认为,通风是控制氡和氡子体的主要手段。但过大地增大风量,不仅会造成经济上的损失,而且通风效果不一定好,有时甚至适得其反。理论研究和通风实践证明,通风方式对氡的析出量和氡进入矿井空间的影响很大。在铀矿井下,氡除按其固有的规律衰变外,还继续以扩散和渗流的形式     

浅谈铀矿井通风的特点

铀矿井通风是以降低井下工作面空气中氡及其子体浓度为主要目的,亦称排氡通风。排氡通风是矿井通风的一个分支,矿井通风学的一般知识都适用于排氡通风。不过,仅仅依靠矿井通风的一般知识还不能搞好排氡通风。因为其中没有充分反映它的特点,也就是排氡通风所特有的规律。目前,对排氡通风特点的认识还不一致。这里粗浅地谈一谈个人的认识。按井下氡的析出量计算风量和分配风量,这是排氡通风的第一个特点。     

多分支独头巷道的排氡通风

根据我们对三十个金属矿山井下氡危害的调查,大部分矿山井下氡及氡子体浓度,在独头巷道区普遍要高于贯穿风流区,尤其是不通风的独头巷道,氡积累浓度值超过允许标准几倍、几十倍甚至上百倍。局部通风虽然是降低独头巷道中氡子体浓度的有效措施,但是,并下空气污染状况不同,按排尘及排炮烟的要求所采取的局部通风措施,并     

略谈矿井排氡通风的特点

自然界中铀的分布极广,一切含铀的矿物和土壤,都能析出氡,所以在地下开采的非铀矿山和地下工程中,也有可能出现防氡的问题,为了保障广大职工身体健康和生命安全,必须将井下空气中的氡及其子体浓度降到放射防护规定的允许标准以下。放射防护规定:井下工作面空气中氡的最大允许浓度为1×10~(-10)居里/升,按“潜能值”表示氡子体最大允计浓度分4×10~4兆电子伏/升。经验证明,搞好矿井通风,是排氡、降低氡子体的主要有效手段。     

美国试用聚合物封闭剂控制铀矿中氡的危害

以前,对铀矿空气中氡子体污染的控制主要采用通风方法。但随着采掘深度的增加和日益远离风井,用通风方法控制氡子体产物也日益困难。这就促使人们去试验通风以外的其他控制措施。华盛顿试用蛭石过滤器排除氡子体,使洁净空气再循环使用。蛭石过滤器可使500英尺~3/分的气流中30％的氡子体得以排除。有人曾试验用镭A上的静电负荷排除矿井大气中的衰变产物。镭A沉积于设在气流中的高压电极上,而使浓度降低5％,     

独头巷道爆破后氡及炮烟的运移规律

为有效指导铀矿井下独头巷道掘进面爆破后通风排氡与排炮烟的设计与管理,基于质量守恒定律和置换通风理论,建立独头巷道内抛掷空间和风流末端氡及炮烟浓度随通风时间变化的计算模型。分析岩石铀品位、通风风量、岩壁氡析出率和巷道长度对氡浓度的影响,以及通风风量对炮烟浓度的影响。利用所建模型,分别提出满足氡浓度和CO浓度限值条件下,独头巷道排氡与排炮烟的理论最短通风时间的计算方法。结果表明:在相同参数条件下,由最短通风时间计算方法得到的排炮烟与排氡时间有差异,建议巷道爆破后的最短通风时间取二者中较大值。     

基于环境监测的矿井通风三维仿真辅助决策系统设计

为优化金属矿山矿井通风系统及辅助决策设计,弥补常用矿井通风仿真解算软件在环境监测、实时解算和辅助决策方面的不足,基于矿井通风理论、环境监测、计算机与通信技术开发矿井通风三维仿真辅助决策系统。提出通过利用实时监测到的井下通风环境参数（风量、风速等）和已存储在系统数据库里的巷道参数,实现对矿井通风网络实时解算,并将其应用到山金阿尔哈达矿井通风系统中。结果表明:矿井通风三维仿真辅助决策系统同步实现了山金阿尔哈达矿井通风系统的环境监测、风网实时解算和三维仿真模拟,提高了其矿井通风管理水平,为矿井通风系统改造优化设计和矿井向深部中段延伸时的通风系统设计提供辅助决策依据。     

地下铀矿山留矿法采场受限空间内氡迁移的数值模拟

为研究铀矿山留矿法采场氡迁移规律,依据留矿法采场的构造和物理几何尺寸,建立了受限空间内颗粒堆积型射气介质气体流动的数学模型和氡迁移方程,以10 m和20 m高爆破矿堆为对象,采用计算流体力学(CFD)方法,研究了不同通风条件下采场中氡的迁移规律。结果表明:1)采场下行通风方式降低矿堆上部作业空间氡浓度的效果优于上行通风方式,但对采场运输巷道氡浓度的效果相反;采场排风氡浓度与采场通风风量成反比,氡析出份额与通风风量成正比;2)在相同通风风量下,10 m高爆破矿堆与20 m高爆破矿堆氡析出份额之差随通风风流量增长而逐渐缩小;3)均压通风对渗透率高(k=1×10-8m2)的采场排风氡浓度、矿堆氡析出份额有明显影响。     

铀矿山穿孔爆破系统免疫遗传优化控制

根据地下铀矿山穿孔爆破系统特点及放射性污染物的特性,应用自适应模糊推理技术构建爆破矿石块度模型,应用放射性污染物迁移机制构建氡浓度析出模型,再将其模型参数换算成与穿爆参数关联的氡浓度模型,然后构建铀矿山氡浓度控制下穿孔爆破系统的集成模型,最后运用免疫遗传优化算法对其进行优化求解。实例分析表示该方法可在满足氡浓度的要求下实现块度最优化问题,为铀矿山安全生产提供了重要决策依据。     

煤矿岗前人员不安全状态智能检测系统研究——以红柳林煤矿为例

为从根本上降低煤矿从业人员实施不安全行为的概率,在充分考虑煤矿从业人员不安全个体状态是诱发其不安全行为的主要原因的基础上,设计开发一套矿工不安全状态智能检测系统。首先,对2007—2022年期间各高危行业安全事故调查报告和专家研究进行归纳,总结得出煤矿从业人员不安全状态的影响因素,构建包括生理状态、心理状态以及个体能力状态在内的3个一级指标和15个二级指标体系;其次,通过相应的表征模型对不安全状态影响因素进行深入剖析;最后,基于构建的从业人员不安全状态倾向数据库,建立煤矿岗前不安全状态智能检测系统。研究结果表明：在下井工作前对从业人员个体状态进行智能检测,能够实现矿工不安全状态“早发现、早干预”,能够有效地降低人因事故发生率,研究结果对煤炭行业安全管理具有重要的参考价值。     

基于AutoCAD煤矿工程立体图软件的研发与应用

以煤矿工程平面图涵盖信息为原始资料,基于AutoCAD平台二次开发了绘制煤矿工程立体图专用软件,该软件模拟城市地下管网模型快速生成煤矿巷道立体图,利用图结构进行数据组织,建立了包含巷道、工作面参数、通风路线等详细信息的属性式数据库。同时,该软件可与已有数据库资源共享和矿图数据库兼容,实现了二维平面矿图向三维立体矿图的转换。三维立体矿图强大的数据平台可以实现井下人员实时定位、煤层瓦斯实时监测和矿井通风网络系统的全方位展示,配合网络集成可实现远程办公的智能管理和决策。     

铀矿通风与降氡技术研究

铀矿通风中,风量、风压和风流方向是三个影响降氡技术的重要因素.为了把铀矿井平均氡浓度降到一个合理的可接受水平,必须对这三个因素综合考虑,使铀矿井处于最佳工作状态和最优的辐射水平.     

铀矿井通风系统合理性灰色综合评价模型及应用

针对铀矿井通风系统实际特征,合理确定其评价指标体系,建立了基于灰色关联理论的铀矿井通风系统合理性灰色综合评价模型。该模型利用关联度判断评价数据序列与参考数据序列的接近程度,尽量减少个人主观臆断带来的弊端,其评判结果更符合实际,评价结果更可靠。利用该模型对3个铀矿井的通风系统进行评价,方法简便,易于使用,评价结果与实际相符,为铀矿井通风系统合理性评价提供了一种新的方法和思路。     

物联网远程接入通信的RFID矿井机车定位系统

提出了LoRa远程数据传输的有源RFID定位技术方案,实现矿井机车运行状态监测。基于nRF24LE1和nRF24L01+两种射频芯片构建RFID标签识别系统,利用电子标签标识对象唯一性和标签在巷道空间位置固定的条件,通过SX1278射频芯片开发的物联网远程接入平台传输数据,实现对矿井机车运行状态实时定位和监测,保障矿井机车运行安全。由于采用了LoRa物联网远程通信技术,降低了建设和运行成本,可靠性、抗干扰性和可用性都得到了较好的改善。     

基于决策树的矿井通风阻变型故障诊断及传感器优化布置*

为实现矿井通风阻变型故障智能诊断,解决风速传感器优化布置与诊断模型不匹配的问题,提出基于决策树的矿井通风故障位置分类判断、故障量回归预测及嵌入式风速传感器优化布置一体化方法;以唐安矿为例对上述方法进行验证。结果表明:矿井通风空间数据集无量纲化能提高故障诊断准确率、提升模型收敛速度,剪枝能提高模型泛化能力;以基尼系数为嵌入式传感器优化布置选择标准,其模型故障诊断准确率更高,当风速传感器数量为15时,故障诊断准确率为84.5%,继续增加风速传感器数量故障诊断准确率提升较小。人工智能诊断技术的应用具有较大的经济和社会效益,是智慧矿山的重要研究方向之一。     

井下巷道-矿车系统风流扰动特征规律实验研究*

针对井下巷道-矿车系统易造成巷道风流紊乱、影响矿井通风系统安全稳定性的问题,建立巷道-矿车系统风流扰动模式及影响因素体系,提出表征巷道-矿车系统的风流扰动特征的关键参数,包括巷道扰动风阻、阻塞比、矿车位置,推导矿车运行至巷道不同位置时巷道-矿车系统扰动风阻计算公式,研究巷道风速、阻塞比与巷道风阻的关系。研究结果表明:矿车在巷道中顺风行驶的速度大于风速时,巷道-矿车系统对通风系统进行增压调节;当矿车逆风行驶时,巷道-矿车系统的风阻随着矿井通风系统供风量的增大而减小,最大扰动为矿车驶出巷道时刻,阻塞比与巷道风阻呈现线性递增关系;此外,小风速、小断面巷道运行的矿车对巷道-矿车系统的风阻影响较大,模型求解结果与实测数据的最大误差为6.84%。研究结果可为矿井通风系统的智能化调控提供理论依据。