含水率和粒度分形分布对铀尾矿库覆土层氡析出规律的影响研究

为了探究覆土层含水率和粒度分形分布对氡析出规律的影响,制备不同粒度分维值和含水率的覆土试样进行氡析出试验.根据氡产生的机理,设计一套氡测量装置并用局部静态法以测定相应覆土层表面的氡析出率.采用相关分析方法研究覆土层氡析出规律与含水率和分维值的关系,构建氡析出率与含水率和分维值之间的分段线性函数.结果表明:在相同含水率、不同粒度分形分布时,氡析出率随分维值增大而减小,并且当分维值增加到一定值时,氡析出率开始趋于稳定;在相同粒度分形分布、不同含水率时,氡析出率先是随着含水率增大而增大,但是当含水率增加到一定值时,氡析出率却开始减小.氡析出率会受到含水率和粒度分形分布的综合影响.     

关于静态法测氡析出率的计算公式

用静态法测量岩石暴露表面的氡析出率,所测得的是岩石中氡的扩散运动造成的氡析出在取样空间中的积累浓度。这种积累必然导致岩石中氡浓度分布的改变,这是一种互为因果的关系。因此,我们在解释积累空间中氡浓度的变化与岩石表面的氡析出率之间的关系时,不能不注意岩石的射气性质对计算结果的影响。     

长期高温下铀尾矿库覆土层控氡性能研究

为掌握长期高温作用下铀尾矿库滩面非饱和覆土层控氡性能的变化特征,以铀尾矿库为对象,自制模拟滩面覆土层氡析出试验装置,选用黄土和我国南方铀尾矿库1. 5 m深处的尾矿砂为样品,试验研究长期高温条件下氡析出率与覆土层含水率、表面裂隙发育程度的关系。结果表明:氡析出率变化分为线性增长、线性下降、台阶式增长以及趋于稳定4个阶段;氡析出率随覆土层裂隙率的增大而增大,达到缩限时裂隙不再发育,氡析出率变化趋于平稳状态;覆土层裂隙的分形维数越大,土体龟裂程度越明显,氡析出率越大。     

铀尾矿充填体氡析出规律理论研究

堆浸铀尾矿用作地下充填法采场的充填料是处理铀尾矿的一种方法。将铀尾矿作为充填料时,其内残留的镭衰变产生的氡气会从其表面析出,污染井下作业环境。基于氡在介质中纯扩散的理论,研究了在尾矿介质孔隙率为0.3、铀尾矿中镭活度浓度为3 400 Bq/kg、干燥时铀尾矿的射气系数为0.1、铀尾矿的密度为2.5×103kg/m3的条件下,含水饱和度、孔隙率、覆盖层厚度等物理参数对铀尾矿充填体氡析出的影响规律。结果表明:无覆盖层时,含水饱和度在0~0.25的范围内,随含水饱和度增加,铀尾矿介质表面氡析出率先增加后减小,含水饱和度从0增加到0.12时,铀尾矿介质表面氡析出率从5 Bq/(m2·s)增加到11 Bq/(m2·s),含水饱和度从0.12增加到0.25时,铀尾矿介质表面氡析出率从11 Bq/(m2·s)减小到10.5 Bq/(m2·s);有覆盖层时,铀尾矿介质厚度为3 m,添加孔隙率为0.05的覆盖层,当覆盖层厚度从0增加到0.1 m时,介质表面氡析出率减小67.5%,当覆盖层厚度增加到0.5 m时,介质表面氡析出率减小91.8%。     

温度对多孔射气介质氡析出影响试验研究

为了研究围岩中温度对氡析出率的影响,选取某铀矿铀尾矿矿砂试样,根据相似准则设计并制作了测量多孔射气介质氡析出率的室内试验装置。采用RAD-7氡测量仪,运用等时间间隔取样方法测量氡浓度。采用对照试验的方法研究了温度对多孔射气介质氡析出率的影响规律。试验结果表明,在自然压力下,在温度为20℃到60℃范围内,随着温度的升高,多孔介质氡析出率逐渐增大,并且氡析出率与温度符合线性函数关系。     

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     

采空区氡的抽排

采空区中的氡对井下空气的污染,无论是铀矿或是非铀金属矿正日益被人们重视。苏联学者沙尔特柯夫估计,从松散岩体(矿石爆堆、充填料、采空区崩落的岩石)释放出来的氡量最高可占铀矿总氡析出量的60％。据资料介绍,云锡岩石表面氡析出率为8.65×10~(-12)～1.3×10~(-14)居里/米~2·秒,与一般只含有背景值镭的岩石的氡析出率相差不多,氡的主要来源是采空区,采空区内     

体积含水率对铀尾矿氡析出率影响的试验研究

选取我国南方某铀尾矿库的自然尾矿样品,分析了其粒径分布和主要化学成分,设计并制作了测定铀尾矿氡析出率的室内试验装置,采用RAD7氡检测仪测定氡浓度,SM200水分仪测定铀尾矿的体积含水率,并阐述了试验步骤。采用对照试验的方法研究了体积含水率对铀尾矿氡析出率的影响规律。结果表明,随着体积含水率的增加,氡的析出率先上升,当铀尾矿体积含水率达到10%~12%时,氡析出率最高;之后,氡析出率随着铀尾矿体积含水率增加而下降。     

铀尾矿滩面氡析出率与环境因素的灰色关联度分析

通过对衡阳市某铀尾矿滩面的氡析出率、大气温度、大气湿度、气压、γ剂量率、土壤含水率等环境物理量进行监测采集。应用灰色关联度分析法计算分析了其中各因素与氡析出率的关联度,结果发现在分辨系数为0.5的条件下,大气温度、大气湿度、气压、γ剂量率及土壤含水率与氡析出率的关联度分别为0.550 1,0.476 1,0.631 5,0.748 2和0.485 9,其中γ吸收剂量率对氡析出率关联度最大;而大气湿度的关联度最小。结合氡析出率的影响因素具有多重性的特点,试验研究成果可为以后探索氡析出率与各环境指标量的数学关系提供重要参考。     

井下密闭工程对铀矿井通风降氡效果的影响

铀矿开采过程中氡不断地从矿岩裂隙、含氡矿井水、以及采空区和废弃巷道中析出.氡是铀矿开采中的主要有害因素。因此,铀矿井的通风不仅要为井下工人提供新鲜空气,创造舒适的工作条件,而且也是排氡的重要措施。在开采过程中,采掘工作不断扩大,采空区和废弃巷道越来越多,通风降氡的效果     

防氡密闭要求更好的气密性

众所周知,密闭废旧巷道和采空区是矿井防氡的重要内容之一。其作用一是减少矿井的氡析出量,二是减少漏风量。以前者为主的称为防氡密闭,以后者为主的称通风密闭。这两者对气密性要求是不同的。其原因是废旧巷道和采空区被密闭以后,氡浓度将因积累而增高,气密性不高,防氡效果将受到影响。以采空区为例。当有风流穿过采空区进入井下时,采空区出风的氡浓度为     

低频振动对高温类铀矿岩氡析出规律的影响研究

为了研究铀矿山采掘作业低频振动对高温铀矿围岩氡析出规律的影响,选取南方某铀尾矿砂、石英砂等原材料制备类铀矿岩试块,基于正交试验原理设计0~40 Hz与30~50℃两种因素条件下共计25组对比试验。试验结果表明:在一定时间范围内,单因素测量条件下低频振动与高温加热对试块的氡析出率均有提升作用,但是随着振动频率的上升,氡析出率会呈现一个先增大后减小的趋势,30 Hz时氡析出率达到最大值;在低频振动与高温持续加热耦合作用下,氡析出率变化呈三维立体曲面,在曲面振动频率30 Hz、试块测量温度为50℃位置时氡析出率达到最大值,试验结论可为铀矿井氡防护优化提供一定的参考。     

降低尾矿砂面氡析出率的实验研究

指出用沥青、水泥砂浆或土壤覆盖尾矿砂面的降氡效果有明显差异,沥青覆盖降氡效果最好,土壤质地不同,降氡效果也有较大差别。尾矿砂面氡析出率随着覆盖层厚度增加而逐渐降低。     

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。     

用黄土覆盖废石堆降低氡析出率的研究

铀矿山露天剥离和地下采掘过程中排出的大量废石,除部分用于回填外,大部分堆置于地表的专用废石场。废石场氡析出率主要取决于废石中铀镭放射系核素的含量和废石堆的松散度等因素。对粤北3个铀矿山废石堆测定结果,大部分废石堆表面的氡析出率为0.34～2.16Bq/(m~2·s)。对这种废石堆如不采取防护措施,势必影响周围环境和居民健康。某矿采用黄土覆盖废石堆表面的实验表明,黄土覆盖能有效地降低废石堆的氧析出率。     

煤岩动力灾害的氡监测技术初探

矿井开采深度和强度的逐年增加,致使深部煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害变得更为严重,迫切需要有既行之有效又安全可靠的方法来对其进行预测预报.煤岩体的破裂过程伴随能量耗散及放射性核素氡析出,因此,检测氡的变化可以作为一种对煤岩动力灾害的预测方法.先介绍了我国煤矿井下氡的水平,分析了破裂煤岩氡析出异常机理,研究了煤岩放射性核素赋存的影响因素,再利用自主设计的循环式破裂煤岩氡析出测定试验系统,初步研究了煤岩块试样破坏前后的氡析出变化.结果表明,煤岩块试样在破坏前后,氡浓度出现异常变化,破坏后较完整的煤样氡气放射增加50％以上,破坏后较完整的岩样氡气放射增加1倍以上.这表明氡检测技术在煤矿动力灾害探测中具有较好的应用前景.     

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     

饱和水介质在超声作用下氡析出规律研究

本文采用自行设计的氡析出实验装置,开展了不同功率超声作用下的饱和水介质氡析出实验,研究铀矿石破裂前超声声发射与岩石氡异常规律。实验结果显示:超声作用对氡析出有明显影响,且随着超声功率的增加而增大,呈线性趋势。但随着实验时间的推移,氡析出逐渐恢复实验初始水平,超声作用结束30 min后,饱和水试块的氡析出能力相对初始时并没有显著的变化。实验结论为铀矿开采过程中氡的防护提供了理论依据。     

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。     

铀尾矿覆盖厚度的确定

以双区扩散理论为基础,导出铀尾矿单覆盖层体系和多覆盖层体系覆盖厚度的近似计算式。并通过覆盖前后氡析出率的测定,得到被覆盖材料和覆盖材料与氡扩散析出的有关参数,进而导出覆盖厚度的计算式。