【摘要】：現(xiàn)階段,機(jī)械通風(fēng)是降低鈾礦開采中產(chǎn)生的氡及氡子體濃度的主要措施。但在設(shè)計(jì)鈾礦山通風(fēng)排氡系統(tǒng)時,首先要考慮的就是射氣介質(zhì)析出到礦井環(huán)境中的氡量,而射氣介質(zhì)中氡的析出量又受介質(zhì)內(nèi)氡運(yùn)移的影響。大量研究表明,氡在射氣介質(zhì)中運(yùn)移行為是一個與溫度、壓力、含水率、孔隙度、滲透性等內(nèi)外因素相關(guān)的時效過程,且國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)對上述氡運(yùn)移影響因素進(jìn)行詳細(xì)分析,而在循環(huán)爆破荷載作用下鈾礦巖損傷演化及氡析出規(guī)律的研究鮮有報道。為了研究循環(huán)爆破荷載作用下類鈾礦巖損傷演化與氡析出規(guī)律兩者之間的關(guān)系,自行設(shè)計(jì)了循環(huán)爆破荷載作用下鈾礦巖損傷演化及氡析出規(guī)律研究綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出循環(huán)爆破荷載作用下鈾礦巖累積損傷演化與氡析出率變化之間的規(guī)律,為鈾礦井下開采氡輻射防治提供理論依據(jù),具體研究內(nèi)容如下:(1)依據(jù)爆破實(shí)驗(yàn)要求,選擇儀器并確定綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中相似模型實(shí)驗(yàn)研究裝置、循環(huán)爆破荷載施加裝置、累積損傷程度測量裝置和氡氣連續(xù)收集測量裝置的設(shè)計(jì)方案,利用三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件Solid Works進(jìn)行三維仿真整體設(shè)計(jì)。(2)依據(jù)相似模擬原理,按照物理、力學(xué)以及放射性參數(shù)的相似性準(zhǔn)則,通過正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程,以花崗巖型鈾礦巖為原型,確定相似材料配合比,并對其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,從而制備類鈾礦巖試塊來替代實(shí)驗(yàn)所需的工程巖體。(3)施加循環(huán)爆破荷載,并應(yīng)用聲波測試方法,借助ZBL-U5系列非金屬超聲波檢測儀,研究循環(huán)爆破荷載作用下巖體爆破損傷特征,以聲波速度變化定義巖體爆破損傷參量,以此研究循環(huán)爆破荷載作用下巖體損傷演化特征。(4)應(yīng)用常規(guī)氡氣測量,借助RAD7連續(xù)測氡儀,通過密閉腔體法獲取試塊爆破前后累積氡濃度數(shù)據(jù),并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,得到爆破前后氡析出率。研究循環(huán)爆破荷載作用下類鈾礦巖體爆破荷載作用前、后的氡析出率變化規(guī)律。(5)采用數(shù)據(jù)處理方法,基于K-Means聚類分析方法確定累積損傷綜合程度,并結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)研究獲取的受載巖體損傷演化及氡析出率變化規(guī)律,分析研究循環(huán)爆破荷載作用下類鈾礦巖累積損傷演化與氡析出率兩者相關(guān)關(guān)系。
【圖文】：

圖 1-1 鈾礦床開采方法根據(jù)我國鈾礦床的特點(diǎn)，普通硬巖鈾礦床開采一般采用常規(guī)的井下或露天開采，井下開采可以采用空場法、充填法和崩落法。另一方面，針對我國砂巖型鈾礦床的特點(diǎn)，，結(jié)合鈾的天然可浸性，進(jìn)而確定的溶浸采鈾方法（原地浸出采鈾、堆浸采鈾和原地爆破浸出采鈾）也已運(yùn)用到了我國部分鈾礦床的開采[5]。下面對溶浸采鈾方法進(jìn)行簡單介紹：（1）原地浸出采鈾：是在原始條件下，無需直接破壞礦床的結(jié)構(gòu)，通過鉆孔將配好的浸出液注入礦層，待浸出液與礦物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并進(jìn)行提取處理，最終制造出合格產(chǎn)品，詳細(xì)的工藝流程如圖 1-2 所示。（2）堆浸采鈾（又可細(xì)分為地表和地下兩種情況）：首先需借助機(jī)械設(shè)備或爆破手段對巖石進(jìn)行破碎并筑成梯形礦堆，其次通過布液系統(tǒng)將浸出液充分與其接觸，最后得到合格產(chǎn)品[6]。

圖 1-2 原地浸出采鈾工藝流程圖1--化學(xué)試劑配制池，2--浸出液儲池，3--水冶廠，4--高位池，5--布液管路，6--注液孔，7--分段集液池，8--地下礦堆，9--導(dǎo)液井，10--集液池
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TD868;TD724.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2674750