[發明專利]一種控制采場爆破鈾礦堆氡滲流的通風設計方法

有效

• 申請號: 201610012869.7
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105569708B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 葉勇軍;代鑫濤;丁德馨;鐘永明;蘇杭;余修武
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: E21F1/00
• 分類號: E21F1/00;E21F1/10;E21F17/18
• 代理公司: 湖南省國防科技工業局專利中心43102
• 代理人: 馮青

1.一種控制采場爆破鈾礦堆氡滲流的通風設計方法，調控爆破鈾礦堆上下表面的氣壓差，使礦堆內的氣體滲流速度接近為零，其特征在于，具體步驟如下：

第一步，將壓差調控風門(5)安裝于沿脈運輸巷(9)B點左端位置處，壓差調控風門(5)高度和沿脈運輸巷(9)的高度一致，

第二步，在回采空間風流穩定的A點安裝氣壓與溫度傳感器(3)，用于監測A點的大氣壓力P₁和氣體溫度t₁，

第三步，在壓差調控風門(5)右側與A點對應的位置B點布置一個氣壓與溫度傳感器，用于監測B點的大氣壓力P₂和氣體溫度t₂，

第四步，根據A點氣體溫度t₁和B點氣體溫度t₂，得到A點和B點間空氣的平均溫度為t＝(t₁+t₂)/2，獲得溫度為t的飽和濕空氣的密度ρ_a，

第五步，根據回采空間(2)的采掘生產進度，得出A點和B點的垂直高度ΔH，

第六步，調節壓差調控風門的開度，改變B點和A點的大氣壓力，監測A點的大氣壓力示數P₁和B點的大氣壓力示數P₂，直至P₂-P₁≈ρ_agΔH，從而礦堆內的氡滲流速度接近為零，開始回采空間作業，

第七步，回采空間作業完畢后，撤出回采空間中作業人員，完全打開壓差調控風門，將其推進其側邊的風門儲留空間(31)中，開始放礦作業，待放礦作業結束后，再調節壓差調控風門的開度，改變B點大氣壓力P₂和A點的大氣壓力P₁，使P₂-P₁≈ρ_agΔH，重新開始回采空間的作業。

2.根據權利要求1所述的一種控制采場爆破鈾礦堆氡滲流的通風設計方法，其特征在于，所述壓差調控風門底部裝有風門導軌(34)，方便壓差調控風門(5)移動。

3.根據權利要求1所述的一種控制采場爆破鈾礦堆氡滲流的通風設計方法，其特征在于，所述壓差調控風門(5)一側巖體中開鑿一個大于壓差調控風門體積的風門儲留空間(31)，以便當需要在沿脈運輸巷(9)作業時，將壓差調控風門(5)推進至該空間中，保證沿脈運輸巷(9)的暢通。

4.根據權利要求1所述的一種控制采場爆破鈾礦堆氡滲流的通風設計方法，其特征在于，所述壓差調控風門和高壓線同樣高度的地方上開一個高壓線預留縫(310)，并將該高壓線預留縫的縫隙周圍采用絕緣橡膠層(311)包裹，以避免沿脈運輸巷(9)頂部高壓線給該風門移動帶來的不便。

5.根據權利要求1所述的一種控制采場爆破鈾礦堆氡滲流的通風設計方法，其特征在于，所述爆破鈾礦堆表面氡析出率包括滲流析出率和擴散析出率兩部分，計算公式：

$J=J_D+J_v=\mathrm{\η}D\▿C-C\frac{k}{\mathrm{\μ}}\[\▿P-{\mathrm{\ρ}}_{a}g\]---\left(15\right)$

式中，J是爆破鈾礦堆表面氡析出率，單位Bq/(m²·s)；為爆破鈾礦堆內氣體的壓力梯度，J_D是爆破鈾礦堆表面擴散氡析出率，單位Bq/(m·s)；為爆破鈾礦堆孔隙氡濃度梯度，J_v是爆破鈾礦堆表面滲流氡析出率，單位Bq/(m²·s)；η為介質的孔隙率；D為爆破鈾礦堆氡的擴散系數；C爆破鈾礦堆孔隙氡濃度，單位Bq/m³；k為介質的滲透率，μ為氣體的動力黏度系數；

當爆破鈾礦堆上下表面氣壓差為ρ_agΔH時，J_v＝0，則式(15)變為：

$J=J_D+J_v=\mathrm{\η}D\▿C---\left(16\right).$