[發(fā)明專利]一種控制地下鈾礦山采場爆破鈾礦堆氡滲流的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810578835.3
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108798671B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉勇軍;黃俊堯;鄺福軍;馮勝洋;王忠琨;陳光玲
• 申請（專利權(quán)）人: 南華大學(xué)
• 主分類號: E21C41/22
• 分類號: E21C41/22;E21F1/08;E21F17/18;F04D27/00;G06Q50/02
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 張珉瑞;李美麗

本發(fā)明公開了一種控制地下鈾礦山采場爆破鈾礦堆氡滲流的系統(tǒng)及方法，其中系統(tǒng)包括終端調(diào)控器、第一溫壓傳感器、第二溫壓傳感器、變頻風(fēng)機、風(fēng)筒、氣壓差調(diào)控風(fēng)門、流量計，風(fēng)筒包括相連的柔性風(fēng)筒和剛性風(fēng)筒，第一溫壓傳感器、第二溫壓傳感器、流量計、變頻風(fēng)機、氣壓差調(diào)控風(fēng)門均與終端調(diào)控器相連；風(fēng)筒設(shè)于回風(fēng)巷內(nèi)；變頻風(fēng)機出口與風(fēng)筒下端或上端相連，氣壓差調(diào)控風(fēng)門設(shè)于剛性風(fēng)筒下段或上段，流量計設(shè)于剛性風(fēng)筒上段或下段，第一溫壓傳感器設(shè)于回采空間，第二溫壓傳感器設(shè)于沿脈運輸巷。本發(fā)明能控制礦堆內(nèi)的氡滲流，最小化滲流氡析出量，減少采場通風(fēng)量，節(jié)約能源，降低采場礦堆氡析出量、礦井通風(fēng)成本以及整個鈾礦井向外環(huán)境的氡釋放量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地下鈾礦山采場爆破鈾礦堆氡滲流控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種控制地下鈾礦山采場爆破鈾礦堆氡滲流的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在鈾礦開采中，礦井空氣中的氡及氡子體是鈾礦職工職業(yè)照射的的主要源項，由于礦石堆存在氡及氡子體的擴散和遷移，其已成為鈾礦井空氣中氡及氡子體的主要來源。對于使用留礦采礦法的鈾礦山，每次落礦后通過底部放礦漏斗口放出約1/3的崩落礦量，從而造成礦房內(nèi)暫存的礦石較多，礦石的暴露面積較大。工人的作業(yè)時間大部分都是在礦堆上，由于礦石堆的滲透性較好，礦石的暴露面積較大，堆放的時間較長，在單位時間內(nèi)析出的氡氣比目前鈾礦山應(yīng)用的其他采礦方法都多，從而使工人的健康受到極大的危害。

為了使鈾礦井下采場等作業(yè)場所的通風(fēng)質(zhì)量達到國家標準，現(xiàn)行的鈾礦通風(fēng)設(shè)計方法主要采用加大通風(fēng)風(fēng)量或采用傳統(tǒng)局部風(fēng)機強制抽排礦堆產(chǎn)生氡的方法，未考慮采場礦堆堆存量和堆內(nèi)氣體滲流對氡析出量的影響，也未能考慮礦堆堆存高度的變化對采場通風(fēng)量和通風(fēng)阻力的影響。現(xiàn)行的這種加大通風(fēng)風(fēng)量或強制抽排礦堆產(chǎn)生氡的方法不僅增大了通風(fēng)風(fēng)量，而且也增大了整個采場向外的排氡量，不能滿足節(jié)能減排的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種控制地下鈾礦山采場爆破鈾礦堆氡滲流的局部機械通風(fēng)系統(tǒng)及方法，采用變頻風(fēng)機作為通風(fēng)動力，控制礦堆內(nèi)的氡滲流，最小化礦堆的滲流氡析出量，進而減少采場的通風(fēng)量；并使變頻風(fēng)機輸出風(fēng)量和工作效率達到合理需求，節(jié)約能源，有利于降低采場礦堆的氡析出量、礦井的通風(fēng)成本以及整個鈾礦井向外環(huán)境的氡釋放量，同時對于傳統(tǒng)局部機械通風(fēng)方式來說更加靈活，適應(yīng)范圍更加廣泛。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種控制地下鈾礦山采場爆破鈾礦堆氡滲流的系統(tǒng)，其特點是包括終端調(diào)控器、第一溫壓傳感器、第二溫壓傳感器、變頻風(fēng)機、風(fēng)筒、氣壓差調(diào)控風(fēng)門、流量計，其中風(fēng)筒包括相連的柔性風(fēng)筒和剛性風(fēng)筒，第一溫壓傳感器、第二溫壓傳感器和流量計的輸出端均與終端調(diào)控器電連接，變頻風(fēng)機、氣壓差調(diào)控風(fēng)門的輸入端均與終端調(diào)控器電連接；風(fēng)筒設(shè)于回風(fēng)巷內(nèi)；沿脈運輸巷遠離風(fēng)筒的一端設(shè)有擋板封口；

變頻風(fēng)機出口與風(fēng)筒下端相連，氣壓差調(diào)控風(fēng)門設(shè)于剛性風(fēng)筒下段，流量計設(shè)于剛性風(fēng)筒上段，第一溫壓傳感器設(shè)于回采空間內(nèi)且與風(fēng)筒出口相對，第二溫壓傳感器設(shè)于沿脈運輸巷內(nèi)，且第二溫壓傳感器與第一溫壓傳感器在同一垂直直線上；

或者，

變頻風(fēng)機出口與風(fēng)筒上端相連，氣壓差調(diào)控風(fēng)門設(shè)于剛性風(fēng)筒上段，流量計設(shè)于剛性風(fēng)筒下段，第一溫壓傳感器設(shè)于回采空間內(nèi)且與變頻風(fēng)機入口相對，第二溫壓傳感器設(shè)于沿脈運輸巷內(nèi)，且第二溫壓傳感器與第一溫壓傳感器在同一垂直直線上。

終端調(diào)控器具有三監(jiān)測兩調(diào)控的功能，其中第一溫壓傳感器、第二溫壓傳感器、流量計(監(jiān)測變頻風(fēng)機的風(fēng)量)所測得的數(shù)據(jù)通過傳感原件可在終端調(diào)控器顯示，終端調(diào)控器通過傳感原件可調(diào)節(jié)變頻風(fēng)機的頻率、調(diào)節(jié)氣壓差調(diào)控風(fēng)門的開合度。本發(fā)明通過變頻風(fēng)機和氣壓差調(diào)控風(fēng)門控制采場通風(fēng)量和鈾礦堆上下表面的氣體壓差，最小化礦堆產(chǎn)生的氡通過滲流向采場作業(yè)空間的析出量，使礦堆內(nèi)的氣體滲流速度接近為零，降低整個礦井向外界環(huán)境空氣的氡釋放量，靈活方便，風(fēng)機運行效率高，適用范圍更加廣泛，提高了采場通風(fēng)的穩(wěn)定性和可靠性。