双向低频振动对铀尾矿库滩面覆土层控氡效果影响的试验研究

双向低频振动引起铀尾矿库滩面覆盖层控氡效果劣化是其结构设计中应加以考虑的一项问题。以铀尾砂与本地红土为原材料,制备干燥、自然和饱和三种含水状态下铀尾矿库滩面覆土层试样,基于自制激振组合氡析出试验装置,开展双向低频振动下铀尾矿库滩面覆土层氡析出试验。结果表明,不同含水状态的铀尾矿库滩面覆土层在低频振动条件下,均大致呈现降氡效率随覆土厚度增加而增加的趋势,其中当覆土厚度为5 cm时,降氡效率分别为54.14%、50.32%、60.51%;当激振频率为10 Hz左右时,干燥、自然状态覆土表面氡析出率均达到峰值,分别为0.135 Bq/(m²·s)、0.089 Bq/(m²·s),而饱和状态覆土表面氡析出率在15 Hz的低频振动条件下达到峰值0.118 Bq/(m²·s);双向低频振动对覆土层控氡效果的影响程度表现为:饱和状态>干燥状态>自然状态。     

断层滑移扰动下不同辐射区岩体响应特征

为了研究不同应力波辐射区岩体稳定性,引入Haskell有限震源模型,采用修正Yoffe函数计算特定震动矩下断层滑移速度曲线,构建了等效断层滑移型震源,进而利用数值仿真手段,对P波、S波辐射区在断层滑移作用下岩体响应特征进行模拟。结果表明,断层滑移的时间效应对P波、S波辐射区的质点震动强度影响较大。在超过距离震源中心1倍处,质点在S波辐射区的质点峰值速度V_ppv(peak particle velocity)值要明显高于P波辐射区的PPV值,但位移量及获得的应变能则相对较小。     

单向低频振动对铀尾矿库滩面氡析出影响的实验研究

我国地震多发且一般属于低频振动,其对铀尾矿库滩面具有影响。通过自制双向水平振动台氡析出测试装置,制作了φ100 mm×300 mm (250 mm铀尾砂加盖50 mm的红土)分层压实的铀尾矿库模拟滩面模型,分析对比了振动前后铀尾矿库滩面氡析出率变化规律。试验研究表明:在前后方向水平振动(10,20,30 Hz)条件下,滩面氡析出率总体呈现先上升后下降规律,左右水平振动条件下,滩面氡析出率呈现先下降后上升。红土覆盖层覆盖后,氡析出率有所降低。综上所述,低频振动对于铀尾矿库滩面氡析出的影响较大,试验结果可以铀尾矿库退役治理提供一定的理论参考。     

自然灾害频发下的铀尾矿库韧性程度探讨研究

核设施应急能力现代化是核安全人类命运共同体构建的关键要素,自然灾害一直在威胁着核设施(铀尾矿库)的安全运行。韧性铀尾矿库能够保证其在不可抗拒外力作用时,具有自行缓解的能力,恢复其结构稳定,达到抵御极端自然灾害的功效。铀尾矿库可视化为一个由物理空间、社会时代和信息数据构成的“系统”,全面探讨了韧性铀尾矿库内涵,初步构建了铀尾矿库韧性指标体系,并以湖南省某铀尾矿库为例,选取三级指标地质环境条件开展了韧性铀尾矿库的构建实践。     

基于MATLAB的铀矿山井底车场列车排队系统蒙特卡洛模拟

为深入探究铀矿山井底车场氡浓度分布规律,针对井底车场重列车排队等待提升与车场风质的相关性及其本身的随机性,基于排队理论建立铀矿山井底车场列车排队系统特性的分析模型.首先,确定典型铀矿山列车排队系统物理模型;其次,在预先假设条件的基础上,确定列车排队系统的分析算法;最后,考虑到难以简单套用已有经典排队论模型或依据排队理论相关定义推导得出铀矿山井底车场列车排队系统特性指标,采用基于MATLAB的蒙特卡洛方法,编写M文件实现列车排队过程仿真.实例分析表明,模拟结果与工程实际基本吻合,且随着模拟次数的增加,理论值与实测值相对误差逐渐减小,尤其当模拟次数大于300,相对误差将低于8%.     

地层温度场下地下开采矿山斜坡道内氡运移数值模拟研究

开展伴生放射性矿的氡运移研究有利于开采过程中的氡污染治理,对矿山的安全生产有重要意义。引入温度梯度函数进行地层温度模拟,通过建立对流-扩散-衰变数学模型与斜坡道三维几何模型,对地层温度场下伴生放射性矿斜坡道进行了数值模拟研究,探索了地层温度场和通风流场对氡累积与运移的影响。研究表明:流场特征很大程度上决定氡浓度场的空间分布特征,而温度场同样也影响各区域的氡浓度大小。采用通风降氡时,流场中气流组织更好的区域氡浓度变化更大,地层温度场对硐室氡浓度影响更为敏感,本次模拟中温度升高1 K斜坡道氡浓度增加14.7 Bq/m³,硐室增加约22.0 Bq/m³。     

多因素作用对模拟铀矿岩气体渗透率影响的实验研究

空气渗流对铀矿岩氡析出率具有显著影响.为保证试样之间初始条件一致,选取南方某铀尾砂、石英砂为骨料,水泥为胶结料,辅以掺和料(精铁粉、微硅粉)、改性外加剂(早强剂、减水剂)和蒸馏水,基于相似理论及正交实验制备并优选最符合实验要求的模拟铀矿岩试样.通过设计实验方案,综合考虑温度、围压和含水饱和度等影响因素,开展了多因素作用下模拟铀矿岩气体渗透性变化规律的研究.实验结果表明:随着围压、温度和含水饱和度的增大,试样气体渗透率均呈降低趋势;就试样气体渗透率降幅而言,含水饱和度的影响最为明显,围压次之,温度的影响相对较小;含水饱和度、围压与温度在对试样气体渗透率影响时,存在明显的耦合作用.本研究填补了铀矿开采领域在此方面的研究空白.     

我国南方某铀矿井通风系统优化改造研究

在全面分析总结我国南方某铀矿井通风系统存在的问题基础上,以按需分风的通风网络优化技术,对原有通风系统进行优化,提出了矿井通风系统总体改造方案.通过方案实施,氡及氡子体浓度达到了国家辐射防护标准要求,各采掘面平均氡子体浓度下降了22.9%。     

基于WBS-RBS与粗糙集理论的分离立交桥梁工程施工安全风险分析

高速立交桥梁工程是高速公路建设的咽喉部位,其施工过程中存在许多安全隐患.对于风险管理而言,若能在施工前期分析出这些风险隐患,不仅能为施工过程提供安全保障,而且还能为施工安全管理提供依据.该研究采用作业分解结构－风险分解结构(work breakdown structure-risk breakdown structure,WBS-RBS)耦合矩阵分析法对高速立交桥施工作业风险和作业活动间的映射关系进行耦合分析,构建出风险分解矩阵(risk breakdown matrix,RBM),完整详细地对分离立交桥梁工程整个施工过程进行风险辨识,将各个风险因素对应于每项底层工作包.然后,运用粗糙集(rough set,RS)原理确定每项底层工作包中所含风险的权重.最后可根据权重值对施工过程中各作业单元的风险度进行排序,由此可掌握高速立交桥梁施工过程中的高危环节及各项作业单元风险度,以为施工过程中风险管理的重点提供科学依据.     

基于中心点三角白化权函数的地表沉降模糊综合评价模型及应用

根据金属矿山地下开采对地面沉降影响的因素构建了影响地面沉降评价指标体系,分别借助Fuzzy AHP法和中心点三角白化权函数确定各指标权重和隶属度,建立了金属矿山地表沉降模糊综合评价模型.运用此模糊综合评价模型对江西某矿地下开采引发地表沉降进行了评价.