基于物联网的铀矿山通风系统优化控制

针对铀矿山放射性污染物治理需要,根据物联网技术的优良性能,结合铀矿山通风降氡机理,提出了一种基于物联网架构的铀矿山通风降氡监测控制系统,并构建了氡析出自适应神经模糊推理系统模型。通过实时监控及预警,对风机发布远程调控指令,改变井下风量、风压、风流以达到降氡目的。试验分析结果表明,该系统能较好实现铀矿山氡安全监测及控制。     

某铀矿山井底车场氡浓度的影响因素敏感性分析

地下开采铀矿山井底车场的风质受多种因素影响,包括入风氡浓度、巷道岩壁氡析出和车场重列车所载松散铀矿石氡的析出.本文选取某地下开采铀矿山为研究对象,基于放射性衰变、连续性方程及紊流传质理论,建立了井底车场氡浓度分布的数学模型.此外,选取了入风氡浓度、待提重车数量及矿车所载铀矿堆氡析出率为变量因素,分析了其对井底车场最大氡浓度影响的敏感度.同时,为探究影响该铀矿井底车场氡浓度的最显著影响因素,结合5次现场调研情况,比较了各影响因素敏感程度.结果表明:在现有工况条件下,入风氡浓度敏感度待提重车数目敏感度=铀矿堆氡析出率敏感度.     

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%。     

模糊数学在铀矿山辐射环境综合评价中的应用初探

依据W-F定律,将氡析出率等9个铀矿山环境评价因子的国家标准值从0到限值分成“优、良、中、差”四个等级,然后引入模糊数学综合评价法建立了铀矿山辐射环境评价模型.选取了南方具有代表性的三个铀矿山为评价对象,对模型中所涉及的9个铀矿山环境评价因子进行了实地监测.将监测数据通过模型计算并依据模糊数学中最大隶属度原则,依据计算结果来判定评价对象所属的级别.     

压入式通风独头巷道内氡及其子体浓度的计算模型与其分布规律

通过一定初始浓度的氡在0~14 400 s内累积衰变产生的氡子体?潜能浓度的理论计算值,建立氡子体?潜能浓度与氡浓度和累积衰变时间之间的简化数学关系;依据独头巷道内氡及氡子体的来源,分别建立压入式通风方式下巷道内通风风流中氡浓度与氡子体?潜能浓度的数学计算模型;针对具体的独头巷道,研究不同通风量、岩壁氡析出率和有无矿堆情况下整个巷道内氡浓度和氡子体?潜能浓度分布规律。研究结果表明:压入通风方式的独头巷道内,氡浓度及氡子体?潜能浓度均随着岩壁氡析出率和风流流动距离的增大而增大,随着通风风量的增大而减小;工作面矿堆析出的氡能迅速导致风流中氡浓度的增大,而其产生的氡子体?潜能浓度随着风流流动距离增加逐渐增大;     

铀尾矿库氡析出率多点快速测量方法研究与应用

基于开孔集氡室累积测氡析出率其氡的等效衰变常量近似不变的原理,建立一种铀尾矿库表面氡析出率多点快速测量方法.该方法是将集氡室扣在待测介质表面上,经一定时间再将集氡室与氡析出率测量仪相连,实现取样氡浓度计算得到待测介质表面氡析出率.结果表明,快速测量氡析出率的方法其测量值与南华大学氡析出率标准装置的参考值误差较小,运用多点快速测量氡析出率的方法能够满足广区域的尾矿库表面氡析出率分布规律测量的需要.     

香港室内氡水平及其与建筑物表面氡析出率的关系

本文报导用活性炭盒吸附方法对香港室内氡浓度的测量结果及其浓度分布规律。对室内氡浓度与建筑物表面氡析出率的关系进行了分析研究。证实室内空气中的氡主要来源于建材中的镭,而氡浓度水平只决定于室内建筑物表面氡的析出率及通风状况。     

基于PGA-ANFIS的露天矿山生产成本优化控制研究

根据露天矿山生产工艺流程及生产成本影响因素,运用自适应模糊推理系统建立矿山生产成本系统模型,应用并行遗传算法优化模型参数,实现露天矿山生产成本最小化．并以水泥原料矿山为例,成功实现了露天矿山生产成本与技术经济参数的优化问题,这不仅有效地降低了矿山生产成本,而且为制造企业生产成本控制提供了重要参考价值．     

铀尾矿氡析出率的Hurst指数与分形特征

铀尾矿氡的析出是一个重要的环境问题.通过室内实验测定了铀尾矿氡析出率随时间的变化,结果表明尾矿中氡析出率随时间呈现明显的非周期振荡变化.应用R/S方法对所获得的氡析出率时间序列数据进行了分形分析,其整个时间序列数据的Hurst指数为0.83,分维值为1.17.移动Hurst指数在大多数情况下位于0.5-0.8之间,实验后期的Hurst指数部分位于0.5以下,表明铀尾矿氡析出率长期趋势不满足随机游走理论,氡析出率具有长期记忆性,但是短期记忆性不显著.尾矿中氡的析出是一个确定性的混沌动力学过程.     

活性炭盒法准确测量建材222Rn析出率的研究

通过活性炭-γ能谱法测量表面经过预处理后的不同建材样品氡析出率,计算求得该建材氡固有析出率。实验结果表明,建材固有氡析出率能真实反映出建材氡析出率的情况且不受建材自身形状因素的影响,不失为一种准确可靠测量建材表面氡析出率值的方法。     

对某废弃铀矿山辐射环境的调查分析

通过对我国某废弃铀矿山地表贯穿辐射剂量率2、22Rn析出率、空气中氡及其子体浓度、土壤和水体中天然放射性核素含量的监测,调查和分析了矿山辐射环境现状.结果表明,该废弃铀矿山已受到放射性污染.其中,1#矿点和尾矿堆放射性水平较高,是矿区主要放射性污染源项,应采取整治措施.其他区域放射性较低,未超过国家基本限值.     

低频振动下铀尾砂氡析出机理研究

为探究铀尾砂氡析出内在机理,以铀尾砂为研究对象,针对振动频率、振幅、试验温度、试样含水率四个因素,采用控制变量法,以开环的形式进行振动氡析出试验。结果表明:振动作用加剧了铀尾砂氡析出。振动频率加快,铀尾砂愈发疏松、颗粒裂隙增多,加剧氡析出;振幅小于A时,振动作用导致铀尾砂堆松散程度增加,利于氡原子从颗粒间隙中逸出;振幅大于A小于5A时,振动导致铀尾砂颗粒反复摩擦,愈发光滑,促使颗粒间愈发密实,填堵了原有的气流通道,氡析出减弱;振动下温度升高,铀尾砂颗粒内外形成孔隙压、浓度差,氡热运动加剧,致使氡析出加剧;含水率小于15%时,孔隙水增强氡射气成为主导,捕获更多的氡原子,随着含水率增大,氡析出加剧;含水率大于15%时,孔隙水阻碍氡扩散成为主导,抑制氡析出,随着含水率增大,氡析出减弱。     

铀矿井氡排出污染的模拟计算

铀矿开采会产生大量的氡排放到大气中,对环境产生一定程度的放射性污染.本文通过建立氡气扩散模型,对矿井排出的氡的污染程度和范围进行了合理的理论估算,讨论在不同的自然条件下选择适当高度的排风口和相应范围内的重点防护区域.计算结果表明：当排风口的选取在高出周围环境20 m以上时,排风口周围氡污染的程度不高,但考虑到经济、矿山地形以及通风条件等因素的影响时,选取排风口的位置和相应的重点防护区域应作最优化分析和设计。     

花岗岩氡析出的混沌特征

相对富铀的花岗岩广泛存在于地表和地下人居环境,其析出的氡会对人体健康造成辐射危害,深入研究花岗岩氡析出机理可为氡防护提供理论依据。本文基于分形和混沌理论,对采自湖南衡阳衡山岩体和广西灌阳都庞岭岩体的样品开展花岗岩氡析出通量随时间变化的规律研究,计算了氡浓度时间序列数据的最大Lyapunov指数和混沌吸引子关联维数,并综合分析讨论了环境因素不变条件下花岗岩氡析出的主要影响因素。结果表明,来自衡山岩体和都庞岭岩体的两个样品264组氡浓度时间序列数据的最大Lyapunov指数分别为0.077和0.308,都大于0,证实来自两个不同岩体的花岗岩氡析出随时间的演化过程为复杂的混沌动力学过程,二者的混沌吸引子的分形维数分别为4.714和5.675,反映前者的岩石特征的复杂性要小于后者。控制或描述环境因素不变条件下花岗岩氡析出演化过程的独立变量至少需7个,一方面包括岩石铀含量、镭活度等化学组成,含铀矿物及造岩矿物组成以及铀镭在这些矿物中的赋存形式等原生岩石特征;另一方面是岩石风化和蚀变过程可改变矿物粒度分布、岩石孔隙度、孔径分布、微裂隙的发育程度以及间隙的粗糙度等岩石结构特征。     

复杂管网式地下铀矿井氡浓度分布研究

为了研究井下氡浓度分布情况,对复杂管网式地下铀矿井氡浓度进行了研究,建立了铀矿井的三维物理模型,并基于CFD软件对铀矿氡浓度进行数值模拟,得出了与实际情况较接近的氡浓度分布图。研究结果表明,在通风管入口附近氡浓度较小,掘进面附近的氡浓度较大。氡浓度在垂直方向上,高度与氡浓度成反比关系。     

用模糊数学评判矿井通风系统的稳定性

针对矿井通风系统中各影响因素具有明显模糊性的特点,运用模糊数学方法建立了一种新型的通风系统稳定性模糊数学评判模型,对通风系统稳定性进行综合评判.并用实例验证了该方法的合理性.