[发明专利]测量铀矿回风井氡排放量的方法

权利要求书

1.一种测量铀矿回风井氡排放量的方法，其特征是：它是采用多点插值积分转换方法进行测量，首先采用多点法对铀矿回风井井口特定样点进行风速和氡浓度测量，然后利用插值积分法计算出回风井井口径向特定区间的平均出口风速和平均氡浓度，再将各区间平均风速、氡浓度平均值及特定区间面积三者的乘积进行加权计算出回风井的氡释放率；

研究表明：回风井口内流场和氡浓度分布极不均匀，然而对于某特定回风井，其释放率与某截面井中心风速、井中心氡浓度及该截面面积之间存在恒定的数值关系,利用该规律和上述测量数据能够计算得到该回风井的转换系数，因此在铀矿回风井氡释放率的后续测量中，只需测得回风井某截面井中心处氡浓度及风速并乘以转换系数和回风井出口截面积即能够计算出回风井的氡释放率，最后再乘以回风井氡的排放时间即能够计算出铀矿回风井氡的排放量；

其具体测量方法如下：

A、转换系数K的测量：首先采用多点法测得回风井井口内某截面i个取样点处的风速Vi及氡浓度Ci，其中i个取样点与井口截面中心点对称分布；

根据测得的i个取样点处风速值，利用插值法推导出风速V与回风井径向距离x的表达公式：

$V=V_i-(x_i-x)\×\frac{V_{i+1}-V_i}{x_{i+1}-x_i},x_i\≤x\≤x_{i+1}---\left(1\right)$

式中V是回风井径向距离为x处的风速，单位为m/s；x是取样点i到i+1之间任意一点到回风井前端井壁之间的径向距离，单位为m；x_i是第i个取样点在回风井径向方向上与前端井壁的距离，单位为m；V_i是第i个取样点对应的风速值，单位为m/s；

对各点风速在回风井径向上不同区间进行积分求平均风速值Vi_,积：

式中V_i,积是第i个取样点积分区间内的平均风速值，单位m/s：

同理，根据测得的i个样点处的氡浓度值C_i，利用插值法推导出氡浓度C与回风井径向距离x的表达公式：

$C=C_i-(x_i-x)\×\frac{C_{i+1}-C_i}{x_{i+1}-x_i},x_i\≤x\≤x_{i+1}---\left(3\right)$

式中C是回风井径向距离为x处的氡浓度，单位为Bq/m³；C_i是第i个样点所对应的氡浓度值，单位为Bq/m³；

对各点氡浓度在回风井径向上不同区间进行积分求平均氡浓度值C_i，积：

式中C_i,积是第i个取样点积分区间内的平均氡浓度，单位为Bq/m³；

根据风速与氡浓度积分区域面积公式计算出不同积分区域的面积S_i：

$S_i=\frac{1}{2}\mathrm{\π}\left(\right|r_i^2-r_{i+1}^2\left|\right)---\left(5\right)$

式中S_i是第i个取样点处积分区域的面积，单位为m²；r_i、r_i+1是同一截面上不同区间边界到回风井中心的距离，单位为m；

利用(2)、(4)式计算出的平均风速及平均氡浓度，根据公式：

计算出铀矿回风井氡释放率，式中P是铀矿回风井氡的释放率，单位为Bq/s；

研究表明，铀矿回风井圆心处氡浓度、风速及井口截面积三者的乘积与回风井氡释放率之间存在着恒定的数值关系：

$K=\frac{P}{C_0\×V_0\×S}---\left(7\right)$

式中K为转换系数；C₀是铀矿回风井圆心处氡浓度，单位为Bq/m³；V₀是铀矿回风井圆心处风速，单位为m/s；S为回风井出口截面积，单位为m²；

B、铀矿回风井氡的排放量的测量：对于铀矿回风井同一截面，其转换系数K为固定常数，因此在该铀矿后续测量过程中，只需测定回风井圆心一点处的风速、氡浓度及已知的转换系数K值即能够利用公式(7)计算出铀矿回风井在该时间段内的氡释放率，最后根据公式：

Q＝P×t (8)

即能够计算出铀矿回风井氡的排放量，从而达到快速、方便计算出铀矿回风井氡排放量的目的，式中Q是铀矿回风井氡的排放量，单位为Bq；t是排放时间，单位为s。