[发明专利]一种控制地下铀矿山采场爆破铀矿堆氡渗流的系统及方法

说明书

本发明公开了一种控制地下铀矿山采场爆破铀矿堆氡渗流的系统及方法，其中系统包括终端调控器、第一温压传感器、第二温压传感器、变频风机、风筒、气压差调控风门、流量计，风筒包括相连的柔性风筒和刚性风筒，第一温压传感器、第二温压传感器、流量计、变频风机、气压差调控风门均与终端调控器相连；风筒设于回风巷内；变频风机出口与风筒下端或上端相连，气压差调控风门设于刚性风筒下段或上段，流量计设于刚性风筒上段或下段，第一温压传感器设于回采空间，第二温压传感器设于沿脉运输巷。本发明能控制矿堆内的氡渗流，最小化渗流氡析出量，减少采场通风量，节约能源，降低采场矿堆氡析出量、矿井通风成本以及整个铀矿井向外环境的氡释放量。

技术领域

本发明属于地下铀矿山采场爆破铀矿堆氡渗流控制技术领域，特别涉及一种控制地下铀矿山采场爆破铀矿堆氡渗流的系统及方法。

背景技术

在铀矿开采中，矿井空气中的氡及氡子体是铀矿职工职业照射的的主要源项，由于矿石堆存在氡及氡子体的扩散和迁移，其已成为铀矿井空气中氡及氡子体的主要来源。对于使用留矿采矿法的铀矿山，每次落矿后通过底部放矿漏斗口放出约1/3的崩落矿量，从而造成矿房内暂存的矿石较多，矿石的暴露面积较大。工人的作业时间大部分都是在矿堆上，由于矿石堆的渗透性较好，矿石的暴露面积较大，堆放的时间较长，在单位时间内析出的氡气比目前铀矿山应用的其他采矿方法都多，从而使工人的健康受到极大的危害。

为了使铀矿井下采场等作业场所的通风质量达到国家标准，现行的铀矿通风设计方法主要采用加大通风风量或采用传统局部风机强制抽排矿堆产生氡的方法，未考虑采场矿堆堆存量和堆内气体渗流对氡析出量的影响，也未能考虑矿堆堆存高度的变化对采场通风量和通风阻力的影响。现行的这种加大通风风量或强制抽排矿堆产生氡的方法不仅增大了通风风量，而且也增大了整个采场向外的排氡量，不能满足节能减排的要求。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种控制地下铀矿山采场爆破铀矿堆氡渗流的局部机械通风系统及方法，采用变频风机作为通风动力，控制矿堆内的氡渗流，最小化矿堆的渗流氡析出量，进而减少采场的通风量；并使变频风机输出风量和工作效率达到合理需求，节约能源，有利于降低采场矿堆的氡析出量、矿井的通风成本以及整个铀矿井向外环境的氡释放量，同时对于传统局部机械通风方式来说更加灵活，适应范围更加广泛。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种控制地下铀矿山采场爆破铀矿堆氡渗流的系统，其特点是包括终端调控器、第一温压传感器、第二温压传感器、变频风机、风筒、气压差调控风门、流量计，其中风筒包括相连的柔性风筒和刚性风筒，第一温压传感器、第二温压传感器和流量计的输出端均与终端调控器电连接，变频风机、气压差调控风门的输入端均与终端调控器电连接；风筒设于回风巷内；沿脉运输巷远离风筒的一端设有挡板封口；

变频风机出口与风筒下端相连，气压差调控风门设于刚性风筒下段，流量计设于刚性风筒上段，第一温压传感器设于回采空间内且与风筒出口相对，第二温压传感器设于沿脉运输巷内，且第二温压传感器与第一温压传感器在同一垂直直线上；

或者，

变频风机出口与风筒上端相连，气压差调控风门设于刚性风筒上段，流量计设于刚性风筒下段，第一温压传感器设于回采空间内且与变频风机入口相对，第二温压传感器设于沿脉运输巷内，且第二温压传感器与第一温压传感器在同一垂直直线上。

终端调控器具有三监测两调控的功能，其中第一温压传感器、第二温压传感器、流量计(监测变频风机的风量)所测得的数据通过传感原件可在终端调控器显示，终端调控器通过传感原件可调节变频风机的频率、调节气压差调控风门的开合度。本发明通过变频风机和气压差调控风门控制采场通风量和铀矿堆上下表面的气体压差，最小化矿堆产生的氡通过渗流向采场作业空间的析出量，使矿堆内的气体渗流速度接近为零，降低整个矿井向外界环境空气的氡释放量，灵活方便，风机运行效率高，适用范围更加广泛，提高了采场通风的稳定性和可靠性。