[其他]矿井空气滤除氡子体的方法和装置

说明书

本发明属于含有放射性元素的空气净化方法和装置，特别适用于铀矿山和含有放射性元素的非铀矿山。

氡子体多发现于铀矿山，它是从矿岩的裂缝和开采过程中不断折出的，由于工人长期暴露于高浓度的氡子体空气中，大量吸入会造成肺组织的损坏，从而使肺癌的发病率显著增高。我国云锡矿工肺癌发病率高，而且有明显的职业特点，目前世界上都公认氡子体是一种致癌物质，对矿工身体危害极大，从六十年代开始很多国家都着手研制解决对氡的净化处理方法和设施，但至今尚未得到一种切实可行，经济上易接受、技术效果最佳的净化氡子体的方法和装置，用于铀矿井和非铀矿井中的空气净化。

经检索和查阅有关资料掌握的已有技术：

1.目前世界上铀矿山的除氡问题均采用通风排氡方法，这种方法排除采场和掘进工作面空气中的氡及氡子体是最基本的方法，但往往达不到防护要求，并且设备庞大、投资高、耗能大，随着防护标准的提高和开采深度及广度的增大，使通风排氡的成本成倍增加，每公斤的铀成本中，仅通风费就占5美元以上。

2.蛭石介质的颗粒层除尘除氡子体净化过滤器，由加拿大丹尼森矿业有限公司于1972年研制成功，见于R.A    Washington：The    use    of    vermicntite    to    control    dust    and    Radon    danghteere    in    underground    uranium    mine    air    proceeding    of    12th    AECCleaning    conference    P355-365。它是以蛭石的颗粒层做滤料床构成的过滤器可在高湿环境下的矿井内使用，但过滤效率很低，除氡子体效率高达30%，除尘率达40～60%并且是非移动式的，使用很不方便。

3.气体颗粒过滤装置，见美国专利〔11〕4198221，日期：1980年4月5日。该过滤装置是用于含有放射性、有毒害固体颗粒的过滤设备，特别适用于在核设施上过滤放射性微粒，它主要由外壳，超细玻璃纤维滤纸、滤料支架，风机等组成。它用超细玻璃纤维滤纸反复折叠做成同级过滤的三个过滤单元，分别摆放在壳体内中部水平位置上。从而由三个过滤单元构成的过滤层，将壳内空间分隔为上下两个空间，为上室和下室，污染空气从上室入口进入，经过超细玻璃纤维过滤层净化后，从下室进口排出。该过滤装置除尘除氡子体效率高达99%，但致命的缺点是不能在高湿环境下工作，因滤层受潮湿极易破坏，以至不能使用，所以不能用于矿井下的空气净化。超细玻璃纤维价格昂贵，不能再生复用，故使用成本较高，而且体积较大，不能移动。

本发明以上述第3篇已有文献为对比技术。

本发明的目地是要提供一种，使用成本低廉，体积小、重量轻、可移动式的适应在高湿环境下正常工作的高效除尘，除氡子体的空气净化方法和装置。

本发明的要点是：运用防尘技术和洁净技术的原理，采用单级静电过滤除尘法和一级以上的滤料过滤的复合式净化空气方法，而滤料过滤部分采用三级过滤方式，为实现本方法设计了一种由一个静电式过滤单元和一个以上的用纤维滤料做成的过滤单元，构成不同滤级的一个复合式空气净化装置。该装置的第一级静电式过滤单元是高压静电平板式予荷电极，它由普通平板型电极和电晕线组成，使粒子充分荷电，把微细的氡子体颗粒凝并成较大的集合形态的颗粒而易被捕集。而纤维滤料单元为三个不同滤级的单元，即二、三级过单元是涤纶纤维构成的复式过滤层，滤除微米以上的粉尘和防止滤料上的粉尘负荷过大时脱落造成的二次飞扬。第四级过滤单元用波纹板和抗水性高效合成纤维滤纸构成的过滤层，更有效地除去剩余少量微细颗粒的氡子体。

本发明因采用静电-滤料复合式四级过滤的方法和装置，所以除尘除氡子体效率高，除尘效率为99.9%，除氡子体效率为98%，因采用的是抗水性合成纤维滤料，可在矿井的高湿环境下正常工作，并在3～10分钟将空气含氡子体浓度超我国卫生部标准达10倍时，净化到符合于国家卫生标准，该装置体积小〔1.7×0.88×1.2m³〕重量轻〔400kg〕噪声小〔出口噪声75分贝〕，清灰方法简单，二、三、四级过滤单元均可直接用水冲洗清灰后复用。不会造成二次污染，使用成本低廉，操作方便，随时可移动到其它工作场所使用，并可在井下做局部通风用，代替压入式风机，节约能源消耗。

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明的二、三级过滤单元内部结构图

图3是本发明的第四级过滤单元内部结构图