我国铀矿井通风降氡的现状、问题及对策论文_路文斌

中核浙江衢州铀业有限责任公司 浙江省衢州市 324008

摘要:近年来,中核集团公司对氡污染的控制日益加强,在氡的理论研究、放射性污染物的监测与控制研究、矿井通风技术与管理制度及标准建设等方面的研究不断深入,取得了重要成果。在通风降氡理论研究上,首次提出了铀矿井抽出式通风的判别方法;在氡气监测研究上,研制开发了适应铀矿井下高湿环境的氡及氡子体快速测量仪KF608,并取得良好现场应用效果;在管理制度及标准建设上,对《铀矿井排氡及通风技术规范》进行了重新修订,对入风井的设置和管理提出了新要求。在一系列研究成果的保障下,近年来铀矿井下通风与降氡防护效果显著。

关键词:铀矿井;通风;降氡

引言:从当前形势来看,全球核电建设呈回暖态势,我国核电建设也已步入快速发展期,铀矿需求势必逐年增加。因此,结合铀矿冶产能结构调整,做好通风防护技术储备工作,不断提高科研、技术和管理的能力,不断改善铀矿井下辐射环境,保证井下工作人员辐射环境安全仍是未来工作的重点。为此,在接下来的文章中,将围绕我国铀矿井通风降氡的现状、问题及对策方面展开分析,希望能够给相关人士提供重要的参考价值。

1.我国铀矿通风降氡现状分析及工作进展

1.1我国铀矿通风降氡现状

近年来,随着某集团公司对铀矿井通风要求的提高,各铀矿山单位对通风系统、采矿方法进行了优化,严格控制辅助作业面通风质量,分析2012年以来通风监测数据,铀矿井下氡浓度保持持续下降趋势,具体表现在以下几个方面。第一,井下氡浓度逐年下降2012年以来,在吨金属通风量基本维持不变的前提下(图1),井下氡及氡子体浓度逐年下降。在各铀矿井通风防护技术中心(以下简称通风中心)的指导下对通风系统进行优化调整,提高了有效风量利用率,在不更换风机、未增加通风量的前提下,有效降低了井下氡及氡子体浓度。2012—2015年铀矿冶在役矿井井下平均氡及氡子体浓度变化趋势如图2所示,图中数据以2015年统计值为基础,进行归一化处理。

图1,2012—2015年我国铀矿井吨金属通风量变化趋势:

图2,2012—2015年全国铀矿井下氡及氡子体相对浓度变化趋势:

第二,辅助作业面氡浓度水平低,井下辅助作业面氡及氡子体浓度长期保持在低水平。虽然辅助作业面在日常生产中不是关键作业场所,但为避免入风污染,确保入风质量,同时为保证作业人员在辅助作业面的良好作业环境,对该场所的氡及氡子体浓度进行了严格控制。第三,采矿作业面氡浓度持续降低不同类型采矿方法的作业面氡及氡子体浓度持续降低。近年来,对留矿法、充填法等类型采矿方法的通风降氡工作进行科研攻关和通风系统整改,使得不同采矿方法的作业面环境得到不同程度的改善,井下作业面氡及氡子体浓度合格率明显提高。

2.我国铀矿通风降氡存在的问题分析

2.1理论研究滞后

氡扩散-渗流规律研究不足,理论滞后于实际生产。长期以来对不同通风方式下氡析出与氡渗流规律认识不足,未能就我国铀矿地下开采的实际情况,形成科学有效的通风降氡设计标准。我国铀矿井主要建立了以抽出式为主的通风降氡体系,抽出式通风在矿井通风后期存在氡析出大、通风调整困难和经济性差的问题,导致部分矿井通风与辐射防护脱节,简单的增加风量并不能改善井下辐射环境。某典型抽出式通风铀矿井自2012年后增加有效风量率,井下作业面氡活度浓度却未见明显下降.

2.2技术难题亟待解决

一些特殊采矿方式导致的通风降氡技术难题亟待解决。我国铀矿山开拓方式主要有竖井开拓、斜井开拓、竖井-斜井联合开拓、竖井-斜坡道联合开拓;采矿方法主要有上向分层干式充填法、留矿法(嗣后充填)、无底柱分段崩落法,总体上看我国铀矿井开拓方式灵活,开采方法多样。在日常生产中,受开拓方式、采矿方法和通风方式的综合影响,各铀矿井通风降氡特点均有所不同,通风排氡存在一些典型的降氡技术难点。具体表现在:其一,竖井-斜坡道联合开拓矿井的通风系统会由斜坡道形成角联系统,造成井下入风污染、污风串联等问题;其二,无底柱分段崩落法是端部出矿,后退式回采,在抽出式通风方式下,崩落矿堆氡释放及其上部采空区漏风导致作业面氡浓度偏高的问题,无底柱分段崩落法的历年作业面入风合格率普遍较低;其三,随着一些矿井开采深度的增加,实现深部开拓降温降氡并举,存在技术难度。

2.3管理薄弱

通风防护管理人员缺失,日常通风管理依旧薄弱。虽然通风中心针对基层安全管理人员已举办过2期“通风辐射防护”培训班;但是由于近年来岗位调整、人事变动等原因,导致基层通风管理人员数量和能力依然欠缺。这使得矿山日常通风降氡防护工作运转不畅,具体表现在关键性通风构筑物监管不力,不能发挥作用;采矿与通风脱节的现象时有发生;能自主进行通风系统监测并调整风量的矿山较少;井下外包施工队通风管理淡漠,未制止不按规定开关风门、擅自打开密闭等违规行为。

2.4自动化程度低

通风设备设施自动化程度低,随生产作业变化的适应性差。目前大部分铀矿山单位辐射安全管理难以做到自动化、数字化。部分矿井主通风机未安装变频装置,风机风量不能随生产作业需风量而灵活调整;井下生产作业主巷行人、行车频繁,由于主巷风门未实现自动化,导致风门在生产时期无法保持常闭状态,导致风流浪费和入风不足等问题。

3.我国铀矿井通风降氡的对策

3.1完善理论体系

加大通风降氡基础科研工作,完善铀矿通风降氡理论体系。长期以来,铀矿井通风降氡措施大多都是以已有通风工程实践经验作参考,没有一套科学的理论体系作支撑。今后,应以在建的氡析出实验室为硬件支撑,积极申报通风降氡理论研究项目;同时,加强与铀矿山单位的合作,做好项目室内试验与矿山现场试验,在加强现有采矿方式通风技术研究的同时,争取在通风降氡理论方面有所突破。

3.2开展自动化研究

结合新建、扩建矿井项目,积极尝试开展通风系统自动化研究和试验工作。未来可结合数字化矿井建设和新型绿色铀矿山建设,提高铀矿山的设计标准,引入主扇风机远程变频控制、风门自动化控制、风量在线监测、联动控制等手段,实现通风系统与生产作业相结合的实时控制。

3.3提升基层管理水平

加强基层通风安全人员素质培养,使基层通风管理水平再上一个台阶。2015年以来,南方硬岩矿山进入产能结构调整期,矿山进行分流减员。为避免出现技术断层,应结合实际生产情况,继续举办通风辐射防护培训班,做好基层安全人员的阶梯式培养,补充通风防护人员,使每届培训班毕业的学员能够迅速发挥作用,做好新老员工的接替,避免出现通风管理人员缺失的现象。

参考文献:

[1]刘再道,曾令国,谭建华,等.氡渗流控氡技术在某铀矿井通风中的应用[J].铀矿冶,2017,13(3):152-157.

[2]周星火,李向阳,刘陶安.铀矿井氡渗流机理与控氡技术[J].铀矿冶,2016,23(2):97-100.

论文作者:路文斌

论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期

论文发表时间:2019/4/19

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