铀矿山罐笼提升井年提升矿石量限值研究.pdf

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1、第33卷第2期铀矿冶Vol_33NO．22014年5月URANIUMMININGANDMETALLURGYMay2O14铀矿山罐笼提升井年提升矿石量限值研究洪昌寿，李向阳，周星火，胡鹏华。，李先杰，叶勇军(1．南华大学环境保护与安全工程学院，湖南衡阳421001；2．核工业北京化工冶金研究院，北京101149)摘要：为解决铀矿山罐笼竖井年提升矿石量受相关辐射防护标准要求制约的问题，开展了典型铀矿山罐笼提升井年提升矿石量限值的研究。首先，在对限制罐笼提升井年提升矿石量限值因素分析的基础上，确定显著影响因素；

2、其次，在预先假设条件的基础上，确定井底车场重列车排队系统的分析算法，并采用基于MATLAB的蒙特卡洛方法编写的计算机仿真程序来实现排队过程的模拟；最后，通过分析年提升矿石量、排队系统服务强度及井底车场风流末端氡活度浓度之间存在的关系，初步获知某典型铀矿山罐笼提升井年提升矿石量的限值。研究成果可为深入研究、探讨符合我国铀矿山实际和生产要求的年提升矿石量限值提供思路与方法。关键词：铀矿山；罐笼提升井；年提升矿石量；限值；排队论；MATLAB中图分类号：TD868文献标志码：A文章编号：1000—8063(20

3、14)02—0063-05doi：10．13426／j．cnki．yky．2014．02．002我国铀矿山大部分采用地下开采方式开采矿平均排队等待时间的定量信息。再通过研究年提石，其中约40的矿井生产矿石由竖井罐笼提升矿石量、排队系统服务强度及井底车场风流末升l_1]。目前我国铀矿井基本采用抽出式通风方端氡活度浓度之间的关系，探讨典型铀矿井单竖式[2]，罐笼竖井一般作为主入风井入风。考虑到井年提升矿石量的限值。入风污染问题，EJ／T359-2006《铀矿井排氡及1罐笼提升井年提升矿石量限值影响因通风技术规

4、范》对人风井提出了明确要求：箕斗提素分析升井和年提升矿石质量大于10万t的罐笼提升井不应作为人风井。然而，当今为满足核电发展铀矿山罐笼提升井年提升矿石量不仅要考虑对天然铀El益增长的需求，随着高效开采技术的矿石储量、设计规模、成矿特征、开采方法、提升运应用，各铀矿井采矿力度不断加大，年提升矿石量输系统等各种因素和工况条件，同时还应考虑放普遍增加，部分矿井或拟建矿井已接近或超过射性危害对井下环境所提出的特殊要求。EJ／T359—2OO6的人风竖井年提升矿石量限值。从统计学和运筹学的角度看，重列车经井为解决铀

5、矿山罐笼竖井年提升矿石量受相关下运输大巷到达井底车场并排队等待提升的标准制约的问题，有必要开展铀矿山罐笼竖井年动态随机过程将形成井底车场列车排队系提升矿石量限值探讨和研究，提出符合中国铀矿统_3]3。。IIl8l5]。。排队过程的出现将使井底车山实际和生产要求的年提升矿石量限值，为修订场时刻停有数量随机动态变化、排队等待提升的上述核工业行业标准提供科学依据。重车，而其所载松散铀矿堆由于比表面积大幅增笔者以某典型铀矿山为例，通过建立该矿井加，氡的析出较致密岩矿体而言更加容易，这将对井底车场列车排队系统数学模

6、型，结合矿井生产井底车场风质造成不可忽视的影响]。期间真实工况，给定基本汁算参数，直接采用基于限于篇幅，笔者暂不考虑活塞风效应给矿井MATLAB的蒙特卡洛法对排队系统进行模拟计通风系统带来的影响_7。，仅研究矿井通风系统算，从而获得所关注对象，如平均等待重车数量和保持稳定状态下的单竖井年提升矿石量限值。收稿日期：2O14一O1一O6基金项目：国家自然科学基金资助项目(11075071)作者简介：洪昌寿(1988-)，男，江西乐平人，在读硕士研究生，主要研究方向为铀矿井通风仿真与控制研究。通信作者：李向阳(

7、1962)，男，教授，副院长，硕士研究生导师。E—mail：lcczclxy@126．corn64铀矿冶第33卷1．1罐笼相继提升时间间隔积，m；S。为矿车横断面面积，1TI；L为矿车特征某典型铀矿井采用装备单层罐笼的提升系长度，m；其他量符号含义及单位同前。统，罐笼每次提升2台矿车，该矿井每h提升矿石2井底车场重列车排队系统模拟量与每a提升矿石量的关系为lTth—R／(tat)，(1)2．1基本条件及假设式中：为矿井每h提升矿石质量，t；7n为矿井某典型铀矿山井底车场采用立井环形式，单每a提升矿石质量，

8、t；t为矿井每d工作时间，h；轨重车线路布置，提升系统为单层竖井罐笼提升。t为矿井每a工作时间，d；R为提升不均衡系数，重列车由采区装载站行驶至井底车场重车线，并罐笼取1．2。成对提升到井口车场卸载，完成卸矿的空车再经罐笼相继提升平均间隔时间与矿井年提升矿罐笼由空车线返回采区装载站，如此循环往复，构石量的关系为成井底车场列车排队系统，其结构框图见图2。t===120rotdt／(R)，(2)式中：为罐笼相继提升平均间隔时间，w