[发明专利]一种控制采场爆破铀矿堆氡渗流的通风设计方法

权利要求书

1.一种控制采场爆破铀矿堆氡渗流的通风设计方法，调控爆破铀矿堆上下表面的气压差，使矿堆内的气体渗流速度接近为零，其特征在于，具体步骤如下：

第一步，将压差调控风门(5)安装于沿脉运输巷(9)B点左端位置处，压差调控风门(5)高度和沿脉运输巷(9)的高度一致，

第二步，在回采空间风流稳定的A点安装气压与温度传感器(3)，用于监测A点的大气压力P₁和气体温度t₁，

第三步，在压差调控风门(5)右侧与A点对应的位置B点布置一个气压与温度传感器，用于监测B点的大气压力P₂和气体温度t₂，

第四步，根据A点气体温度t₁和B点气体温度t₂，得到A点和B点间空气的平均温度为t＝(t₁+t₂)/2，获得温度为t的饱和湿空气的密度ρ_a，

第五步，根据回采空间(2)的采掘生产进度，得出A点和B点的垂直高度ΔH，

第六步，调节压差调控风门的开度，改变B点和A点的大气压力，监测A点的大气压力示数P₁和B点的大气压力示数P₂，直至P₂-P₁≈ρ_agΔH，从而矿堆内的氡渗流速度接近为零，开始回采空间作业，

第七步，回采空间作业完毕后，撤出回采空间中作业人员，完全打开压差调控风门，将其推进其侧边的风门储留空间(31)中，开始放矿作业，待放矿作业结束后，再调节压差调控风门的开度，改变B点大气压力P₂和A点的大气压力P₁，使P₂-P₁≈ρ_agΔH，重新开始回采空间的作业。

2.根据权利要求1所述的一种控制采场爆破铀矿堆氡渗流的通风设计方法，其特征在于，所述压差调控风门底部装有风门导轨(34)，方便压差调控风门(5)移动。

3.根据权利要求1所述的一种控制采场爆破铀矿堆氡渗流的通风设计方法，其特征在于，所述压差调控风门(5)一侧岩体中开凿一个大于压差调控风门体积的风门储留空间(31)，以便当需要在沿脉运输巷(9)作业时，将压差调控风门(5)推进至该空间中，保证沿脉运输巷(9)的畅通。

4.根据权利要求1所述的一种控制采场爆破铀矿堆氡渗流的通风设计方法，其特征在于，所述压差调控风门和高压线同样高度的地方上开一个高压线预留缝(310)，并将该高压线预留缝的缝隙周围采用绝缘橡胶层(311)包裹，以避免沿脉运输巷(9)顶部高压线给该风门移动带来的不便。

5.根据权利要求1所述的一种控制采场爆破铀矿堆氡渗流的通风设计方法，其特征在于，所述爆破铀矿堆表面氡析出率包括渗流析出率和扩散析出率两部分，计算公式：

$J=J_D+J_v=\mathrm{\η}D\▿C-C\frac{k}{\mathrm{\μ}}\[\▿P-{\mathrm{\ρ}}_{a}g\]---\left(15\right)$

式中，J是爆破铀矿堆表面氡析出率，单位Bq/(m²·s)；为爆破铀矿堆内气体的压力梯度，J_D是爆破铀矿堆表面扩散氡析出率，单位Bq/(m·s)；为爆破铀矿堆孔隙氡浓度梯度，J_v是爆破铀矿堆表面渗流氡析出率，单位Bq/(m²·s)；η为介质的孔隙率；D为爆破铀矿堆氡的扩散系数；C爆破铀矿堆孔隙氡浓度，单位Bq/m³；k为介质的渗透率，μ为气体的动力黏度系数；

当爆破铀矿堆上下表面气压差为ρ_agΔH时，J_v＝0，则式(15)变为：

$J=J_D+J_v=\mathrm{\η}D\▿C---\left(16\right).$