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排氡通风

/ventilation for radon discharge/
条目作者谭凯旋

谭凯旋

最后更新 2023-04-24
浏览 149
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在铀矿开采中,向井下供给新鲜风流,稀释、抑制和排出氡和氡子体等污染物的矿山通风方法。目的是保障铀矿井下工作人员的安全和健康,对个人受到的放射性照射加以控制,确保井下工作人员接受的年平均有效剂量不超过规定的限值。

英文名称
ventilation for radon discharge
所属学科
矿业工程

氡是由天然放射性铀、钍衰变链中镭同位素的α衰变产生的一种稀有气体,其本身亦具有放射性。氡有三种同位素222Rn,220Rn,219Rn,222Rn是由铀系的226Rn衰变而来,半衰期3.825天;220Rn是由钍系的224Rn衰变成的,又称钍射气(thoron),半衰期55.6秒;219Rn是由锕铀系中的223Rn衰变的,又称锕射气(actinon),半衰期3.96秒。这三个氡同位素都会放出α粒子继续衰变,产生一系列短寿命的衰变子体(主要为218Po、214Pb、214Bi和214Po),最终衰变成铅的稳定同位素。氡及其子体是危害人类健康的主要天然放射源,是严重的致癌物质。如果空气中氡浓度过高,通过呼吸会造成人的上呼吸道和肺损害,甚至引发肺癌。因此必须将井下空气中的氡及其子体浓度降到辐射防护规定的允许标准以下。搞好矿井通风,是排氡、降低氡子体浓度的主要有效手段。

铀矿井下氡的主要来源为铀矿体的暴露表面、井下堆存的铀矿石和地下水析出的氡,其中铀矿体的暴露表面析出的氡占20%~80%,井下堆存的铀矿石析出的氡占10%~60%,地下水析出的氡占约10%。矿岩体中的氡主要是通过孔隙和裂隙的扩散和渗流作用进入井下空气中。

排氡通风的主要措施:①采用压入式通风,矿井的通风方式一般有抽出式和压入式两种。抽出式通风时,井巷、采场、硐室均处于负压状态,而矿岩中空隙的空气压力高于井巷、采场、硐室的空气压力。气体压力降低时的吸出效应,使氡气从矿岩内随空气活动而析出到矿井空气中。而压入式通风,井巷内空气压力大于矿岩空隙中空气压力,压入空气渗入矿岩空隙,一方面冲淡了矿岩空隙中的氡气浓度,另一方面改变了矿岩中的压力梯度,约束了氡向井巷的扩散,因而能显著降低井巷中的氡浓度。②通风工程的设计以排氡为主要任务,风量计算按照稀释和排除井下氡及氡子体的方法计算,使井下工作面平均氡及氡子体浓度不超过限值。③根据各进风巷道的通风空间体积和氡析出量合理分配进风量,使矿井平均氡浓度和氡子体α潜能浓度达到最低。④选用矿岩暴露面积小、矿石存留量小且存留时间短的采矿方法,减小氡析出量。⑤防止入风污染,尽量缩小通风空间体积,减少漏风,缩短风流在井下的滞留时间;消除通风死角,防止氡子体在局部空间积累。

自然界中铀的分布极广,一切含铀的矿物和土壤,都能析出氡,所以在地下开采的非铀矿山和地下工程中,也有可能出现排氡通风的问题。

  • 王前裕,等.铀矿开采安全与防护.长沙:中南大学出版社,2003.

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