通风工程课程设计某铀矿井下通风安全技改设计.doc

南华大学环境保护与安全工程学院课程设计通风工程课程设计题 目： 某铀矿井下通风安全技改设计 学院名称： 环境保护与安全工程学院 指导教师： 职　　称： 讲 师 　　　　 　　班 级： 铀炼071班 　　　　　 学 号： 200747101XX 　　　　 学生姓名： 　 XXX 　　2010年6月27日前 言随着经济的快速发展，人类对能源的利用量大大的提高了，在能源危机下的今天，人类的目光已经转向清洁能源的开发利用上了核能是新时代清洁能源的代表现在人类还主要处于利用核裂变能发电的阶段，而核裂变铀是其主要途径纵观整个核工业体系，铀矿开采阶段是整个体系中危险性最大的一个阶段，矿井中的各种有毒有害气体，矿尘，铀矿山特有的对人体有严重危害的氡及氡子体等都是我们保护工人的生命健康所要求去消除的 随着近看来国家对职业病领域的严厉要求和人们对职业病的关注，矿山的安全防护工作显得越来越重要了。

要降低矿井下手空气粉尘含量和有毒气体的浓度，使其达到国家标准，必须对矿井进行通风，将地面上的新鲜空气不断的送入到矿井中，并将井下受污染的空气排出地面，从而保证工作人员的健康和安全，为工人创造舒适安全的劳动条件本设计是对其铀矿井下通风安全技改设计，由于本人学识疏浅，本设计定会有许多需要改正的地方，希望老师予以指出一、 总 论1.1项目性质项目性质为某矿井井下通风安全技术改造，是为了利用矿井已形成的井巷工程和通风工程，利用矿井氡渗流控制新技术将矿井氡及氡子体浓度控制到可以接受水平，矿内空气成份如O2、CO2、CO、NH3、NOx等达到国家规定的允许浓度，确保矿工接受的年最大辐射剂量小于15mSv,以确保矿工身体健康和职业安全1.2设计编制依据、原则和采用标准（1）设计编制依据： a.《中核金原铀业公司安防工作会议精神》 2002.04 b.《矿山安全条例》 国务院1982年发布 c．《铀矿冶安全规程》 中国核工业集团公司 2003.05（2）设计编制的主要原则： a．贯彻执行国家及部委的有关方针、政策、标准、规范 b．采用氡渗流控制的新技术，确保井下空气新鲜和矿工的年接受剂量小于20mSv，保护矿工身体健康和生命安全，使通风安全工作上升到一个新水平。

c．充分利用已有工程和设施，以确保工程投资省、效益好、见效快 d．人员编制精干，按岗位工作量和一专多能配备通风安全人员3）设计采用标准：a.《铀矿冶辐射防护规定》 EJ993-96b.《铀矿通风防护最优化方法》 EJ/T994-95c.《铀矿井排氡及通风技术规范》 EJ/T359-2006e．《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 GB18871-2002f．《铀矿冶辐射防护设计规定》 EJ348-88g.《金属非金属矿山安全规程》 GB16423-20061.3设计改造目标本设计力求建立一个安全可靠、技术先进、经济合理的通风系统，使主要通风技改指标达到如下目标：a.矿井总入风流中含尘量<0.2mg/m3，氡浓度<150Bq/m3，采掘工作面入风流粉尘浓度<0.5mg/m3，氡浓度<1.1kBq/m3b.主要回风井巷不得作为人行通道，从回风道排出到地表的位置，要有利于污风的大气扩散和稀释，以免对附近居民造成危害，总回风排出的氡致使公众接受的最大个人有效剂量应<1mSv/ac. 矿井有效风量利用率≥70%d.主扇风机运行效率≥70%e.井下各类工作面浓度规定限制为：粉尘浓度≤2mg/m3，氡浓度≤2.7kBq/m3,氡子体浓度≤5.4uJ/m3，氧的体积浓度≥20﹪，CO2的体积浓度≤0.5﹪，CO的体积浓度≤0.005%，氡、氡子体、粉尘的合格率不低于80%，一氧化碳合格率100%。

f.矿井职业照射年有效剂量<15mSv/a，终身有效剂量<1000mSv/ag.要根据氡析出特点和氡来源特点，尽可能减少通风空间的析出氡量，要充分利用通风压力分布来控制氡的析出，确保入风风质良好二、 某矿井概况2.1 某矿井地理位置及环境情况某铀矿地处广东省南雄县西北部，地跨澜河、百顺两镇老矿部设在澜河镇东1km处，地理坐标为东经114°09′05″北纬25°14′37″距韶关市134km，距南雄县城35km矿区位于百顺镇的下东坑村内，距矿部27km，有专线公路与矿部相连，交通尚属方便矿区地处粤北山区南雄境内，大庚岭山脉南麓，属中低山区，区内地形北宽南狭，南北两面群山连绵，中部盆地丘陵起伏地貌为侵蚀构造地貌矿区内总的地貌是西北高，东南低，矿区中部的澜河至牛矽的山谷盆地为北东走向周围群山林立，地形陡峭，沟谷纵横，山形多为浑圆状，地表植被发育完好南雄地形按地势可分为三层高层形似驼峰，海拔多在1000m以上，约占山地总面积的6%；中层山峰连绵，海拔约在600m左右，约占山地总面积的24%；底层（山座）海拔200～600m，约占山地总面积的30%；基座庞大约占山地总面积的40%南北山地均以40°以上倾角向盆地倾斜。

东西向则倾斜平缓，倾角一般10°～20°矿区位于亚欧大陆东南缘，处在北回归线北侧，属亚热带季风湿润气候，具有四季分明，冬短夏长及秋冬过渡等特点冬半年受大陆冷性高压控制，气温较低，寒冷少雨多霜冻，具有大陆性气候特征下半年受到副热带海洋天然系统影响，具有气温较高，热量充足，雨量颇丰的偏海洋性气候特点根据南雄气象站提供的气象资料，该地区年均气温19.8℃，极端最高气温38℃，极端最低气温-6℃常年主导风向为东北风，年均风速1.8m/s，最大风速14.7m/s，静风频率18.8%年均降雨量1732mm，年均蒸发量为1678.7mm，年均日照时数1825.7h历年最大的降雨量为180mm大气稳定度频率以D类为主，占64.49%矿区的受纳水体为叶屋河，其流量为0.0443～15m³/s301的受体为澜河，其流量为0.137～7.78m³/s矿区地处中低山区，附近人口稀少，以尾矿库为中心5Km范围内总人口不到一万人，人口密度约89人/K㎡矿区内工业不发达，不存在自然保护区和旅游景点农业以粮食生产为主，主要种植水稻，经济作物主要为黄烟和花生地方工业重工业主要有电力、机械、氮肥和建材为主，轻工业以卷烟、竹木业和土纸为主。

森林覆盖率达56.29%，以松、杉、银杏树为主；畜牧业以猪、牛为主，家禽以鸡、鸭、鹅为主；渔业生产以水库、池塘放养为主高山深林区有穿山甲、华南虎等国家级保护动物2.2 某矿井矿床地质与开采简况2.2.1矿床地质矿区露天底部开采的是361矿床，西南端开采的是235矿床这两个矿床均位于诸广山岩体东南端烟筒岭硅化断裂带的下盘，矿区内的主要岩石为花岗岩，其次为页岩361矿床主要含矿岩石为硅化粗中粒斑状黑云母花岗岩，中细粒弱斑状花岗岩235矿床主要含矿岩石为粗中粒斑状黑云母花岗岩，中细粒少斑状花岗岩矿体受岩性和构造控制，以构造控制为主2.2.2开采范围与开采技术条件露天底部的开采范围为9～17号勘探线，西南端的开采范围为27～35号勘探线17号线至27号线之间有400多米的无矿地带9号线至35号线东西长1200多米开采深度露天底部为683～615m标高，西南端为743～615m标高，划为一个井田开采开采的矿床属中低温热液单铀矿床，主要赋存于断裂带下盘花岗岩及硅化花岗岩中，矿岩f=8～10,围岩f=6～8,矿石体重2.65～2.85t/ m3 ,松散系数1.5，自然安息角41°2.2.3 开采简况露天底部正在615～654m之间进行回采，共布置了一个采场和一个掘进工作面，西南端在703～783m中段之间采矿，共布置了两个采场。

此外在615m中段设排水泵房1个采矿方法采用浅孔溜矿法，采场长度一般为40m左右，采场宽度2～10m三、某矿井通风现状分析与通风任务及方案选择3.1通风系统现状分析矿井自1998年开始以来，由于投资不足，一直未建成完整的机械通风系统，仅利用山区平硐开拓的优势，形成受气候条件影响大的自然通风系统，工作面通风则采用局扇将风送入工作面由于自然通风不能控制大量采空区氡析出，致使整个系统都受到了氡的污染通风安全存在的主要问题有：1、通风风量减少，远不能满足通风降氡和排炮烟的要求 简易的自然通风系统通风风量减少，且不稳定，随天气变化而变化，当春夏和秋冬地面温度与井下温度基本一致时，井下自然通风的风量将很少，这时远不能满足矿井降氡和排炮烟的要求，CO和氡浓度迅速增高时矿井安全生产的重大隐患2、自然通风系统风流、风量难以控制自然通风系统随天气变化，其风压大小，风流方向也随之发生变化特别时夏天，采空区氡的下行通风，将对整个自然通风系统形成大区域的污染，导致整个系统及井口的工业场地氡及氡子体浓度偏高，矿工接受的有效剂量将偏大，将增大矿工职业病的发病率3、没有形成有组织的回风系统由于采用自然通风，进回风系统随季节而变化，夏天主要人行、运输系统变成了回风系统。

采场大都采用局扇通风，污风有时又回到进风道，在自然风压作用下风流无序流动，形成循环风流、污风串联，致使风质差，无法形成有组织的进回风系统3.2 通风任务3.1.1某铀矿井通风的主要任务铀矿井通风的主要任务是不断地向井下各工作面供给足够量的新鲜空气，稀释、抑制和排除氡以及粉尘等有害物质，调节井下气候条件，为井下工作人员创造一个良好的工作环境，保证井下各种有毒有害物质浓度均不超过控制值为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应加以控制，应坚持搞好机械通风、采空区和废巷道密闭、湿式作业、个人防护、剂量监测以及管理检查等综合防氡降尘措施，确保井下工作人员接受的年平均剂量不超过GB18871规定的限值3.2.2 某铀矿井通风的基本任务铀矿井通风的基本任务在于和开拓、采矿方法相配合，建立一个安全可靠、经济合理的控氡矿井通风系统；计算各时期各工作面所需的风量及矿井总风量；计算通风系统的总风压；然后以此为依据，选择通风设备3.2.3 某矿井通风安全改造设计目标1、矿井总入风流中含尘量<0.2mg/m3，氡浓度<150Bq/m3，氡子体浓度<0.3μJ/m3；采掘工作面入风流粉尘浓度<0.5mg/m3，氡浓度<1.0kBq/m3，氡子体浓度<2.0μJ/m3；2、主要回风井巷不得作为人行通道，从回风道排出到地表的位置，要有利于污风的大气扩散和稀释，以免对附近居民造成危害，总回风排出的氡浓度使公众接受的最大个人有效剂量应<1mSv/a，并给其他氡析出场所留有足够份额；3、矿井有效风量利用率≥70%；4、主扇风机的运行效率≥70%；5、井下各类工作面有毒有害气体浓度要符合上章所述要求，且氡、氡子体、粉尘浓度合格率不低于85%，一氧化碳的合格率100%；6、矿井职业照射年有效剂量<15mSv/a，终身有效剂量<1000Sv/a；7、要根据氡析出特点和氡来源特点，尽可能减少通风空间的析出氡量，要充分利用通风压力来控制氡的析出，确保入风风质良好。

3.3 矿井氡来源井下大气中氡的来源主要有四个方面：1、矿体和围岩表面析出的氡；2、井下堆存的矿石和岩石析出的氡；3、地下水析出的氡；4、入风被污染时，由入风流带到井下来的氡所谓矿井氡析出量就是。