铀矿山竖井罐笼运行活塞效应研究及其应用*

2014-03-21洪昌寿李向阳胡鹏华李先杰叶勇军

采矿技术 2014年1期

关键词：风速

洪昌寿，李向阳，胡鹏华，李先杰，叶勇军，谢东

(1.南华大学环境保护与安全工程学院，湖南衡阳市 421001；2.核工业北京化工冶金研究院，北京 101149)

0 引言

目前，为适应我国新时期核电发展战略，满足核电发展对天然铀日益增长的需求，各铀矿井年提升矿石量普遍呈现增加的趋势。随着我国铀矿山开采不断向深部推进和采冶力度的不断加大，同时伴随着高效开采技术的进步，罐笼运行速度亦将呈现不断增大的趋势，罐笼的升降运行将更趋频繁，从而在空间受限的竖井井筒中产生了活塞作用效应[1]，这将对矿井通风系统的稳定性带来一定程度的影响，而矿井通风系统是矿井生产的命脉，其能否稳定、可靠地运行，对于确保矿山安全生产有着极其重要的作用[2]。

国内外已有多名学者开展过矿井井筒提升设备活塞效应的研究，对井巷通风活塞作用理论进行了较为深入的分析[3-6]。然而，已有研究着重于通过理论推导或数值模拟得出活塞风大小，鲜有涉及到活塞效应对矿井通风系统稳定性影响的具体定量分析[7-9]。

为此，本文依据空气动力学基本原理，通过理论分析和计算，研究竖井罐笼运行活塞作用效应对通风系统稳定性的影响程度，并以我国南方某铀矿山为对象，进行了实例应用。论文开展的研究工作对于确保铀矿井通风系统满足生产的需要具有特别重要的意义。