地层温度场下地下开采矿山斜坡道内氡运移数值模拟研究
2021-11-17齐志扬杨展康洪昌寿廖雨航
南华大学学报(自然科学版) 2021年5期
关键词:模型
汪 弘, 齐志扬, 杨展康, 洪昌寿*, 兰 明, 廖雨航
(1.南华大学 资源环境与安全工程学院,湖南 衡阳 421001;2.湖南省铀尾矿库退役治理技术工程技术研究中心, 湖南 衡阳 421001;3.南华大学 核科学与技术学院,湖南 衡阳 421001)
0 引 言
中国常见伴生放射性矿涉及15个矿种、8个行业,包括煤矿、铁矿、铜矿、铝矿、稀土等[1]。氡是一种放射性气态核素,同时也是一种无阈值的致癌物质。在伴生放射性矿开采过程中,氡污染是需要优先考虑的问题之一,但目前中国伴生矿辐射安全监管措施和防控理论均较为缺乏。
数值模拟研究是氡运移的主要研究手段之一,通过开展氡运移研究,有助于揭示伴生放射性矿中氡的分布与迁移规律。国内外学者在相关领域开展了大量的研究工作,例如:K.Akbari[2]利用数值模拟的方法研究了不同通风率、室内温度对室内氡浓度的影响;谢东等人[3]采用CFD方法耦合求解得到了不同下垫面粗糙度和不同风速下的铀矿山附近大气中氡的浓度分布情况;刘欣[4]采用数值模拟的方法研究了不同通风条件对独头巷道氡迁移的影响;D.J.Holford等人[5]通过测量地面裂隙处氡气浓度,并结合数学理论,推导了氡迁移的二维模型,并采用数值模拟方法验证了模型的准确性。综上所述,前人研究主要集中在铀矿山和居室内的氡的迁移,主要考虑风场对氡运移的影响,很少对低流速流场下地层温度场对通风系统降氡的影响进行讨论。为更真实地模拟斜坡道内氡运移规律,建立了对流-扩散-衰变数学模型开展数值模拟研究,以期为伴生放射性矿的治理与防控提供理论参考。……
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