温度、压力耦合作用下含湿铀矿岩气体渗透特征的实验研究

发布时间：2020-05-17 07:38

【摘要】：随着经济的高速发展,天然铀的需求量日益增加,促使我国铀矿开采由传统的浅部开采向深部开采发展。铀矿开采深度的加深,围岩温度、孔隙围压和含水饱和度等因素发生改变,将对深井中的铀矿岩及其围岩的气体渗透性能造成很大的影响。从微观或细观角度来看,孔隙中的氡均匀混合在孔隙空气中,而空气的渗流对氡从孔隙中析出具有重要的影响。国内少有对铀矿岩围岩中气体渗透率规律进行系统的研究,没有充分分析温度、压力和含水饱和度等因素对围岩孔隙中气体渗透率规律的影响。开展温压耦合作用下含湿铀矿岩气体渗透特征的实验研究,分析各因素对模拟铀矿岩气体渗透率的影响机制,对于保障深部铀矿井氡防护具有重要的指导作用。本研究是国家自然基金项目《三差耦合的深部铀矿井氡析出机理与排氡风量计算模式的研究》阶段性研究成果的一部分。以天然铀矿岩物理力学参数为依照,基于相似理论及正交实验制备并优选最符合实验要求的模拟铀矿岩试样。通过渗透率测量装置,对温度、压力和含水饱和度对模拟铀矿岩气体渗透率的影响进行了研究,论文的主要研究内容如下:(1)通过物理力学实验分析了天然铀矿原岩的相关参数,基于相似理论及正交实验,选取南方某铀尾砂、石英砂为骨料,水泥为胶结料,辅以掺和料(精铁粉、微硅粉)、改性外加剂(早强剂、减水剂)和蒸馏水,制备并优选最符合实验要求的模拟铀矿岩试样。(2)通过铀矿岩气体渗透率测量装置,改变模拟铀矿岩试块的压力、温度和含水饱和度,并测量和计算相对应的气体渗透率参数。(3)根据实验测得的气体渗透率数据,进行单一因素作用和多因素耦合作用下的气体渗透率规律分析,并总结温度、压力和含水饱和度对模拟铀矿岩试块的影响作用。
【图文】：

技术路线图

示意图,正交实验,水平组,原理

第 2 章模拟铀矿岩的制备及性能测试 A1B1C3最优，则取定 C3这个水平，让平搭配，A1B2C3,A1B3C3。这 2 次实验作个水平，再作两次实验 A2B2C3,A3B2C3断言 A3B2C3是我们欲选取的最佳水平组平组合。但观察可知，，实验结果均位于的最优结果。
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD868

【参考文献】