低频振动作用下深部高温多孔射气介质氡析出规律的实验研究

发布时间：2022-05-02 22:08

　　建国以来我国铀矿资源经历了50多年的开采,其浅部储量已近枯竭,随着国家积极推进核电行业的发展建设,深部铀矿井的开发利用已成为一个刻不容缓的问题。基于深部铀矿工作人员职业卫生及环境保护的需求,国内外学者对铀矿冶行业氡污染问题开展了大量的研究,然而对高开采地温、高地压应力及低频扰动作用导致铀矿岩体产生大量次裂隙,进而出现铀矿岩表面氡异常析出的现象研究较少。为此,通过分析深部铀矿巷道中氡运移规律的影响因素,依托于国家自然基金项目《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》,在参考国内外对于深部矿山氡监测治理及多孔介质在低频振动作用下氡析出规律的基础上,设计并制作了低频振动氡析出测试模拟试验装置,通过理论分析、试验研究以及数值模拟的方法研究了深部铀矿开采中不同温度、振动频率条件下铀矿岩的氡析出规律及岩体孔隙、损伤变化规律。主要研究内容及结果如下:（1）相似材料的研发及制备。基于相似理论原理设计正交实验组同时制备类铀矿岩试样,同时进行了物理力学测试挑选出最接近原型试样的实验组;（2）低频振动氡析出测试模拟试验装置的研发。在分析深部铀矿开采过程中覆岩氡的迁移机理的基础上,研发了低频振... 

【文章页数】：109 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 论文的研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 低频振动氡异常析出
        1.2.2 深部铀矿氡析出机理
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
第2章 试样制备与试验装置开发
    2.1 相似模型理论概述
    2.2 试验试样材料的选择
    2.3 试验试样的制备
        2.3.1 试样制备原理
        2.3.2 试验块制作步骤
        2.3.3 试样物理力学测试
    2.4 试验装置研发思路
    2.5 试验装置系统简介
    2.6 本章小结
第3章 低频振动类铀矿岩氡析出试验研究
    3.1 试验原理及过程
        3.1.1 氡及其子体的基本性质
        3.1.2 氡及其子体的运移原理
        3.1.3 氡累积浓度数据采集原理
        3.1.4 多孔介质表面的氡析出计算原理
    3.2 试验数据的采集
        3.2.1 试验测试步骤
        3.2.2 试验测试结果
        3.2.3 原始测试数据分析
    3.3 本章小结
第4章 测氡数据去噪方法比较与分析
    4.1 氡测量方法简介及存在的问题
    4.2 小波新阈值函数函数处理
        4.2.1 小波阈值分析原理
        4.2.2 常见小波基函数原理
        4.2.3 小波阈值处理结果及分析
    4.3 结合残差分析的二阶差分修正处理
        4.3.1 残差分析原理
        4.3.2 二阶差分修正原理
        4.3.3 修正处理结果及分析
    4.4 分析方法的比较与选择
    4.5 本章小结
第5章 试验结果的分析与讨论
    5.1 温度对多孔介质氡析出率的影响分析
        5.1.1 深部高温对氡析出影响原理
        5.1.2 深部高温测试结果分析
    5.2 低频振动对多孔介质氡析出率的影响分析
        5.2.1 低频振动对氡析出影响原理
        5.2.2 低频振动测试结果分析
    5.3 低频振动对铀矿岩裂隙分布的影响分析
        5.3.1 铀矿岩孔隙率计算原理
        5.3.2 试样孔隙变化试验分析
        5.3.3 铀矿岩裂隙探测原理
        5.3.4 试样探测结果及分析
    5.4 氡析出预测模型与正交耦合试验分析
        5.4.1 氡累积浓度预测模型
        5.4.2 温度、低频振动耦合预测模型
    5.5 本章小结
第6章 结论及展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
研究生期间科研成果
致谢



本文编号：3650049