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我国天然铀生产中多数采用地下开采方式,其中约40%的矿井生产矿石由竖井罐笼提升,而罐笼竖井一般均作为主入风井入风。考虑到入风污染问题,核行业标准《铀矿井排氡及通风技术规范》(EJ/T359-2006)对入风井提出了明确要求:“年提升矿石量大于10万t的罐笼提升井不应作为入风井”。然而,为满足国家对天然铀日益增长的需求,现役铀矿山的采冶力度不断加大,已有矿山或设计中的矿山罐笼提升井年提升矿石量接近或超过上述标准要求,这显然对铀矿山产能提高和新矿山设计产生了较大影响。为解决铀矿山罐笼竖井提升量受到相关标准要求制约的瓶颈,本论文从保证通风系统稳定和辐射防护最优化的角度出发,开展了铀矿山罐笼提升井年提升量限值研究,从而为提出真正符合中国铀矿山实践经验和生产要求的年提升矿石量限值和修订上述核行业标准提供科学依据。本文是中核集团地矿事业部自主研发项目《XXXX》的一部分。选取某典型铀矿山为研究对象,通过采用理论分析、现场试验、计算机模拟及工程应用等方法,对该典型铀矿山罐笼提升井年提升矿石量限值进行了探讨,论文的主要研究内容和成果如下:(1)基于空气动力学原理,对典型铀矿山竖井罐笼运行活塞作用效应所致的通风系统参数(风速和风压)的变化进行了解析。研究表明,活塞作用效应呈现类似瞬变特征,在现有工况条件下,可忽略该典型铀矿山竖井罐笼运行活塞作用效应对风流风速和风压的扰动。(2)依据排队理论,建立了典型铀矿山井底车场重(列)车排队系统特性分析模型,并基于MATLAB的蒙特卡洛方法编写M文件实现重(列)车排队过程仿真。此外,基于现场调研情况,通过模拟、分析、比较,验证了所建立的排队模型分析算法和模拟程序的可靠性、精确性和高效性。(3)基于对典型铀矿山井底车场的相关认识和所作出的必要假设条件,依据放射性衰变、连续性方程和紊流传质理论,建立了稳态时氡析出不均匀巷道内氡及其子体浓度分布数学计算模型,结合实际情况化简推得井底车场巷道末端氡及其子体浓度计算式。(4)系统分析了典型铀矿山罐笼提升井年提升矿石量限值影响因素,并对显著影响因素进行着重分析,探讨和研究了年提升矿石量、排队系统服务强度及车场风流末端氡活度浓度之间的关系。研究表明:在现有工况条件下,文中所述典型铀矿井单竖井年提升矿石量潜能理论上可达20万t。