Определение потребного количества воздуха для проветривания рудника по радиационному фактору

Расчет вентиляции выполнен в соответствии с основными положениями «Методики расчета проветривания подземных горных работ при проектировании и эксплуатации рудников, отрабатывающих урановые месторождения Стрельцовской группы», согласованной с руководством Забайкальского Управления Ростехнадзора и Главным санитарным врачом методико-биологического агентства по обслуживаемым организациям и обслуживаемым территориям 25 мая 2010 г.

Для прогнозирования дебита радона и уровней РОФ использованы следующие значения технологических показателей и геолого-геофизических параметров, влияющих на формирование радиационной обстановки в руднике:

производительность по руде – 370 т.т/год;

производительность по горной массе – 211 т.м³/год;

среднее содержание урана в руде приведено в графах 3 и 4 табл. 1.3;

подготовленные запасы урана (на середину периода отработки блоков) – гр. 5 табл. 1.3;

проветриваемый объем горных выработок очистного блока – гр. 6 табл. 1.4;

количество одновременно находящейся в блоке отбитой руды – 115, 30 и 16000 т (соответственно для систем «горизонтальные слои», «заходки по восстанию» и «подэтажное магазинирование»);

суммарная расчетная интенсивность пылеобразования в руднике (от всех источников, за исключением взрывных работ) равна 115,4 мг/с;

коэффициент эманирования ( , отн.ед.) - 0,18;

коэффициент радиоактивного равновесия между ураном и радием
( , отн.ед.) - 1,0;

трещиноватость руды – высокая, преобладающий размер отдельностей равен 80 – 150 мм;

доля радона, выносимого: из трещин рудного массива в горные выработки (m) – 0,45 (для систем «горизонтальные слои» и «заходки по восстанию») и 0,70 («подэтажное магазинирование»), из отдельностей в трещины рудного массива (b_М) - 0,65, в межкусковое пространство отбитой руды (b_Р) - 0,8;

удельное эквивалентное радоновыделение (УЭР) с единицы поверхности капитальных и подготовительных горных выработок, приведенное к содержанию урана в стенках 1 кг/т, - 0,04 кБк/(с ^.м² ^.кг/т);

содержание урана (кг/т) в стенках полевых горных выработок ( ), расположенных в приконтурных запасах – 0,08, в остальных – 0,01 (полевые штреки и орты) и 0,004 (квершлаги и стволы).

Прогнозная оценка дебита радона капитальных и подготовительных выработок выполнена по величине УЭР с использованием формулы

, (1)

где: и - длина и периметр выработки, м; - содержание урана в стенках на участках рудных пересечений, кг/т; - общая длина рудных пересечений в данной горной выработке, м. Остальные обозначения прежние.

Расчет значений контрольного уровня эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) радона, обеспечивающего соблюдение предела годовой эффективной дозы облучения персонала по сумме радиационно-опасных факторов ( , в долях допустимого уровня (ДУ) при полной занятости (1700 ч/год), равного 1,2 кБк/м³), выполнен по формуле [1]

, (2)

после преобразований имеющей вид

, (3)

где: - ОА ДРН – среднее значение объемной активности долгоживущих радионуклидов в зоне дыхания, в долях ДУ=0,8 Бк/м³; - средняя мощность эквивалентной дозы внешнего гамма-излучения, в долях ДУ=17 мкГр/ч; и - среднее содержание урана соответственно в пылеобразующем материале и стенках горных выработок, кг/т; - средняя запыленность рудничной атмосферы на рабочих местах, мг/м³.

В расчетах по формуле (3) принято:

- среднесменная запыленность воздуха на рабочих местах равна 1 мг/м³;

- среднее содержание урана в пылеобразующем материале в период отработки блоков равно 0,8 от среднего содержания урана в руде;

- среднее содержание урана в стенках горных выработок для систем разработки «горизонтальные слои» и «заходки по восстанию» (СЛ) составляет 0,7, а для системы подэтажного магазинирования (ПМ) с массовой отбойкой - 1,0 от .

С учетом этих значений показателей формула (1) приобретает вид

для слоевой системы (СЛ): (4)

для камерной системы (ПМ): (5)

Рассчитанные значения для отдельных очистных блоков и в среднем по горизонту (взвешенные по производительности блоков) приведены в гр. 9 табл. 1.4.

Ориентировочная оценка воздухопотребности рудника ( ,м³/с), с целью выбора параметров главной вентиляторной установки (ГВУ), выполнена в двух вариантах: по основным технологическим показателям и по прогнозным значениям общерудничного дебита радона и проветриваемого объема.

Оценка по основным технологическим показателям

Для оценки воздухопотребности горизонта ( , м³/с) по основным технологическим показателям использована формула:

, (6)

где: - доля систем разработки с магазинированием руды (взвешенная по производительности блоков); - поправочный коэффициент, значение которого зависит от степени трещиноватости рудного массива (принято равным 1,2); - годовая добыча руды на участке, т.т/год; - средневзвешенное по производительности отдельных блоков содержание урана в эксплуатационных запасах руды. Остальные обозначения прежние.

Расчеты по формуле (4) дают для основных горизонтов, где ведутся очистные работы,

5 горизонт: м³/с

6 горизонт: м³/с

С учетом дополнительного количества воздуха (суммарно – 20 м³/с), необходимого для проветривания работ на 4 горизонте по подготовке новых участков, а также утечек воздуха по капитальным выработкам 7 и 10 горизонтов, общая воздухопотребность рудника составит 177 м³/с.

Оценка по прогнозным значениям общерудничного дебита радона и проветриваемого объема

Для прогнозирования дебита радона очистного блока использована формула

, (7)

где: , , - количество урана, соответственно, в подготовленных запасах руды в целиках, в отбитой и в потерянной руде, т. Остальные обозначения прежние.

Результаты расчетов по формуле (7) представлены в табл. 1.3. Суммарный дебит радона очистных блоков составляет 823 кБк/с.

Прогнозная оценка дебита радона капитальных и подготовительных выработок (включая выработки VII и X горизонтов, а также выработки, находящиеся в проходке), выполненная по величине УЭР с использованием формулы (1), приведена в графе 13 табл. 1.5. Суммарный дебит таких выработок равен 345 кБк/с.

Таким образом, прогнозная оценка общерудничного дебита радона дает величину 1168 кБк/с.

Проветриваемый объем горных выработок рудника, входящих в расчетную схему проветривания (рис. 1.1) указан в графе 17 табл. 1.5 и в сумме составляет 355 тыс. м³.

Для оценки (с учетом условия, что ЭРОА радона в исходящей струе рудника не должна превышать 1,6 ДК_А = 2000 Бк/м³) по общерудничным значениям дебита радона ( , МБк/с) и проветриваемого объема ( , млн. м³) используют соотношение

, (8)

Рис. 1.1. Обзорная расчетная схема проветривания рудника на проектную производительность (8-ой год эксплуатации).

Таблица 1.3

ОЦЕНКА ДЕБИТА РАДОНА ОЧИСТНЫХ БЛОКОВ

Горизонт	Очистные блоки (система) Σ - а_р, т.т/год	Содержание урана в руде, кг/т	Запасы (на серед. отр), т.т	Количество урана, т	Дебит радона, кбк/с
в массиве	в отбитой руде	из массива руды	из отбитой руды	общий (+10% из потер. руды и с поверх. выраб.)

геол.	эксп.

		1,58
	8-514(гс)	2,05	1,27			0,15		0,6
8-518(гс)	1,46	0,93			0,11		0,4
8-522(гс)	1,69	1,00			0,10		0,4
Σ - 130	1,84	1,12
	8-601(гс)	3,00	1,38			0,16		0,6
8-606(гс)	3,08	1,45			0,17		0,6
8-629(пм)	0,90	0,59			9,4
8-603(зв)	1,38	0,98			0,03		0,1
Σ - 240	1,88	1,22
Σ	Σ- 370	1,81	1,18

Таблица 1.4

ОЦЕНКА ВОЗДУХОПОТРЕБНОСТИ БЛОКОВ ПО ЭРОА РАДОНА

Горизонт	Очистные блоки (система) Σ - а_р, т.т/год	Содержание урана в руде, кг/т	, Кбк/с	, тыс. М³	, ДК_А	, м³/с	, отн.ед. (в скобках – средн. по горизонту)
геол.	экспл.

		1,58
	8-514(гс)	2,05	1,27		2,9	0,18	5,7	0,63
	8-518(гс)	1,46	0,93		2,9	0,12	4,7	0,73
	8-522(гс)	1,69	1,00		2,9		4,5	0,71
	Σ - 130	1,84	1,12					(0,68)
	8-601(гс)	3,00	1,38		9,3	0,15	15,5	0,60
8-606(гс)	3,08	1,45		9,3	0,22	16,6	0,58
8-629(пм)	0,90	0,59		7,0	0,51	10,5	0,77
8-603(зв)	1,38	0,98		5,8	0,12	11,4	0,72
Σ - 240	1,88	1,22					(0,69)
Σ	Σ- 370	1,81	1,18

Для = 1,17 МБк/с и = 0,36 млн. м³ расчет по формуле (8) дает =175 м³/с, что хорошо совпадает с оценкой воздухопотребности рудника по основным технологическим показателям. Для выбора расчетной производительности ГВУ принимаем количество воздуха, которое требуется подавать в шахту по радиационному фактору, равным 175 м³/с. С учетом утечек чистого воздуха (10-15%) в надшахтном здании производительность ГВУ, соответствующая середине ее аэродинамической характеристики, должна быть около 200 м³/с.

Оценка воздухопотребности блоков по ЭРОА радона (с учетом условия, что ЭРОА радона в исходящей струе блока не должна превышать ДК_А = 1200 Бк/м³) выполнена с использованием соотношения

, (9)

где: - величина ЭРОА радона в поступающей в блок воздушной струе (в долях ДК_А = 1200 Бк/м³); - дебит радона блока, кБк/с; - проветриваемый объем блока, тыс. м³. Результаты расчетов по формуле (9) представлены в табл. 1.4.

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒