《核通风与空气净化》课程设计。
题目某铀矿304工区下通风系统安全技术改造
学院名称环境保护与安全工程学院
指导教师。职称。
班级。学号。
学生姓名。2023年7月8日。
前言。核能是新时代清洁能源的代表。现在人类还主要处于利用核裂变能发电的阶段，而核裂变铀是其主要途径。
纵观整个核工业体系，铀矿开采阶段是整个体系中危险性最大的一个阶段，矿井中的各种有毒有害气体，矿尘，铀矿山特有的对人体有严重危害的氡及氡子体等都是我们保护工人的生命健康所要求去消除的。本课程设计是对铀矿井下通风安全技改设计，设计目的和任务：
1、使学生熟悉核（铀矿井）通风设计的基本内容及流程。
2、掌握核（铀矿井）通风系统的风量和阻力的计算方法、风机选择的原则和通风控氡理论。
3、结合实际矿山进行通风设计，选择适合的矿井通风系统、完成矿井所需风量的计算及分配、全矿井容易时期、困难时期的通风阻力计算以及对通风设备的选型等问题，理论与实际相结合，巩固和扩展所学知识，培养和提高学生分析矿山的实际问题，培养学生严谨的科学态度和认真负责的思想作风，完成课程设计的要求。
本次课程设计的要求：
1、根据某铀矿实际情况，结合测量数据，根据存在的问题提出整改措施。
2、根据课程设计装订格式及打印规范的要求，完成某铀矿通风的技术改造，锻炼自身的能力，增加自身的实践经验。
目录。第一章矿山概述 1
1.1矿山基本情况 1
1.1.1矿山位置及交通 1
1.1.2气候及其地理环境 1
1.1.3矿区经济情况 2
1.1.4矿山企业基本情况 2
1.2 矿床地质与开采技术条件及开采概况 2
1.2.1矿床地质 2
1.2.2开采技术条件及开采概况 3
第二章矿井通风现状及危害 3
2.1通风系统现状 3
2.2矿井井下有毒气体的**及其危害 4
2.2.1 矿井井下有毒有害气体的** 4
2.2.2 有毒有害气体危害 4
2.3矿井有害气体的浓度指标 5
第三章矿井通风设计安全技术改造 6
3.1矿井现有通风系统概述 6
3.2矿井通风系统技术改造 7
3.2.1通风安全技改遵循的原则 7
3.2.2通风技改方案的选择 7
3.2.3矿井通风改造目标 8
3.3矿井通风量和阻力计算 9
3.3.1矿井需风量的确定 9
3.3.2矿井通风阻力计算 10
3.3.3主扇风机选择 13
第四章铀矿山通风安全措施 14
结论 15参考文献 15
附图一 17
附图二 18
某矿残矿**的304工区地处广东省南雄县西北部，地跨澜河、百顺两地。老矿部设在澜河镇东1km处，地理坐标为东经114°09′北纬 25°14′，距韶关市134km，距南雄县城35km。304工区位于百顺镇的下东坑村内，距矿部27km,有专线公路与矿部相连，交通尚属方便。
图1.1 矿区交通位置示意图。
矿区位于亚欧大陆东南缘，处在北回归线北侧，属**带季风湿润气候，四季分明，具有冬短夏长及秋季过渡快等特点。冬半年受大陆冷性高压控制，气温较低，寒冷少雨多霜冻，具有大陆性气候特征。夏半年受到副热带海洋天气系统影响，具有气温较高，热量充足，雨量颇丰的偏海洋性气候特点。
根据南雄气象站提供的气象资料，该地区年均气温19.8℃，极端最高气温38℃，极端最低气温-6℃。常年主导风向为东北风，年均风速1.
8m/s，最大风速14.7m/s，静风频率18.8%。
年均降雨量1732mm，年均蒸发量1678.7mm，年均日照时数1825.7h。
历年最大的一天降雨量为180mm。大气稳定度频率以d类为主，占64.49%。
304工区的受纳水体为叶屋河，其流量为0.0443～15m3/s。
矿区地处中低山区，附近人口稀少，以尾矿库为中心5km范围内总人口不到1万人，人口密度约89人/km2。矿区内工业不发达，不存在自然保护区和旅游景点。农业以粮食为主，主要种植水稻，经济作物主要为黄烟和花生。
地方工业重工业主要以电力、机械、氮肥和建材为主，轻工业以卷烟、竹木业和土纸为主。森林覆盖率达56.29%，以松、杉、银杏树为主，畜牧业以猪、牛为主，家禽以鸡、鸭、鹅为主，渔业生产以水库、池塘放养为主。
在高山深林区有穿山甲等国家级保护动物。
某矿是我国核原料主要生产基地之一，是我国第一批建设的铀矿山之一。于2023年建矿，2023年投产，2023年政策性关停。三十年共采出矿石x万吨，铀金属x吨，为中国核工业的发展做出了重要的贡献。
2023年某关停后，矿部迁至韶关，大部分已转民，在澜河矿区设立了管委会，有300多名职工（其中多数下岗），为了既**残矿铀资源，同时又解决矿管会部分下岗职工就业问题，该矿于2023年开始重建了铀**车间，采用铀堆浸工艺新技术**铀金属，2023年建成了年产“111”金属x吨规模的堆浸水冶车间，并一直保持年产“111”金属x吨生产水平。经过近三年的开采，304工区露天底部及西南端残矿按目前生产规模到明年可采完。
304工区露天底部开采的是361矿床，西南端开采的是235矿床。这二个矿床均位于诸广山岩体东南端烟筒岭硅化断裂带的下盘，矿区内主要岩石为花岗岩，其次为脉岩。361矿床主要含矿岩石为硅化粗中粒斑状黑云母花岗岩，中细粒弱斑状花岗岩。
235矿床主要含矿岩石为粗中粒斑状黑云母花岗岩，中细粒少斑状黑云母花岗岩。矿体受岩性和构造控制，以构造控制为主。
304工区露天底部的开采范围为9～17号勘探线，西南端的开采范围为27～35号勘探线。17号线至27号线之间有400多米的无矿地带。9号线至35号线东西长1200多米。
开采深度露天底部为683～615m标高，西南端为743～615m标高，划为一个井田开采。采矿方法为水平分层充填法和浅孔留矿法。
开采的矿床属中低温热液单铀矿床，主要赋存于断裂带下盘花岗岩及硅化花岗岩中，矿岩f=8～10，围岩f=6～8，矿石比重2.65～2.85t/m3，松散系数1.
5，自然安息角41°。
a 自然通风不能满足残矿**矿井通风安全的要求。
某矿残矿**以来，由于多种原因至今未形成机械通风系统。原有矿井利用山区平硐一斜井开拓系统，采用开掘天井使其形成自然通风系统进行通风。由于自然通风系统受气候条件变化影响大，一旦地表温度与井下温度一致时，自然通风的风量将很少，采掘工作面的炮烟将很难排出，co浓度将增高，从而会导致co中毒事故的发生。
到目前为止，虽然尚未出现co等中毒事故，但矿井通风效果欠佳，风量和风质均不能满足矿井安全生产的要求，存在安全生产隐患。目前的自然通风远达不到通风降氡和排炮烟的要求，也是铀矿冶安全规程所不允许的，必须尽快对残矿**矿井进行通风技术改造，以防止co等中毒事故发生，满足矿井通风降氡和安全生产的要求。
b 改善井下工作环境，降低职工职业病发生率的需要。
残矿**一般工作条件比正常矿井生产差，特别是某矿井矿石品位高，采空区体积大，废旧巷道多，导致矿井析出氡量大，如果不将采空区、废旧巷道析出氡尽快排出矿井，采掘工作区及运输大巷，将导致大面积污染，特别是夏季自然通风将从平硐口出风，采空区积累的大量氡将从平硐口排出，平硐口出风氡浓度达20～60kbq/m3，使整个矿井形成大面积污染，高出国家标准5倍至15倍以上，矿工年均接受剂量超过了15msv/a，井下工作人员的工作环境较差，而且对平硐口附近的工业场地造成了污染。因此应尽快进行通风技术改造，改善井下作业环境，使矿工接受的辐射剂量尽快降下来，以降低职业病的发生率，确保矿工安全与健康。
c 保证残矿**任务完成的需要。
由于矿井至今未采用机械通风，井下生产存在安全隐患，某矿残矿**矿井在铀矿冶安全大检查中，被责令停产整顿，并要求尽快形成完善的机械通风系统，以消除井下生产的安全隐患。通风技改是某矿残矿**停产整顿的主要内容之一，通风技改不完成，残矿**的矿井将不能恢复生产，将直接影响到残矿**任务的完成，从而造成更大的经济损失。
d 添置通风测量仪器和救护设备的需要
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