松散破碎介质中液体饱和渗流规律研究

原地爆破浸出采场的铀矿堆,是一种由凿岩爆破法构筑而成的矿堆,是一种松散破碎介质,其粒径服从Rosin-Rammler分布,其特征粒径、粒径分布指数和孔隙率随所采用的爆破参数和爆破工艺的不同而不同。为了研究这类铀矿堆的特征粒径、粒径分布指数和孔隙率对其中液体饱和渗流的影响,根据Rosin-Rammler分布,选配了7组具有不同颗粒级配的试样,采用自制的松散破碎介质液体饱和渗流试验装置,对其中液体饱和渗流的规律进行了试验研究,并利用试验结果,采用自适应神经模糊推理系统(ANFIS),建立了根据特征粒径、粒径分布指数和孔隙率预测渗透率和流态指数的ANFIS模型。结果表明:松散破碎介质中的液体饱和渗流满足非Darcy指数定律;所建立的预测渗透率和流态指数的ANFIS模型,能够给出具有足够精度的预测结果,这为渗透率和流态指数的预测开辟了新的途径。

松散破碎介质中气体渗流规律试验研究

原地爆破浸出采场的铀矿堆,是一种松散破碎介质,其颗粒级配服从Rosin-Rammler分布。这种介质中的气体渗流同时受到介质的特征粒径、粒径分布指数和孔隙率的影响。为了研究这种影响,根据Rosin-Rammler分布,选配具有不同颗粒级配的7组试样,采用自制的松散破碎介质气体渗流试验装置,对其中气体渗流的规律进行试验研究,并利用试验结果,采用自适应神经模糊推理系统,建立根据特征粒径、粒径分布指数和孔隙率预测渗透率和惯性系数的自适应神经模糊推理系统(ANFIS)模型。结果表明:松散破碎介质中的气体渗流不满足Darcy定律,而满足Darcy-Forchheimer定律;所建立的预测渗透率和惯性系数的ANFIS模型,能够给出具有足够精度的预测结果,这为渗透率和惯性系数的预测开辟新的途径。

松散破碎射气介质氡析出能力的测量与计算

松散破碎射气介质的氡析出能力,对于确定铀矿山地下采场和原地爆破浸出采场降氡通风的需风量和模拟松散破碎射气介质中氡的析出与运移都是一个不可缺少的重要参数。设计了松散破碎射气介质氡浓度的测量装置,建立了其氡析出能力的计算方法,并采用所设计的装置和建立的方法,计算了2种松散破碎射气介质的氡析出能力。

松散破碎射气介质的瞬态氡析出能力

地下原地爆破浸出采场的铀矿堆是一种松散破碎射气介质,其颗粒级配服从Rosin-Rammler分布,它是地下原地爆破浸出采铀矿山井下氡气的主要来源之一。这种介质的瞬态氡析出能力是确定井下需风量和进行氡运移模拟的重要参数,它同时受到介质的特征粒径、粒径分布指数、含水率和瞬时氡浓度的影响。为了研究这种影响,根据Rosin-Rammler分布,选配了不同颗粒级配的7组试样,采用自制的松散破碎射气介质瞬时氡浓度测量装置,进行了瞬态氡析出能力的试验研究,并利用试验结果,采用自适应神经模糊推理系统(ANFIS),建立了根据瞬时氡浓度、特征粒径、粒径分布指数和含水率预测松散破碎射气介质瞬态氡析出能力的ANFIS模型。结果表明,松散破碎介质的瞬态氡析出能力随着含水率的增加而增加,但含水率增加至一定程度后,瞬态氡析出能力会随之降低;所建立的预测松散破碎射气介质瞬态氡析出能力的ANFIS模型,能够给出具有足够精度的预测结果,这为松散破碎射气介质的瞬态氡析出能力的预测开辟了新的途径。

松散破碎射气介质中氡运移的气液两相耦合数学模型及其数值解

虽然原地爆破浸出采铀技术是一种经济、高效、适合我国铀矿床特点的新的开采技术,但它所引起的井下氡污染已不容忽视.根据原地爆破浸出采铀采场铀矿堆所具有的松散、破碎和非均匀的特性,将铀矿堆抽象为松散破碎射气介质,基于多孔介质中的气-液两相渗流理论和氡运移的扩散-渗流理论,建立了松散破碎射气介质中氡运移的气液两相耦合作用数学模型,并采用有限差分法求出了模型的数值解.通过数值解研究了松散破碎射气介质中气-液两相渗流状态下氡的活度浓度分布特征,为松散破碎射气介质中氡的运移状况的预测和预报,及原地破碎浸出采场氡污染的治理与控制提供了理论依据.