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核安全专业实物
第七章 (第1节) 复习要点
教 材
内 容
要 点
一、概述
铀矿工业的特点
铀矿采冶工业是开放性放射性作业;内外照射并存;内照射主要危害是Rn和Rn子体;放射性与非放射性危害并存;职业病是矽肺和肺癌;矿工集体受照剂量占核燃料循环的67.8;铀矿环境公众集体受照剂量占核燃料循环的91.5%;Rn及子体的贡献矿工占96%;公众占89.8%。
二、监督管理基本要求
防护、环保目的要求
保障工人和公众安全和健康;保护环境生态良性循环;两个三同时;防护三原则;硬件和软件建设;放射性和非放射性防护;严格执法。建造废石场尾矿库;退役治理;放射性运输等进行管理和检查。
三、矿井氡防护
1氡析出规律
①矿石氡射气系数f随矿石粒度的减小而增高,但当矿石粒度小到一定程度,或大到一定程度时将趋近于某一定值。
②矿石氡射气系数f随矿石含水率呈一个峰值形变化,即氡射气系数在矿石含水率在14%—17%之间时出现峰值。
①矿石氡析出率ζ随矿石铀品位增高而增大,因为铀品位高,即镭含量高,因此氡析出量也随之增大。
②氡析出率ζ与含水率的关系
2氡析出量计算
①矿体暴露表面的氡析出量
R1=δSd
②崩落矿石堆的氡析出量。
R 2=0.258Wkp f
③矿井地下水的氡析出量
R 3=1×107Q(C − C0)
铀矿井下总氡析出量R为
R= R1 +R2 +R3
降氡方法
(1) 铀矿井通风特点
①常规铀矿开采的通风量设计必须按排除矿井氡及氡子体进行计算,用排除炮烟、粉尘所需风量进行校核。
②氡和氡子体浓度增长与矿井通风状况密切相关,正压时氡析出量少,负压时氡析出量高
③氡子体是氡的衰变产物,因为氡子体浓度既取决于氡浓度,又取决于氡在井下的停留时间,而且与通风空间体积有关。
④铀矿山氡和氡子体的产生是连续自发进行的,故铀矿通风必须连续进行
⑤减少入风流污染是铀矿通风的重要措施。
(2)铀矿通风降氡防护的原则
①铀矿通风防护在全面考虑采矿方法、井巷布置和降氡要求的条件下,应遵守辐射防护最优化原则
②不但要使矿井氡析出量最小,而且要使氡在井下通风空间的停留时间最短,以减少矿井氡子体浓度。
(3) 铀矿通风防护要求
①必须建立完善的通风系统
②通风设计:包括风量计算、风压分布、通风建(构)筑物设计,
③选用科学合理的采矿工艺和防氡措施相匹配,满足标准要求。
④根据生产发展和实际情况,及时调整矿井通风系统和网络。
⑤控制矿井空气中各项有害物浓度、特别是氡及氡子体浓度,符合正常生产需要。
(4) 铀矿通风防护方法
合理的采矿方法;完整通风系统;充足的风量(备用系数可取20%);科学的通风建构筑物;封闭采空区和废旧巷道(巷道密闭防Rn效果可达80%);防Rn保护层可减少Rn析出率达60%;严格的监测和管理制度;坚持连续通风(停风3—5分钟即升至最高),(通风成本占总成本的15%);及时排除矿坑水;采用分区通风;清除坑道矿石等。
四、水冶厂防护
1标准
1)国家标准
《电离辐射防护与放射源安全基本标准》 GB18871-2002
《铀矿冶设施退役环境技术规定》GB14586-2002
《铀矿冶辐射防护和环境保护规定》GB23727-2009
《铀尾矿库、尾渣库安全设计规定》GB 9133-95
《铀矿冶工程设计规定》GB14500-02
《环境空气中氡的标准测量方法》GB/T14582-93
《放射性物质安全运输规定》GB 11806-2004
《铀矿冶辐射环境监测规定》GB23728-09
《铀矿冶辐射环境影响评价规定》GB23729-09等
2)行业标准
《铀矿冶辐射防护规定》EJ993-08
《铀矿冶辐射防护设计规定》EJ348-95
《铀矿山空气中氡及氡子体监测方法》EJ378-89
《铀矿井排氡子体风量计算方法》EJ360-89
《铀矿井排氡通风量技术规范》EJ359-89
《铀矿冶辐射环境监测规定》EJ432-89
《铀矿冶辐射环境质量评价规定》EJ521-90
《表面氡析出率测定—积累法》EJ979-95
《铀尾矿库安全管理规定》EJ725 -95等
剂量限值、地处浓度
(1)、铀矿冶工作人员剂量限值:连续5年的平均有效剂量为15mSv/a,其中某1年有效剂量可控制到20mSv/a。
(2)、铀矿井下工作场所空气中氡及氡子体导出浓度限值:
粉尘:1mg/m3 (原为2mg/m3 )
氡:2.7kBq/m3 (原为3.7 7kBq/m3 )
氡子体:5.4uJ/m3 (原为6.4uJ/m3 )
(3)、矿井总入风风流粉尘、氡及氡子体控制浓度应分别不大于0.2mg/m3、0.1 kBq/m3、0.5μJ/m3。
(4)、工作面入风风流的粉尘、氡及氡子体控制浓度应分别不大于0.5mg/m3、1.0 kBq/m3、3μJ/m3。
(5)、铀选冶厂 氡:1.1kBq/m3
氡子体:2.1μJ/m3
(6) 环境标准
室内(新) 0.2 个人剂量 0.5
室内(老) 0.4 个人剂量 0.5
选矿厂安防环保技术要求
总体防护
(1)总图满足防护距离要求布置符合三区划分原则,减少交叉污染
(2)安全设施、三废处理设施同时满足三同时要求
(3)厂房设计应便于清洗去污,减少二次污染
(4)提高机械化和自动化水平,减少劳动强度和误操作
(5)去污设施和卫生闸门
(6)实行废物最小化,严格控制三废的排放,确保环境安全
(7)有效地辐射监测系统,加强监管
(8)加强尾矿库安全管理,避免事故发生
通风防护
(1)密闭铀矿尘的发生源
(2)密闭设备内部的通风
(3)湿式作业
(4)加强对排尘的净化,高空排放
铀选冶车间全面换气
在铀矿冶加工过程中,固液分离以前各工序均属于甲级放射性工作场所,每小时换气6—10次。固液分离以后,大部分有毒有害物质和放射性子体都转入到尾矿中,工艺过程中所处理的仅是铀同位素。此时的放射性仅占铀矿石总放射性活度的30%。尽管如此,由于空气中含有较高活性的铀微尘和长寿命的α气溶胶,因此车间内仍必须满足6—10次的换气次数。
工作人员及工作服的去污处理
污率可达85 %以上
铀废石场及尾矿库的选址、运行安全监管
铀废石、尾矿产生率
每生产1 t铀矿,大约产生0.8~2t废石,如果采用露天开采,其剥离废石量更大,大约是采矿量的7~8倍。每水冶加工1 t铀矿石,大约排放1.0~1.1 t尾矿。
铀尾矿库存在重要安全问题
1)铀尾矿库的初期建坝多为土坝。
2)因为坝体内部隐蔽的排水构筑物结构断裂、破损,引起局部坝体裂缝,造成泄洪不畅,使库内水位升高,坝体安全系数降低,引发垮坝。
3)由于采用上游法堆坝本身的问题,加上维护管理不善,特别是堆坝的边坡坡度过陡,会发生径流冲刷下游坡面,形成事故隐患,甚至造成边坡坍塌,酿成严重后果。
4)由于地震或大爆破震动,可引起过陡尾矿坝的破坏而引发尾矿库事故。
1)建立废石场、尾矿库安全监管制度
(1)建立对废石场、尾矿坝的安全检查、观测制度。
(2)建立对废石场、尾矿库防洪、排洪设施的检查制度。
(3)建立对废石场、尾矿库周围环境的辐射监测和各种有害物监测制度。
(4)根据核设施事故应急常备不懈、积极兼容的原则,制定尾矿库事故应急计划
2)运行安全监管
(1)根据生产实际情况和尾矿库调洪情况,科学、合理地编制尾矿排放实施计划,使尾矿砂在库内能按设计要求堆放,逐步堆放至完成初期坝使命。
(2)尾矿子坝的堆筑应正确放矿,保证坝前能形成均匀的坝体和沉积滩
(3)及时构筑坝肩(即坝的两端)、排水(洪)沟渠和坝面排水沟,防止水流冲刷坝面。
(4)要随时装设、封堵溢洪井,保证尾矿库内有足够的距离使废水澄清。
(5)尽可能控制各种外来水,包括山洪水流入库内。
(6)应加强对初期坝和子坝外坡面维护和保养,必要时应覆土植被护坡,防止家畜和野生动物破坏坝坡和草皮,保护坝体安全和稳定。
(7)合理处理尾矿渗水,筑好截渗沟,及时将渗水返回库内,防止污水乱流,污染环
尾矿库设计
防洪标准:(三等铀尾矿库)设计洪水重现期为100年,校核洪水重现期为1000年。
(一等库)设计洪水重现期为1000年,校核洪水重现期历史最大洪水。
退役治理目标和治理技术措施
1)退役(关闭)环境治理(处置)目标
2)退役(关闭)环境治理(处置)技术要求
①封闭(堵)②覆土(回填)植被③清洗去污
3)退役(关闭)环境治理(处置)技术措施
(1)坑(井)口封闭
(2)矿井渗溢水治理
(3)露天采场废墟治理
(4)塌陷区治理
(5)尾矿(渣)库治理
(6)废石(渣)堆场治理
(7)工业场地治理
(8)受污染水体治理
(9)运矿公路、铁路、索道,及尾矿管线等污染地面治理
(10)受污染建(构)筑物治理
(11)污染设备及管线治理
4)稳定技术
(1)物理稳定法
(2)化学稳定法
(3)植被稳定法
(4)综合稳定法
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