鉆孔中氡的遷移模擬
發(fā)布時(shí)間:2021-12-11 10:57
在砂巖型鈾礦的鉆進(jìn)過(guò)程中,原本封閉的環(huán)境被破壞,氡作為一種氣態(tài)的放射性氣體,在礦層位置不斷的析出與運(yùn)移導(dǎo)致鐳氡的放射性平衡發(fā)生位移。伽馬測(cè)井所測(cè)得的伽馬射線主要來(lái)自于氡的衰變子體所產(chǎn)生的,通過(guò)物探參數(shù)孔來(lái)觀察鐳氡平衡狀態(tài),將初始的總的照射量率與最后一次相對(duì)穩(wěn)定總照射量率比值作為鐳氡平衡系數(shù)。物探參數(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖建立地質(zhì)模型提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)以及數(shù)據(jù)對(duì)照。本文主要分析在單位時(shí)間內(nèi)礦層中產(chǎn)生等量的氡,以擴(kuò)散對(duì)流作用為氡的遷移機(jī)制,建立了在非穩(wěn)定條件下的氡在均勻介質(zhì)中的運(yùn)移的地質(zhì)物理模型和數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)氡在封閉環(huán)境條件下的非穩(wěn)態(tài)三維運(yùn)移方程。采用有限體積法對(duì)方程進(jìn)行求解,得到了地層中氡的濃度分布圖。通過(guò)建立的兩個(gè)地質(zhì)模型圖得到的三維的平面上的濃度分布圖和不同的時(shí)間下氡在空間位置上的分布情況。1)通過(guò)數(shù)值模擬得出不同的壓力條件下,得到研究區(qū)域內(nèi)氡濃度隨時(shí)間的變化而變化的分布圖,隨著壓力越大鐳氡平衡位移越大,氡越向上偏移。2)通過(guò)實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)與理論模型進(jìn)行對(duì)比分析,可以看出:氡在上下擴(kuò)散位移位置非常有限,僅為20-30cm。這可能與上下地層的孔隙度有著直接的關(guān)系。氡的運(yùn)移主要還是體現(xiàn)在水平方向的變化。隨...
【文章來(lái)源】:東華理工大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 本論文主要內(nèi)容
第2章 氡與放射性場(chǎng)的關(guān)系及理論基礎(chǔ)
2.1 氡的理論基礎(chǔ)
2.1.1 氡的基本物理性質(zhì)
2.1.2 氡的來(lái)源
2.1.3 氡的衰變規(guī)律
2.1.4 含礦目的層中氡氣異常積累的形成
2.2 放射性場(chǎng)的理論基礎(chǔ)
2.2.1 放射性基本術(shù)語(yǔ)
2.2.2 放射性場(chǎng)與放射性物質(zhì)含量的關(guān)系
2.2.3 鈾鐳平衡系數(shù)的確定
2.2.4 其它放射性系列的干擾性分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 氡的遷移理論
3.1 氡在多孔介質(zhì)孔隙中的擴(kuò)散遷移
3.1.1 氡的擴(kuò)散遷移
3.1.2 氡的對(duì)流遷移
3.2 氡的射氣作用
3.3 氡在多孔介質(zhì)中遷移的微分方程
3.4 本章小結(jié)
第4章 氡遷移的數(shù)值模擬
4.1 地質(zhì)物理模型
4.2 數(shù)學(xué)模型
4.3 數(shù)值模擬算法的選擇
4.4 有限體積法
4.4.1 有限體積法的基本思想
4.4.2 有限體積法特點(diǎn)
4.4.3 有限體積法求解步驟
4.5 基于Fluent模擬氡的遷移
4.5.1 Fluent簡(jiǎn)紹
4.5.2 建立幾何模型
4.5.3 參數(shù)設(shè)置及給定邊界條件
4.6 氡濃度在空間及時(shí)間的變化特征
4.7 模擬數(shù)據(jù)與測(cè)井結(jié)果的對(duì)比分析
4.8 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 存在的不足
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三維對(duì)流擴(kuò)散方程的稀疏存儲(chǔ)及預(yù)條件迭代[J]. 袁冬芳,曹富軍. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2018(04)
[2]通風(fēng)條件下留礦法采場(chǎng)氡遷移試驗(yàn)研究[J]. 葉勇軍,蘇杭,丁德馨,余修武,鐘永明,梁濤. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(08)
[3]全球鈾礦資源現(xiàn)狀及核能發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉廷,劉巧峰. 現(xiàn)代礦業(yè). 2017(04)
[4]含氡放射性水體氡析出規(guī)律的理論研究[J]. 葉勇軍,代鑫濤,丁德馨,江俊廷,李志. 輻射防護(hù). 2017(01)
[5]基于有限元結(jié)合MATLAB數(shù)值模擬的鈾礦山氡擴(kuò)散遷移研究[J]. 陳建宏,鄧東升,唐海瓊. 黃金科學(xué)技術(shù). 2016(05)
[6]新疆伊犁盆地南緣鈾礦床鐳氡平衡系數(shù)確定方法[J]. 徐平,邱余波,李成虎,張利. 現(xiàn)代礦業(yè). 2016(05)
[7]烏庫(kù)爾齊鈾礦床鐳-氡放射性平衡系數(shù)計(jì)算及討論[J]. 羅義. 四川地質(zhì)學(xué)報(bào). 2015(04)
[8]氡子體比的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量及其對(duì)劑量轉(zhuǎn)換系數(shù)的影響[J]. 趙桐可,鄭平輝,阿不都莫明·卡地爾,張磊,郭秋菊. 原子能科學(xué)技術(shù). 2015(09)
[9]鈾鐳平衡系數(shù)對(duì)鈾礦勘查的重要意義[J]. 陳鳳興. 西部資源. 2015(04)
[10]鈾礦山井底車(chē)場(chǎng)巷道內(nèi)氡及其子體濃度分布規(guī)律研究[J]. 洪昌壽,李向陽(yáng),胡鵬華,李先杰,葉勇軍,謝東. 核科學(xué)與工程. 2015(02)
博士論文
[1]泡沫多孔材料中強(qiáng)制對(duì)流與高溫輻射的耦合傳熱研究[D]. 陳學(xué).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]多相反應(yīng)流的數(shù)值模擬方法[D]. 曾現(xiàn)洋.中國(guó)工程物理研究院 2016
[3]活斷層上覆蓋層中氡遷移的數(shù)值模擬及反演擬合[D]. 劉菁華.吉林大學(xué) 2006
[4]氡及其子體的釋放和運(yùn)移規(guī)律及機(jī)理研究[D]. 樂(lè)仁昌.成都理工大學(xué) 2001
碩士論文
[1]砂巖型鈾礦鈾鐳及鐳氡平衡系數(shù)研究[D]. 黃建國(guó).東華理工大學(xué) 2017
[2]均質(zhì)孔隙介質(zhì)實(shí)驗(yàn)中邊界效應(yīng)對(duì)滲流的影響及其校正方法研究[D]. 張佳慧.吉林大學(xué) 2017
[3]鈾尾礦堆放射性污染物混合智能優(yōu)化控制研究[D]. 汪敏.南華大學(xué) 2016
[4]受載含瓦斯煤體破裂氡析出規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王曉川.河南理工大學(xué) 2016
[5]鈾尾礦庫(kù)灘面析出氡運(yùn)移土壤—大氣耦合模式及數(shù)值模擬[D]. 黃帥.南華大學(xué) 2014
[6]氡遷移對(duì)γ劑量率影響初探[D]. 蔡超禹.東華理工大學(xué) 2014
[7]活性炭測(cè)氡在伊犁盆地砂巖型鈾礦找礦勘探中的應(yīng)用研究[D]. 季洪偉.東華理工大學(xué) 2014
[8]循環(huán)水泵房正向進(jìn)水前池水力性能探究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 李敏.太原理工大學(xué) 2012
[9]某土房220Rn的測(cè)量及平衡因子分布特征的研究[D]. 楊海燕.南華大學(xué) 2012
[10]土壤氡析出率的室內(nèi)測(cè)量方法及其與土壤物性的關(guān)系研究[D]. 馮玉潔.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
本文編號(hào):3534553
【文章來(lái)源】:東華理工大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 本論文主要內(nèi)容
第2章 氡與放射性場(chǎng)的關(guān)系及理論基礎(chǔ)
2.1 氡的理論基礎(chǔ)
2.1.1 氡的基本物理性質(zhì)
2.1.2 氡的來(lái)源
2.1.3 氡的衰變規(guī)律
2.1.4 含礦目的層中氡氣異常積累的形成
2.2 放射性場(chǎng)的理論基礎(chǔ)
2.2.1 放射性基本術(shù)語(yǔ)
2.2.2 放射性場(chǎng)與放射性物質(zhì)含量的關(guān)系
2.2.3 鈾鐳平衡系數(shù)的確定
2.2.4 其它放射性系列的干擾性分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 氡的遷移理論
3.1 氡在多孔介質(zhì)孔隙中的擴(kuò)散遷移
3.1.1 氡的擴(kuò)散遷移
3.1.2 氡的對(duì)流遷移
3.2 氡的射氣作用
3.3 氡在多孔介質(zhì)中遷移的微分方程
3.4 本章小結(jié)
第4章 氡遷移的數(shù)值模擬
4.1 地質(zhì)物理模型
4.2 數(shù)學(xué)模型
4.3 數(shù)值模擬算法的選擇
4.4 有限體積法
4.4.1 有限體積法的基本思想
4.4.2 有限體積法特點(diǎn)
4.4.3 有限體積法求解步驟
4.5 基于Fluent模擬氡的遷移
4.5.1 Fluent簡(jiǎn)紹
4.5.2 建立幾何模型
4.5.3 參數(shù)設(shè)置及給定邊界條件
4.6 氡濃度在空間及時(shí)間的變化特征
4.7 模擬數(shù)據(jù)與測(cè)井結(jié)果的對(duì)比分析
4.8 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 存在的不足
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三維對(duì)流擴(kuò)散方程的稀疏存儲(chǔ)及預(yù)條件迭代[J]. 袁冬芳,曹富軍. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2018(04)
[2]通風(fēng)條件下留礦法采場(chǎng)氡遷移試驗(yàn)研究[J]. 葉勇軍,蘇杭,丁德馨,余修武,鐘永明,梁濤. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(08)
[3]全球鈾礦資源現(xiàn)狀及核能發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉廷,劉巧峰. 現(xiàn)代礦業(yè). 2017(04)
[4]含氡放射性水體氡析出規(guī)律的理論研究[J]. 葉勇軍,代鑫濤,丁德馨,江俊廷,李志. 輻射防護(hù). 2017(01)
[5]基于有限元結(jié)合MATLAB數(shù)值模擬的鈾礦山氡擴(kuò)散遷移研究[J]. 陳建宏,鄧東升,唐海瓊. 黃金科學(xué)技術(shù). 2016(05)
[6]新疆伊犁盆地南緣鈾礦床鐳氡平衡系數(shù)確定方法[J]. 徐平,邱余波,李成虎,張利. 現(xiàn)代礦業(yè). 2016(05)
[7]烏庫(kù)爾齊鈾礦床鐳-氡放射性平衡系數(shù)計(jì)算及討論[J]. 羅義. 四川地質(zhì)學(xué)報(bào). 2015(04)
[8]氡子體比的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量及其對(duì)劑量轉(zhuǎn)換系數(shù)的影響[J]. 趙桐可,鄭平輝,阿不都莫明·卡地爾,張磊,郭秋菊. 原子能科學(xué)技術(shù). 2015(09)
[9]鈾鐳平衡系數(shù)對(duì)鈾礦勘查的重要意義[J]. 陳鳳興. 西部資源. 2015(04)
[10]鈾礦山井底車(chē)場(chǎng)巷道內(nèi)氡及其子體濃度分布規(guī)律研究[J]. 洪昌壽,李向陽(yáng),胡鵬華,李先杰,葉勇軍,謝東. 核科學(xué)與工程. 2015(02)
博士論文
[1]泡沫多孔材料中強(qiáng)制對(duì)流與高溫輻射的耦合傳熱研究[D]. 陳學(xué).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]多相反應(yīng)流的數(shù)值模擬方法[D]. 曾現(xiàn)洋.中國(guó)工程物理研究院 2016
[3]活斷層上覆蓋層中氡遷移的數(shù)值模擬及反演擬合[D]. 劉菁華.吉林大學(xué) 2006
[4]氡及其子體的釋放和運(yùn)移規(guī)律及機(jī)理研究[D]. 樂(lè)仁昌.成都理工大學(xué) 2001
碩士論文
[1]砂巖型鈾礦鈾鐳及鐳氡平衡系數(shù)研究[D]. 黃建國(guó).東華理工大學(xué) 2017
[2]均質(zhì)孔隙介質(zhì)實(shí)驗(yàn)中邊界效應(yīng)對(duì)滲流的影響及其校正方法研究[D]. 張佳慧.吉林大學(xué) 2017
[3]鈾尾礦堆放射性污染物混合智能優(yōu)化控制研究[D]. 汪敏.南華大學(xué) 2016
[4]受載含瓦斯煤體破裂氡析出規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王曉川.河南理工大學(xué) 2016
[5]鈾尾礦庫(kù)灘面析出氡運(yùn)移土壤—大氣耦合模式及數(shù)值模擬[D]. 黃帥.南華大學(xué) 2014
[6]氡遷移對(duì)γ劑量率影響初探[D]. 蔡超禹.東華理工大學(xué) 2014
[7]活性炭測(cè)氡在伊犁盆地砂巖型鈾礦找礦勘探中的應(yīng)用研究[D]. 季洪偉.東華理工大學(xué) 2014
[8]循環(huán)水泵房正向進(jìn)水前池水力性能探究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 李敏.太原理工大學(xué) 2012
[9]某土房220Rn的測(cè)量及平衡因子分布特征的研究[D]. 楊海燕.南華大學(xué) 2012
[10]土壤氡析出率的室內(nèi)測(cè)量方法及其與土壤物性的關(guān)系研究[D]. 馮玉潔.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
本文編號(hào):3534553
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