摘要：在纵观现有关于岩体累积损伤方面研究现状和总结氡气现有工程应用领域的基础上,尝试将氡气的探测技术应用于岩石损伤力学研究领域,从而对其岩体累积损伤演化过程进行监测。基于上述研究目的,自行设计表面氡气探测含放射性型岩累积损伤试验装置,并整合系统实施试验方案,试验结果表明:氡气探测技术能有效识别受载岩体损伤趋势;采用K-means聚类算法,并定义综合损伤程度,并发现岩体爆破累积损伤演化曲线有3个明显的阶段,并呈现"倒S"形状;基于表面氡析出率实测数据,论证了岩体氡析出率与累积损伤之间是存在着一定的线性关系,进一步验证了采用氡气探测累积损伤的可行性。表明可以通过表面氡气探测技术反映受载含放射性型岩试块累积损伤,最终得出累积损伤特征与氡析出率连续变化之间的相关关系。基于相关关系,采用氡析出率预测指标K作为损伤程度新定义,为后续多角度精准预报动力灾害提供理论依据。

摘要：为了深入研究深部铀矿岩氡析出机理,依据相似模型试验原理,设计了水灰比、砂胶比、微硅粉含量和精铁粉含量的4因素3水平正交设计方案,共设计了9组材料配比方案,得到了27个试样的相关物理力学参数,其中饱和密度均值为2.34 g/cm^3,单轴抗压强度均值为54.12 MPa,弹性模量均值为2.00×10~4MPa,泊松比均值为0.19,镭含量均值为1.70 Bq/g;并采用极差分析方法分析了各因素对相似材料物理力学参数影响的敏感性;最后通过MATLAB对试验数据进行多元回归分析。研究结果表明,各项物理力学参数基本满足花岗岩型铀矿岩相似材料模型试验的要求,最终得到优化配合比为:水灰比0.3、砂胶比1.18、微硅粉占水泥质量0.14%、精铁粉占水泥质量0.24%,并采用该优化配合比进行了试验验证。该分析结果可为研究深部铀矿岩氡析出机理提供理论依据。

摘要：受地震和降雨的影响,对我国南方铀尾矿库滩面氡析出规律研究十分重要。选取我国南方某铀尾矿库的铀尾砂样品,制备了1.0 m×1.0 m×0.8 m分层压实的铀尾矿库滩面缩尺模型,运用自主研制的大型自然灾害综合模拟试验装置,探究了地震-降雨作用下铀尾矿库滩面氡析出率的变化规律。试验结果表明,在模拟地震峰值加速度一定的条件下,随模拟降雨量的增加,红土覆盖层表面裂隙的发育、扩张愈发明显;覆盖层表面氡析出率呈现出先降后升的趋势,在模拟降雨量为中雨(12.5 mm/24 h)时达到最低;通过灰色关联分析可知,降雨量较地震峰值加速度对表面氡析出率的影响更大。因此,合理设计铀尾矿库滩面排洪系统并严格落实滩面防洪措施显得更为重要。

摘要：双向低频振动引起铀尾矿库滩面覆盖层控氡效果劣化是其结构设计中应加以考虑的一项问题。以铀尾砂与本地红土为原材料,制备干燥、自然和饱和三种含水状态下铀尾矿库滩面覆土层试样,基于自制激振组合氡析出试验装置,开展双向低频振动下铀尾矿库滩面覆土层氡析出试验。结果表明,不同含水状态的铀尾矿库滩面覆土层在低频振动条件下,均大致呈现降氡效率随覆土厚度增加而增加的趋势,其中当覆土厚度为5 cm时,降氡效率分别为54.14%、50.32%、60.51%;当激振频率为10 Hz左右时,干燥、自然状态覆土表面氡析出率均达到峰值,分别为0.135 Bq/(m^(2)·s)、0.089 Bq/(m^(2)·s),而饱和状态覆土表面氡析出率在15 Hz的低频振动条件下达到峰值0.118 Bq/(m^(2)·s);双向低频振动对覆土层控氡效果的影响程度表现为:饱和状态>干燥状态>自然状态。

摘要：铀尾矿库滩面覆盖层土壤的压实度对氡析出率有重要影响,为研究这一变化,建立了氡析出理论模型,并设计了实验装置,通过改变覆盖层土壤的压实程度进行了一系列实验,对氡析出率进行了测量计算。结果表明,覆盖层土壤的压实度升高,使得氡运移通道减少,氡析出率在快速降低后下降趋势趋于平缓。