内蒙古西部某铀矿废石堆覆土治理研究

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1、分类号密级中国地质大学（北京）工程硕士学位论文内蒙古西部某铀矿废石堆覆土治理研究研究生魏建成专业地质工程研究方向环境地质导师姓名程捷职称教授企业导师毛有明职称高级工程师2018年12月ADissertationSubmittedtoChinaUniversityofGeosciencesforMasterofEngineeringDegreeStudyonthetreatmentofcoveringsoilfortheXXuraniumwastedumpinwesternInnerMongoliaM

2、asterCandidate:WeiJianChengMajor:GeologicalEngineeringStudyOrientation:EnvironmentalgeologyDissertationSupervisor:Prof.ChengJieAssociateSupervisor:MaoYouMingSeniorEngineerChinaUniversityofGeosciences(Beijing)声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宄成果。尽我

3、所知，，除了文中特别加以标注和致谢的地方外论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宂成果，也不包含为获得中国地质大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：抚．ｋＢ关于论文使用授权的说明本人完全了解中国地质大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。□保密（

4、年）保密的论文在解密后应遵守此规定（）签名Ｉ祕１艰：导师签名争摘要铀是一种特殊的战略性矿产资源，内蒙古西部地区经过多年的铀矿地质勘查工作，遗留了大量未经治理的放射性铀矿废石，形成放射性污染，至今仍对当地环境产生负面影响。国家针对此类情况，投入资金进行治理。国内外多年研究及治理实践证明，原地覆盖是抑制铀矿废石表面氡析出和屏蔽γ辐射的最有效方法，常用的覆盖材料是土壤。为了使治理工程设计、施工合理，治理资金得到有效利用，有必要对内蒙古西部地区的遗留铀矿废石进行覆土治理试验，求解最小覆土厚度，使

5、治理投入最低，治理效果最大。本研究选择内蒙古西部地区某铀矿床遗留废石堆为研究对象开展覆盖治理研究工作，以当地常见的砂质亚粘土作为覆盖材料，分别开展覆土压实度大于0.9和约等于0.7的覆盖试验。研究证明，为了达到放射性污染治理目标，内蒙古西部某铀矿废石堆需要分6层覆盖砂质亚粘土，最小覆土治理设计厚度为85cm。压实度对废石堆覆土后表面氡析出率有影响，压实度越大，氡析出率越低；压实度对γ辐射屏蔽效果基本无影响；受本底辐射影响，覆土厚度对γ辐射的屏蔽效果存在上限（环境本底值），当达到屏蔽效果上限时，继续增

6、加覆土厚度对γ辐射的屏蔽效果基本无影响。覆土厚度需要综合考虑氡析出、γ辐射、覆土侵蚀余量、植被恢复等因素，使某一最小覆土厚度，既能有效抑制氡析出，也能屏蔽γ辐射，同时可以进行植被恢复，保持覆土治理效果稳定。覆盖厚度与抑制氡析出效果之间存在二次多项式的数学关系，可以使用覆盖实测法求解，该关系式可以快速推导相同覆盖材料多层覆盖抑制废石堆氡析出的效果值，为进一步确定覆盖层厚度提供依据。研究指出，废石堆覆土并稳定后，气象因素对γ辐射剂量率的影响不明显。气象因素中温度和风速与氡析出率成正比关系，气压和空气相对

7、湿度与氡析出率成反比关系。氡析出率受温度和空气相对湿度影响较大，受风速和气压影响较小。本研究同时基于氡的扩散原理和γ射线贯穿物质时减弱原理，分别推导了覆土厚度与氡析出率和γ辐射剂量率之间的关系式。并依据国家有关规定要求，推导出了内蒙古西部地区某铀矿床最小覆土治理设计厚度公式，即X最小=⌈X⌉=67.53ln（ܬ௧0.74）+9.27，论述了覆土治理废石堆的主要方法和注意事项，为内蒙古西部地区同类铀地质废石堆覆土治理提供了可靠的参考依据。关键词：铀矿废石堆，覆土治理厚度，氡析出率，γ辐射剂量率1Abs

8、tractUraniumisaspecialtypeofstrategicmineralresources.AftermanyyearsofuraniumgeologicalexplorationworkinthewesternpartofInnerMongolia,alargeamountofuntreatedradioactiveuraniumorewastestoneshavebeenleft,resultinginradioactivepollution,wh