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新疆某煤矿放射性水平研究

作者:未知

  摘要:为加强对新疆煤矿开采过程中放射性监管,对煤矿家γ辐射剂量率、氨浓度及固体样品中放射性核素含量进行调查,估算煤矿井下工作人员所受年有效剂量。结果表明:煤矿井上环境中γ辐射剂量率基本处于新疆环境最低水平,煤矿井下环境中γ辐射剂量率和氨浓度水平偏高,数值波动范围较大,个别的煤矿中存在放射性差异。因此,本文需要对该地区煤矿的辐射进行安全监管分析。
  关键词:煤矿;放射性水平;研究
  新疆煤炭预测储量2.19万亿吨,占全国预测储量的40%以上,是我国富煤省(区)之一。环保部门在该地区的放射性监管过程中发现:部分煤矿开采区域煤炭中含有较高的放射性特质,并且放射不均,此类煤炭的开采或使用会对环境造成潜在的风险,在生产生活中也会造成放射性污染与危害。为加强监督工作,应对煤矿放射性进行研究。
  一、新疆某煤矿放射性水平测试方法
  根据新疆某煤矿放射性水平研究,例举几点常用的测试方法,专门用于测试煤矿的放射性表现。
  (一)测试γ辐射剂量率
  新疆某煤矿测试γ辐射剂量率时,使用了型号为FH40G的便携式γ剂量率仪设备,直接检测煤矿中的γ辐射剂量率。煤矿中γ辐射剂量率测试时要遵循《环境地表γ辐射剂量率测量规范》和《辐射环境检测技术规范》中的要求,规范γ辐射剂量率的测试。便携式γ剂量率仪设备在测试煤矿放射性水平时,应该运用瞬时测量的方法,每个小时需读取10次,1次读取的时间为10秒,记录下数值之后求出平均值即可。
  (二)测试氡浓度
  氡浓度是煤矿放射性水平测试中的一项重要因素,氡浓度测试时使用的是P-30测量仪,此类仪器专门用于测量放射性的氡浓度,测试工作中以《环境空气中氡的标准测量方法》为依据,再配合《室内氡及其衰变产物测量规范》的要求,完善氡浓度的测量过程,重点分析新疆某煤矿中氡浓度的测试结果,了解新疆煤矿的放射性水平。
  (三)测试固体样品核素含量
  新疆某煤矿中含有天然的放射性元素,选择煤矿的固体样品测试核素的含量,测试时选择型号为GC4019的HPGe低本底γ谱仪,准确测量出煤矿固体样品内,天然放射性核素的实际含量[1]。固体样本中核素含量测试相对复杂,在新疆煤矿中选择好固体样本之后,放入到110℃的条件内烘干,烘干到恒重程度之后按照粒径不超过26mm的标准处理样品,样品破碎之后呈现为小块状态,称量出400g~500g的样品放进粉碎机内,经过粉碎处理后使用60目的分样筛进行分选,样品盒内需装入300g左右的样品进行密封处理,密封时间是21天,样品使用低本底γ谱仪测量出238U、232Th、226Ra核素的含量。
  二、新疆某煤矿放射性水平测试分析
  本文分析新疆某煤矿放射性水平测试的结果,结合上文中测试方法的应用,汇总测试的结果,做如下分析。
  (一)γ辐射剂量率的测试结果
  新疆某煤矿在测试γ辐射剂量率时,专门选在了煤矿的井上和井下结构中,测试结果整理为:某煤矿井上环境内,有4处位置的γ辐射剂量率的范围是143~257nGy/h,
  3处位置的γ辐射剂量率测值范围在105.1 ~289.4nGy/h内,后者的γ辐射剂量率明显高于前者,全面分析整个煤矿区域内的γ辐射剂量率,测量范围在77.4~387.8nGy/h,井下环境中,4处位置的γ辐射剂量率范围是100~229nGy/h,2处位置的γ辐射剂量率范围是77.4~150.8nGy/h中,整个井下室外环境中γ辐射剂量率的测值范围在60.3~403.5nGy/h�取P陆�某煤矿的γ辐射剂量率测值分析中可以发现,区域内测值超出了正常标准的规定,表明煤矿中含有γ辐射。
  (二)氡浓度的测试结果
  氡浓度测试结果分析为:(1)煤矿井上的办公区域中,氡浓度的测值范围是12~68Bq・m-3,该区域的氡浓度符合国家对煤矿放射性水平的标准要求,考虑到办公区功能,还需采用可行的措施降低氡浓度,把区域内氡浓度的平均值控制在200Bq・m-3标准下;(2)井上生活区内参考国家的标准控制浓度值,生活区的人流量较大,必须依照标准控制氡浓度,针对高于国家标准平均值的氡浓度进行加权求值,加权平均值是40Bq・m-3;(3)新疆某煤矿井下区域中氡浓度测量数值与国家室外空气中的氡浓度数值相比,高出数值为14Bq・m-3;(4)煤矿巷道、开采面的氡浓度测量值范围是14~687Bq・m-3,符合国家规定的标准。
  (三)固体样品核素含量测试结果
  固体样品核素含量测试的过程中对煤矿中的煤矸石、粉煤灰以及煤样进行测量,测试结果分析时发现上述三种固体样品中,226Ra、238U含量均超出开采标准中的限定值,在煤矿中规划到限制开采的范围中[2]。限制开采范围中的粉煤灰、煤矸石以及煤样不能随时开采,即使开采后也不能随意进行应用,以免在环境中产生放射性危害。
  (四)剂量估算分析
  剂量估算主要是在附加类照射中实行计量的估算,如内照射、外照射。一般情况下内照射中的放射性来源于氡和附属的子体,外照射放射源为γ辐射,采用计量估算的方法可以控制区域中的有效剂量。有效剂量的计算方法为H=H1+H2,其中H1表示内照射产生的附加剂量,H2表示外照射产生的附加剂量,两者综合起来之后就是计量估算的计算方法。剂量估算的数值决定了新疆某煤矿采矿时的安全性,根据剂量估算结果可以判断井下是否具备开采的条件,同时评估经常办公区、生活区的建设位置,提高煤矿资料的开采量并且保障煤矿开采过程的安全性。
  三、结束语
  新疆某煤矿井上、井下环境中的放射性水平研究中,表明了同一个矿区不同区域位置的放射性水平存在差异,γ辐射剂量率、氡浓度、固体样品放射性研究均出现了数值波动,表明放射性水平研究工作的重要性。
  参考文献:
  [1]张占江,王国全,冯光文.新疆某地区煤矿放射性水平调查[J].职业与健康,2015,31 (09):1156-1159.
  [2]冯光文,王国全.新疆某县煤矿放射性水平调查与评价[J].核电子学与探测技术,2014,34 (10):1218-1221+1230.

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