Вплив гірничодобувного комплексу на параметри навколишнього середовища на прикладі Бондарівського (стр. 21 из 33)
- при
- розпаді ядро викидає - частинку, унаслідок чого нуклід, що утворився, займає в періодичній системі елементів місце на дві клітки лівіше початкового, а його масове число зменшується на 4 одиниці;- при
- розпаді ядро випускає електрон і знов утворюється нуклід з таким же масовим числом, як і у нукліда, що розпався, з атомним номером на порядок вище;- при електронному захопленні електрон захоплюється ядром радіонукліда зі своєї оболонки. Нуклід, що утворився, займає в періодичній системі елементів місце на одну клітку лівіше за початковий нуклід. В цьому випадку один протон в ядрі початкового нукліда перетворюється на нейтрон. Місце, що звільнилося, в електронній оболонці заповнюється електронами з іншої оболонки, внаслідок чого випускається характеристичне гамма-випромінювання.
Найбільш ефективними методами вивчення природної радіоактивності гірських порід є методи, засновані на реєстрації,
- випромінювань із-за їх великої проникаючої здатності. Для планомірного і якісного вивчення кар'єрного поля геофізичними методами і способом буріння необхідний комплекс підготовчих топо-маркшейдерских робіт. Як планово-графічна основа доцільно використовувати маркшейдерський (топографічний) план родовища масштаб не менше 1:1000. Для виробництва детальною гамма-зйомки кар'єра виконується вішання паралельних профілів з відстанями через 20м з розбиттям по ним пікетажу (відстань між пікетами 10 м). По маркшейдерському плану здійснюється геофізична прив'язка проектованих свердловин колонкового буріння і пунктів геофізичних спостережень, винесення в натуру яких виконується тахеометричним способом.Вивчення радіоактивності нижніх горизонтів корисної копалини, не розкритих кар'єром, проводиться за допомогою буріння свердловин з подальшим гамма-каротажем і літохімічними випробуваннями кернового матеріалу. Свердловини буряться колонковим бурінням верстатом УКБ 200/300 з початковим діаметром 93-76 мм і кінцевим 59 мм до відмітки затверджених запасів. Зміна діаметрів буріння проводиться після проходки свердловиною вивітреного граніту. Осадові породи, дресва і каолін розбурюються армованими коронками діаметром 93 і 76 мм з промивкою глинистим розчином і обсадженням стовбура свердловин. Буріння гранітів виконується діамантовими коронками діаметром 59 мм з промивкою водою. Вихід керна 80-90%. По всіх свердловинах здійснюється детальний порейсовий опис керна (рейси нормальні - 1-4 м). 
Гамма-каротаж свердловин найдоцільніше виконувати польовим радіометром типу СРП 68-03 з точковою реєстрацією радіоактивності по стовбуру свердловини через 1 м, з безперервним прослуховуванням між точками фіксованих вимірювань, з деталізацією аномалій, з кроком вимірювання - 0,1 м. За результатами вимірювань будуються графіки гамма-каротажу.[13]
Радіометричну профілізацію стінок кар'єру доцільно виконувати приладом СРП-68-01 по профілях через 10 м з узяттям двох фіксованих вимірювань на кожному профілі (одне біля підніжжя стінки, інше на висоті 2,5 м) при безперервному прослуховуванні між точками фіксованих вимірювань. У місцях підвищеної радіоактивності порід мережа вимірів згущується до 0,2 х 0,2 м. Детальна гамма-зйомка дна і у уступів кар'єру проводиться також приладом СРП-68-01 з безперервним прослуховуванням між точками фіксованих вимірювань. У місцях підвищеної або такої, що різко змінюється радіоактивності проводиться згущування мережі спостережень до 5 х 5 м.
За наслідками радіометричної профілізації стінок і детальною гамма-зйомки дна і уступів кар'єру складається план радіометричної зйомки кар'єру і зарисовка його стінок. Підприємства, добувної і переробної промисловості будівельних гірських порід, мають, як правило, наступні склади готової продукції: склад сировини; склад будівельної продукції; склад продукції, що отримується від комплексної переробки відходів.
В процесі вимірювання гамма-фону на складах сировини встановлено, що його виробництво на складі блоків і тесано-полірованих виробів є малоефективним, а на складах сипких - достатньо ефективним. Найбільш ефективним є вимірювання гамма-фону на складі щебеню, при цьому необхідно на кожному конусі брати не менше 10 відліків на крапках біля підніжжя конуса і на доступній висоті. Фіксовані точки вимірювання слід розташовувати через 90 градусів (у геометрії 4
) із зануренням детектора в щебінь на глибину не менше 0,7 м.Літохімічне випробування є основним методом, за результатами якого проводять радіаційно-хімічну оцінку порід. З метою вивчення радіаційної характеристики родовища необхідно виконувати його випробування як за площею (випробування кар'єру), так і на глибину (випробування керна свердловин). Вибір способу випробування залежить від виду корисної копалини, характеру його розподілу, вхідних в його склад елементів точності і якості вживаних методів аналізу і отримуваних результатів.
Для контролю і підвищення достовірності визначення змісту радіонуклідів в породі використовуються також лабораторні методи. Цими методами визначають вміст радіоактивних елементів, по яких розраховують радіаційну характеристику порід. Для лабораторних досліджень використовують проби будівельного каменя, відібрані з місць із значеннями гамма-активності, що перевищують параметри радіоактивності будматеріалів першого класу, а також проби товарної продукції, загальна кількість яких визначається виходячи з системи розробки родовища і наміченої продукції з урахуванням результатів польових радіометричних робіт. З результатами лабораторних досліджень на радіонукліди в будівельних породах повинні бути пов'язані свідчення гамма-активності порід і підсумки інтерпретації даних гамма-каротажа, що дозволяє упевнено виділяти гірські породи різних класів радіоактивності за площею і в розрізі родовища. Для визначення вмісту радіонуклідів в пробах гірських порід можуть застосовуватися гамма-спектрометричний, рентгеноспектральний, хімічний, радіохімічний і нейтронно-активаційний методи лабораторних досліджень.
Гамма-спектрометричний метод найбільш прийнятний для вивчення проб гірських порід на радіоактивність з метою отримання їх радіаційної характеристики. Цим методом визначається роздільний вміст радіоактивних елементів (226Rа, 238U, 232Thі 40К)в одному навішуванні масою 500 г при розмірі частинок не більше 1 мм. Дослідження ведуться стандартною апаратурою, або блоками аналізуючої апаратури, що серійно випускаються.
Для визначення вмісту в породі урану і торія може бути використаний рентгеноспектральний метод, при якому вимірювання ведуться по малих навішуваннях (3-4г). При цьому використовується серійна рентгеноспектральна апаратура типу ФРА-4, АРФ-4М, АРФ-6, ФРС-2 та інші. Метод характеризується високою продуктивністю і низькою вартістю аналізу.
При масових дослідженнях проб будівельних гірських порід на радіоактивні елементи нейтронно-активаційний, хімічний і радіохімічний методи поки не знаходять широкого застосування. Нейтронно-активаційний і хімічний методи зрідка використовуються для визначення концентрації урану і торія, а радіохімічний - радію і торія. Нейтронно-активаційний метод вимагає для аналізу складного устаткування (ядерні реактори), а хімічний і радіохімічний методи вимагають попереднього розділення і концентрації радіоактивних елементів. До того ж ці методи трудомісткі і малопродуктивні тому вони використовуються рідко. Методи, що дозволяють аналізувати зміст тільки урану і торія або радію і торія, доповнюються визначенням калію способом полум'яної фотометрії. Радіаційна характеристика будівельної сировини дається по сумарній дозі випромінювання, обумовленій радієм, торієм і калієм. У разі визначення концентрації урану, а не радію, в розрахунках цієї характеристики дається використання даних по урану. Але слід пам'ятати, що розрахунок величини сумарної питомої активності радіонуклідів за вмістом урану є достовірним, якщо в досліджуваній породі збережений стан радіоактивної рівноваги між ураном і радієм.
При вимірюванні гамма-активності будівельних гірських порід в кар'єрах визначається загальна радіоактивність (у 2
-геометрії). Дані вимірів гамма-активності порід використовуються для виділення в покладі мінеральної сировини з радіаційними параметрами будматеріалів першого і інших класів. Гамма-активність порід заміряється радіометрами типу СРП-68-01 і іншими з сцинтиляційними детекторами. Вимірювання радіоактивності гірських порід ведеться по поверхні оголень, стінкам і дну кар'єру. При прослуховуванні визначається загальний характер гамма-поля, визначаються ділянки з аномальною радіоактивністю. На ділянках з нормальним фоном гамма-випромінювання фіксовані вимірювання ведуться по мережі 1 х 1 м (1 х 2 м), на аномальних ділянках із згущуванням точок спостережень до 0,2 х 0,2 м (0,1 х 0,1 м). На великих за площею оголеннях і в кар'єрах визначення радіоактивності каменя шляхом прослуховування на телефон ведеться по 2-образних маршрутах. Труднодоступні ділянки вивчаються за допомогою телефону по лінійному маршруту уздовж підстави вертикальної поверхні порід. Виміри гамма-активності каменя, що фіксуються, проводяться по профілях, що орієнтуються по можливості навхрест простягання порід. Профілі вимірів прокладаються через дно і стінки і по периметру кар'єру. Уступи кар'єрів і вертикальні стінки оголень обстежуються по профільних лініях шляхом подовження гільзи в два прийоми в нижній і верхній частинах обриву або, при необхідності, за допомогою каротажної апаратури. Відстані між профілями вибираються залежно від геологічних, особливостей обстежуваного покладу, мінливості гамма-поля, розмірів оголень і кар'єрів. Вони можуть змінюватися від 2-5 до 2.5-50 м. Відстані між точками вимірів на профілях змінюються від 1-2 м до 5 м з суцільним прослуховуванням проміжків. Виявлені аномалії деталізують шляхом зменшення фіксованих інтервалів до 0,2-0,1 м з визначення контуру аномальних ділянок за межами профілю. Обстеження гамма-активності порід на родовищі ведеться так, щоб були охарактеризовані всі зустрічні різновиди порід. Жили, зони дроблення, разсланцювання, гідротермальної переробки, мінералізації і області контактів між різними породами обстежуються особливо, із згущуванням мережі гамма-вимірів. Отримані дані перевіряють 10%-им об'ємом контрольних вимірювань, виконаних тим же методом, але іншим приладом. Середньоквадратична відносна погрішність вимірів не повинна перевищувати ±10%. Значення гамма-активності порід в точках вимірів показуються на планах або зарисовках кар'єрів і оголень, або на накладних кальках, які поєднуються з цими планами або зарисовками. На підставі набутих значень радіоактивності порід по кар'єру або оголенні виділяють ділянки розвитку гірських порід, відповідних по гамма-активності будматеріалах першого і інших класів. На ділянках поклади, на яких радіоактивність перевищує перший клас, намічаються місця для гамма-спектрометричних досліджень і випробування на радіоактивні елементи.[13]