CC BY
79
© Г.И. Коршунов, H.A. Миронснкова, Р.В. Потапов, A.A. Яковснко, 2013
Г.И. Коршунов, Н.А. Мироненкова, Р.В. Потапов, A.A. Яковенко
РАДИАЦИОННАЯ ОБСТАНОВКА НА ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РУДНИКАХ, ЗОЛОТОДОБЫВАЮЩИХ И ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ШАХТАХ
Сформулированы основные закономерности формирования радиационной обстановки на полиметаллических, золотодобывающих и железнорудных рудниках. Приведен анализ имеющихся данных фактической радиационной обстановке на этих рудниках и рекомендации по ее нормализации.
Ключевые слова: радон, радиационная обстановка, нормализация радиационной обстановки, эквивалентная равновесная объемная активность радона (ЭРОА), горные выработки.
Разведка и добыча полезных ископаемых на неурановых шахтах связана с воздействием на рабочих не только рудничной пыли, токсичных газов, вибрации, шума, но и комплекса радиационных факторов. Изучение воздействия радиационных факторов на персонал началось после появления уранодобывающей промышленности [1].
Принято считать, что радиационная обстановка в горных выработках определяется в основном естественными причинами и это является основным положением при построении системы радиационной защиты персонала, работающего в подземных условиях [2, 3, 4].
В течение длительного времени считалось, что радиационному воздействию подвержены только горняки урановых рудников и лица, работающие с приборами, содержащими источники ионизирующего излучения, и только с 1961 г. было начато систематическое изучение радиационной обстановки на предприятиях, не связанных с добычей и переработкой радиоактивных полезных ископаемых [5, 6].
Радиационная обстановка при подземной разведке и добыче полезных ископаемых формируется за счет загрязнения руднич-
ной атмосферы изотопами радона и продуктами их распада, а также додгоживушими природными радионуклидами уранового и ториевого рядов в витаюшей рудничной пыди. В некоторых случаях значительный вклад в облучение работников может давать гамма-излучение руд и вмешаюших пород. Источниками поступления изотопов радона в атмосферу подземных сооружений являются породы, содержашие в том или ином количестве радионуклиды
ооо ооо ООО
рядов и и Тп, шахтные воды, обогашенные Ип [7].
Основными факторами влияюшими на величину эквивалентной равновесной объемной активности дочерних продуктов распада радона и торона (ЭРОА) в воздухе подземных выработок являются скорость эксхаляции изотопов радона из пород и руд, удельная активность Ип в шахтных водах, интенсивность и способ проветривания выработок и способ их отработки.
В 1987—1991 годах было проведено первичное обследование радиационной обстановки на 59 подземных рудниках бывшего СССР [8, 9]. Среди обследованных рудников было 38 полиметаллических, 10 золотодобываюших и 6 железорудных.
Было установлено, что основной вклад в индивидуальные дозы облучения подземного персонала вносят дочерние продукты распада радона (до 90 м3 в/год). Вклад в дозу других радиационно-опасных факторов был сушественно меньше: дочерние продукты торона — до 7 м3 в/год; внешнее гамма-излучение — до 0,6 м3 в/год; долгоживушие радионуклиды ряда урана и тория — до 0,4 м3 в/год.
Средние по отдельным шахтам дозы облучения персонала находились в пределах 0,3—90 м3 в/год, максимальные — в пределах 0,6-740 м3в/год.
Доля рудников, где индивидуальные дозы облучения отдельных лиц превышали установленный предел 5 м3 в/год, составляет 54 %. На 37 % обследованных рудников выше норматива оказалось среднее по руднику значение дозы облучения подземного персонала. На 24 % рудников имеет место превышение профессионального предела дозы (20 м3 в/год). На 8 % рудников выше профессионального предела оказалась средняя доза облучения персонала.
Благоприятная радиационная обстановка (максимальные дозы облучения 2 м3 в/год) имеет место на 25 % рудников,
значительная часть которых расположена в зоне вечной мерзлоты. На 15 % рудников максимальные дозы облучения 1 м3 в/год и необходимость в проведении здесь радиационного контроля отсутствует.
Средние по отдельным рудникам значения удельной активности (УА) радия-226 в рудовмещающих породах находились в диапазоне 9-360 Бк/кг, среднее значение по всем обследованным рудникам составило 74 Бк/кг. Средние по рудникам значения УА тория-232 в рудовмещающих породах оказались в диапазоне 6-180 Бк/кг.
Данные по рудникам с наиболее неблагоприятной радиационной обстановкой приведены в табл. 1. Для этих рудников характерны высокие значения УА радия-226 и тория-232 в ру-довмещающих породах и/или малая интенсивность проветривания горных выработок. Наиболее высокие значения ЭРО-Акп„ зафиксированы на рабочих местах, расположенных в зоне действия исходящей воздушной струи рудника[10].
Проанализировав имеющиеся данные, можно сделать вывод что радиационная обстановка на большей части обследованных полиметаллических рудников и железорудных шахт является неблагоприятной. И поскольку основным поражаемым органом являются легкие, то большинство возможных мер должны быть направлены на то, чтобы снизить поступление радионуклидов в легкие. Достижение данной цели возможно двумя путями — снижение содержания радиоактивных веществ в воздухе рабочей зоны и непосредственно ограничение поступления радионуклидов в легкие. К первой группе мероприятий относятся такие, как выбор оптимального способа разработки месторождения, изоляция источников поступления радионуклидов в атмосферу рудника (шахты), оптимизация вентиляции горных выработок и очистка воздуха от радиоактивных аэрозолей. Ко второй группе относится применение средств индивидуальной защиты (СИЗ) легких и организация работы персонала таким образом, чтобы сократить время пребывание людей на радиационно-опасных участках. При возможности облучения всего организма человека за счет внешнего гамма-излучения применяются такие меры как изоляция источника излучения, его обход и ограничение времени пребывания людей в опасной зоне [11, 12].
Таблица 1
Уровни облучения подземного персонала полиметаллических рудников, золотодобывающих и железорудных шахт
Предприятие Рудник (шахта) Сырье Удельная активность, Бк/кг Дозы облучения, м3 в/год
На-226 ть- 232 Средняя Максимальная
Алтайский ГОК Змеиногор-ский Н-Золоту-шинский С-Золоту-шинский РЬ, 2п РЬ, 2п Ре 21 11 9,5 170
Лебединский ГОК Лебединская др. Ре 147 12 90 240
Стойленский ГОК Стойленская др. Ре 18 49 13 740
Салаирский ГОК Свинц-цин-ковый РЬ, 2п 12 52 8,9 82
НПО «Сиб- Темир-Тау Ре 5,5 19
руда» Шерегейская Ре 6,3 30
Михайловский ГОК Михайловск. др. Ре 9 6 3,6 24
Южуралзо-лото НовоТроицкая Аи 11 32
Центральная Аи 9,5 32
Балейзолото Тасеево Аи 18 14 7,0 13
Верш-Дарас. Верш-Дарасун Аи 89 18 8.0 15
ГРЭ Верш-Шахд. РУ Ма- 38 92
Садонский Архонский РЬ, 2п 126 38 7,1 12
комб-т Садонский РЬ, 2п 145 134 7,3 11
Згидский РЬ, 2п 78 74 10 23
Холстинекий РЬ, 2п 96 63 5,2 6,7
Ингичкин- Капитальный Ш 133 52 2,9 6,6
ское РУ Северный Ш 185 62 6,9 13
Окончание табл. 1
Предприятие Рудник Сырье Удельная ак- Дозы облучения,
(шахта) тивность, Бк/кг м3 в/год
На- ть- Сред- Макси-
226 232 няя мальная
Койташское Койташский ш 147 38 3,2 6,4
РУ Угатский ш 170 38 4,4 6,8
Лениногор- Лениногор- РЬ, 2п 50 30 2,1 7.9
ский ПМК ский
40-лет РЬ, 2п 43 33 6,4 12,0
ВЛКСМ
«Казвольф- им. Джамбула Ш, Мо 361 125 22 47
рам» Юго- Восточный Ш, Мо 295 188 66 110
Выше перечисленные меры нормализации радиационной обстановки являются типовыми, однако учитывая сложность процесса эксхаляции радона и индивидуальности процессов формирования радиационной обстановки в горных выработках, можно сделать вывод, что на полиметаллических, золотодобывающих и железнорудных рудниках необходимо детальное радиометрическое обследование и разработка, при необходимости, методов мониторинга и/или мер по нормализации радиационной обстановки.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Холейди Д.А. Проблема радона в урановых рудниках / Д.А. Холей-ди, Д.Е. Раминг [и др.]. // М., 1961. — 100 с.
2. Зашита от радона-222 в жилых зданиях и на рабочих местах. / Публикация 65 МКРЗ. // М. Энергоатомиздат. 1995. с. 78.
3. Облучение от естественных источников ионизирующего излучения. / Доклад НК ДАР ООН Генеральной ассамблее ООН за 1988 г. Нью-йорк. // ООН. 1988. 92 с.
4. Терентьев М.В., Крисюк Э.М. Проведение защитных мероприятий в неурановых подземных рудниках. / Технический прогресс в Атомной промышленности. Серия горно-металлургическое производство. вып.5. // 1988. — С. 29—31.
5. Радиационная защита на урановых и других рудниках. / Публикация 24 МКРЗ. пер. с англ. // М.: Энергоатомиздат. 1979. — 76 с.
6. Радиационная защита в рудниках. / Публикация 47 МКРЗ. пер. с англ. // М.: Энергоатомиздат. 1988. — 37 с.
7. Королева H.A., Стамат И.П., Терентьев М.В., Терентьев Р.П. Уровни облучения природными источниками излучения работников подземных предприятий неурановой промышленности. / Радиационная гигиена Том 1 № 4,
8. Терентьев М.В., Королева H.A., Крисюк Э.М. Радиационно-гигиени ческие условия труда шахтеров неурановых рудников. / Технический прогресс в атомн. промышленности. Серия: Горно-металлургическое производство, Вып. 1, стр. 38-43, 1988.
9. Чумаченко A.M., Ананьев A.M., Голубкова И.Ф., Фомин H.A. О радиоактивной загрязненности атмосферы рудников по добыче руд цветных и редких металлов. /Цветная металлургия, № 2, стр. 66-70, 1992.
10. Павлов И.В. Уровни облучения подземного персонала рудников. / АНРИ №1(36). 2004. с. 2-7.
11. Салтыков Л.Д., Шалаев И.Л., Лебедев Ю.А. Радиационная безопасность при разведке и добыче урановых руд. / М. Энергоатомиздат. 1984.
12. Павлов И.В., Покровский С.С., Камнев E.H. Способы обеспечения радиационной безопасности при разведке и добыче урановых руд. / М. Энергоатомиздат. 1994. 256 с. ЕШ
Коршунов Г.И. — доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой,
Мироненкова H.A. - кандидат технических наук, доцент, bpirgp@spmi.ru, Потапов Р.В. - аспирант, Яковенко A.A. - аспирант,
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», rectorat@spmi.ru
2008 г.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
