一种露天煤矿放射性环境地质综合调查方法技术

本发明专利技术提出了一种露天煤矿放射性环境地质综合调查方法，包括以下步骤：在露天煤矿重点区及主要影响区内开展环境γ辐射剂量率、土壤氡浓度、土壤氡析出率调查，并进行评价分区；针对环境γ辐射剂量率达到危险区的调查点、土壤氡浓度及岩土氡析出率达到重度危险区的调查点进行空气中氡浓度测量，对空气氡超标点位开展长期监测，同时采取放射性岩土测试样品，评价岩土放射性核素含量；在煤矿周边区域开展水环境及地下水放射性调查，含放射性元素粉尘沉积以及煤矿开采对浅层地下水的放射性影响；结合地质环境调查工作内容编制煤矿放射性环境地质调查成果报告及图件，提出主要结论及对策建议，为煤矿放射性环境现状防护以及后续开发提供参考。

A comprehensive survey method of radioactive environmental geology in opencast coal mine

【技术实现步骤摘要】
一种露天煤矿放射性环境地质综合调查方法
本专利技术属于环境地质调查以及环境评价技术方法领域，尤其涉及一种可能含有少量放射性元素的露天煤矿放射性环境地质综合调查方法。
技术介绍
近年来，随着公众环保意识的不断增强，矿产开发产生的污染逐渐受到社会各界的关注，而矿产资源产生的放射性危害也逐步进入公众的视野。因此，开展露天煤矿(尤其是含有少量放射性元素的矿产资源)开发的放射性环境地质评价，即是保证环境质量防止放射性污染、保障人员健康的必要工作，也是消除公众放射性恐慌保证资源合理利用的有效措施。目前尚缺少系统的露天煤矿放射性环境地质综合调查评价方法，而本方法以人员在环境中的辐射环境安全为主要考虑对象，从露天煤矿的辐射环境外在表现、本质、影响三个方面为出发点，进行系统调查评价：首先综合评价环境伽马吸收剂量率、以及氡子体的主要影响因素(土壤氡、氡析出率、空气氡浓度等)的危害程度并分级；兼顾调查异常区岩土水的核素含量，查明放射性异常原因并评价辐射环境影响；对开采区周边区域地下水放射性进行调查，评价煤矿开采对区域地下水的影响。
技术实现思路
本专利技术提出的一种露天煤矿放射性环境地质综合调查方法，用于解决以上所提出的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种露天煤矿放射性环境地质综合调查方法，包括以下步骤：S1：环境γ辐射剂量率水平调查(1)调查区域：调查的重点目标为露天煤矿开采区(采坑、剥离平面)、排土堆、尾矿堆、煤矿运输道路、工矿企业污水排放口、煤矿开采影响区等。(2)测量网点布设：根据调查区的面积、形状、位置，对于开采区、尾矿堆等面积较大的区域按照100m*50m网度布点(参照《地面伽马能谱测量规范EJ/T363-2012》中1:10000比例尺点密度布点，线距100m，点距50m)；对于运输道路、工矿企业主要建筑、排水口等按照剖面线或者以测点的形势开展测量工作。在现场调查或已有调查中发现的异常点，应尽可能加密测量，网度50m*10m(参照《地面伽马能谱测量规范EJ/T363-2012》中1:5000比例尺测量点密度布点，50m线距，10m点距)，在现场查找其最值点，并记录最值点其外部环境，以便后续工作采取岩土样品进行放射性元素含量测量。(3)测量结果及评价：每个测点进行三次测量，记录测量值及平均值，但以平均值作为测量结果，当偏差超过25％，重新进行测量。测量仪器的选择、测量方法、记录内容及剂量估算方法参照《环境地表γ辐射剂量率测定规范》(GB14583-1993)相关技术要求执行以及所选择仪器的注意事项。在测量的过程中发现测量值超标后(参见表1，参考《煤炭资源开采天然放射性核素限量》DB65/T3471-2013)。根据工作进度定期检查，检查工作量不少于总工作量的5％。危险区要应进行100％检查，偏高区进行50％检查。表1地表γ辐射剂量率分区表S2：土壤氡浓度及岩土氡析出率测量(1)测量网点布设：土壤氡浓度和岩土氡析出率同点位测量，测量布点方式及区域同环境γ辐射剂量率调查相同(100m*50m网度，线距100m，点距50m)。在环境γ辐射剂量率异常点、土壤氡浓度异常点所在区域加密测量(同环境γ辐射剂量率调查加密测量，50m*10m，50m线距，10m点距)，以便圈定异常区位置及分布。(2)土壤氡浓度测量方法：土壤氡浓度是土壤中含有放射性元素的重要表现之一，且土壤氡浓度是国际癌症研究机构已确认氡是产生肺癌的重要因素之一，也是保护煤矿工作人员健康的重要环境检测项目。结合工作目的及实际情况，建议使用闪烁瓶法或基于闪烁平法原理的测氡仪进行测量。测量方法：测量时间宜在8：00～18：00之间，现场取样测试工作不应在雨天进行，如遇雨天，应在雨后24h后进行，要求场地无积水后，土壤不能过于潮湿。现场测试应有记录，记录内容包括：测量点布设图，点位土壤类别，现场地表状况描述，测试前24h以内工程地点的气象状况等。在每个测试点，应采用专用钢钎打孔。孔的直径宜为20～40mm，孔的深度宜为600～800mm。成孔后，应使用头部有气孔的特制的取样器，插入打好的孔中，取样器在靠近地表处应进行密闭，避免大气渗入孔中，然后进行抽气，使用氡测量仪对钢管内进行氡浓度测定。地表土壤氡浓度测试报告的内容应包括：取样测试过程描述、测试方法、土壤氡浓度测试结果等。(3)岩土氡析出率测量方法：土壤氡析出率测量对环境中氡气来源及水平、氡暴露评价等具有重要意义。将被测点土壤或岩石的表面清理出直径至少为30厘米的平坦面，将氡聚集罩平扣在平整表面上。视被测物不同可选用土壤或密封泥将氡聚集罩周边压实密封，且氡聚集罩的进、出口要分别连接与之配套的胶皮管，以达到密封效果。按30分钟时间间隔埋设氡聚集罩，到预定时间后，连接仪器进行测量。(4)仪器选择及校准仪器符合下列标准的测量原理和要求：T/CECS569-2019《建筑室内空气中氡检测方法标准》；GB50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(2013年版)；GB/T16147-1995《空气中氡浓度的闪烁瓶测量方法》。仪器工作温度应在-10℃～40℃之间，相对湿度小于90％，不确定度小于20％。在野外测量前，应进行仪器的“三性”检查，即准确性、一致性、稳定性。所使用仪器应统一校准，校准工作应在国家级的辐射计量站检定，实际测量平均值与标准值的相对误差不大于5％。多台仪器在同一固定点的测量，其中任意两台仪器测量值的相对误差不大于5％。仪器在测量范围内任何一固定值的基点上连续工作8小时，测量值的相对误差不大于5％；仪器每次使用前后应在检查基点上进行长期稳定性检查，测量值与基点值的相对误差不大于5％。(5)测量结果评价：土壤氡浓度及岩土氡析出率测量均进行三次测量，原则同环境γ辐射剂量率。由于煤矿属于工矿用地，土壤氡主要危害对象为矿区工作人员，土壤氡浓度评价工作参照《民用建筑工程室内环境污染控制规范(GB50325-2010)》中“4.2工程地点土壤中氡浓度调查及防护”规定。每日测量工作结束后编写工作小结，根据工作进度定期检查，检查工作量不少于总工作量的5％。结合土壤氡浓度测量结果及岩土氡析出测量结果进行综合评价，评价结果分区中，中重度危险区要应进行100％检查，轻度危险区进行50％检查。表2土壤氡浓度分区表S3：空气中氡浓度测量与监测环境γ辐射剂量率代表测点周边物质发出的γ射线产生的空气吸收剂量率，当测量值超过1700nGy/h的调查点(危险区)，开展空气中氡浓度测量；土壤氡浓度和土壤氡析出率表征土壤中氡的天然浓度值和能够通过土壤表面析出到空气中速率，土壤氡浓度及岩土氡析出率达到重度危险区分类时，进行空气中氡浓度测量；根据测量结果空气氡浓度超标点位应开展大气中氡浓度长期监测。测量工作在原环境γ、土壤氡浓度、氡析出率测量点位开展，测量均进行三次。在大气氡浓度超标点位建立空气中氡浓度长期监测，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种露天煤矿放射性环境地质综合调查方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：在露天煤矿重点区及主要影响区内开展环境γ辐射剂量率水平调查，包括开采区(采坑、剥离平面)、排土堆、尾矿堆、煤矿运输道路、工矿企业污水排放口、煤矿开采影响区等，查明区域环境γ辐射剂量率水平并根据测量结果评价分级，圈定安全区、偏高区、危险区。/nS2：在露天煤矿重点区及主要影响区内开展土壤氡浓度、土壤氡析出率测量，结合土壤氡浓度测量、岩土氡析出测量数据进行综合评价，对评价结果按照安全区、轻度危险区、中度危险区、重度危险区进行分区。/nS3：根据S1和S2步骤结果，针对环境γ辐射剂量率达到危险区的调查点、土壤氡浓度及岩土氡析出率达到重度危险区的调查点进行空气中氡浓度测量，对空气氡浓度测量结果超标点位开展大气中氡浓度长期监测，以5日周期，每5日监测1次，防止空气氡浓度超标直接对区域内人员造成辐射伤害。/nS4：根据S1和S2步骤结果，针对环境γ辐射剂量率达到危险区的调查点、土壤氡浓度及岩土氡析出率达到重度危险区的调查点，开展放射性岩土测试样品采取和测试工作，评价岩土放射性核素含量，样品性质以测点现场实际土壤、岩性为准，包括土壤、覆岩、煤及矸石等。同时在煤矿周边区域煤矿排水口、矿坑水等地表水体及底泥开展放射性测试样品采取分析工作，以排除由于含放射性元素粉尘沉积导致的放射性污染；在煤矿临近区域应开展浅层地下水样品采取工作，排除煤矿开采对浅层地下水的放射性环境影响。/nS5：依据S1、S2、S3步骤结果，系统开展数据整理及分析工作，根据调查区面积选择合适比例尺绘制放射性测量成果图件，圈定环境γ辐射剂量率危险区、土壤氡浓度氡析出重度污染区，以图件方式进行成果表达。/nS6：收集煤矿区域已有资料，结合本次工作进展及前述S1-S5的工作内容编写煤矿放射性环境地质调查成果报告，报告在详细叙述工作过程、结果后，并提出下面6个方面(但不局限于)主要结论及对策建议，为煤矿放射性环境现状防护以及后续开采提供参考。/n...

【技术特征摘要】
1.一种露天煤矿放射性环境地质综合调查方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在露天煤矿重点区及主要影响区内开展环境γ辐射剂量率水平调查，包括开采区(采坑、剥离平面)、排土堆、尾矿堆、煤矿运输道路、工矿企业污水排放口、煤矿开采影响区等，查明区域环境γ辐射剂量率水平并根据测量结果评价分级，圈定安全区、偏高区、危险区。
S2：在露天煤矿重点区及主要影响区内开展土壤氡浓度、土壤氡析出率测量，结合土壤氡浓度测量、岩土氡析出测量数据进行综合评价，对评价结果按照安全区、轻度危险区、中度危险区、重度危险区进行分区。
S3：根据S1和S2步骤结果，针对环境γ辐射剂量率达到危险区的调查点、土壤氡浓度及岩土氡析出率达到重度危险区的调查点进行空气中氡浓度测量，对空气氡浓度测量结果超标点位开展大气中氡浓度长期监测，以5日周期，每5日监测1次，防止空气氡浓度超标直接对区域内人员造成辐射伤害。
S4：根据S1和S2步骤结果，针对环境γ辐射剂量率达到危险区的调查点、土壤氡浓度及岩土氡析出率达到重度危险区的调查点，开展放射性岩土测试样品采取和测试工作，评价岩土放射性核素含量，样品性质以测点现场实际土壤、岩性为准，包括土壤、覆岩、煤及矸石等。同时在煤矿周边区域煤矿排水口、矿坑水等地表水体及底泥开展放射性测试样品采取分析工作，以排除由于含放射性元素粉尘沉积导致的放射性污染；在煤矿临近区域应开展浅层地下水样品采取工作，排除煤矿开采对浅层地下水的放射性环境影响。
S5：依据S1、S2、S3步骤结果，系统开展数据整理及分析工作，根据调查区面积选择合适比例尺绘制放射性测量成果图件，圈定环境γ辐射剂量率危险区、土壤氡浓度氡析出重度污染区，以图件方式进行成果表达。
S6：收集煤矿区域已有资料，结合本次工作进展及前述S1-S5的工作内容编写煤矿放射性环境地质调查成果报告，报告在详细叙述工作过程、结果后，并提出下面6个方面(但不局限于)主要结论及对策建议，为煤矿放射性环境现状防护以及后续开采提供参考。


2.根据权利要求1所述的一种露天煤矿放射性环境地质综合调查方法，其特征在于，所述S1中，环境γ辐射剂量率水平调查在露天煤矿重点区及主要影响区内开展，根据测量结果...

【专利技术属性】
技术研发人员：王威，王文旭，孟利山，柳富田，陈社明，
申请(专利权)人：中国地质调查局天津地质调查中心，
类型：发明
国别省市：天津;12