Особенности радиационной ситуации при закрытии угольных шахт (шахта “Пролетарская” ГХК Луганскуголь)

Обсуждаются проблемы радиационной ситуации при закрытии или реструктуризации закрывающихся угольных шахт. Предлагается комплексный подход к закрытию шахт, рассматриваются возможные методы снижения радиоактивного заражения до фонового уровня, в частности, с последующим выполнением укрытия для радиоак...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2003
Hauptverfasser: Бабаев, М.В., Пятко, Б.Я., Удалов, И.В.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2003
Schriftenreihe:Вопросы атомной науки и техники
Schlagworte:
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/78429
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Особенности радиационной ситуации при закрытии угольных шахт (шахта “Пролетарская” ГХК Луганскуголь) / М.В. Бабаев, Б.Я Пятко, И.В. Удалов // Вопросы атомной науки и техники. — 2003. — № 6. — С.133-136. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-78429
record_format dspace
spelling irk-123456789-784292015-03-18T03:01:58Z Особенности радиационной ситуации при закрытии угольных шахт (шахта “Пролетарская” ГХК Луганскуголь) Бабаев, М.В. Пятко, Б.Я. Удалов, И.В. Краткие сообщения Обсуждаются проблемы радиационной ситуации при закрытии или реструктуризации закрывающихся угольных шахт. Предлагается комплексный подход к закрытию шахт, рассматриваются возможные методы снижения радиоактивного заражения до фонового уровня, в частности, с последующим выполнением укрытия для радиоактивных отходов шахты из материалов породного отвала. Обговорюються проблеми ситуації при закритті або реструктуризації вугільних шахт. Пропонується комплексний підхід до закриття шахт, розглядаються можливі методи зниження радіоактивного зараження до фонового рівня, зокрема, з наступним виконанням укриття, для радіоактивних відходів шахти з матеріалів породного відвала. The problems of radiation situation under the shutdown or restructurization of coal mines are discussed. The complex approach to the mine shutdown is proposed; the possible methods of radioactive contamination reducing to the radioactive background are examined in particular with the subsequent construction of cover for the mine radioactive waste of rock spoil heaps. 2003 Article Особенности радиационной ситуации при закрытии угольных шахт (шахта “Пролетарская” ГХК Луганскуголь) / М.В. Бабаев, Б.Я Пятко, И.В. Удалов // Вопросы атомной науки и техники. — 2003. — № 6. — С.133-136. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1562-6016 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/78429 621.039:504/622.012.2 ru Вопросы атомной науки и техники Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Краткие сообщения
Краткие сообщения
spellingShingle Краткие сообщения
Краткие сообщения
Бабаев, М.В.
Пятко, Б.Я.
Удалов, И.В.
Особенности радиационной ситуации при закрытии угольных шахт (шахта “Пролетарская” ГХК Луганскуголь)
Вопросы атомной науки и техники
description Обсуждаются проблемы радиационной ситуации при закрытии или реструктуризации закрывающихся угольных шахт. Предлагается комплексный подход к закрытию шахт, рассматриваются возможные методы снижения радиоактивного заражения до фонового уровня, в частности, с последующим выполнением укрытия для радиоактивных отходов шахты из материалов породного отвала.
format Article
author Бабаев, М.В.
Пятко, Б.Я.
Удалов, И.В.
author_facet Бабаев, М.В.
Пятко, Б.Я.
Удалов, И.В.
author_sort Бабаев, М.В.
title Особенности радиационной ситуации при закрытии угольных шахт (шахта “Пролетарская” ГХК Луганскуголь)
title_short Особенности радиационной ситуации при закрытии угольных шахт (шахта “Пролетарская” ГХК Луганскуголь)
title_full Особенности радиационной ситуации при закрытии угольных шахт (шахта “Пролетарская” ГХК Луганскуголь)
title_fullStr Особенности радиационной ситуации при закрытии угольных шахт (шахта “Пролетарская” ГХК Луганскуголь)
title_full_unstemmed Особенности радиационной ситуации при закрытии угольных шахт (шахта “Пролетарская” ГХК Луганскуголь)
title_sort особенности радиационной ситуации при закрытии угольных шахт (шахта “пролетарская” гхк луганскуголь)
publisher Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
publishDate 2003
topic_facet Краткие сообщения
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/78429
citation_txt Особенности радиационной ситуации при закрытии угольных шахт (шахта “Пролетарская” ГХК Луганскуголь) / М.В. Бабаев, Б.Я Пятко, И.В. Удалов // Вопросы атомной науки и техники. — 2003. — № 6. — С.133-136. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
series Вопросы атомной науки и техники
work_keys_str_mv AT babaevmv osobennostiradiacionnojsituaciiprizakrytiiugolʹnyhšahtšahtaproletarskaâghkluganskugolʹ
AT pâtkobâ osobennostiradiacionnojsituaciiprizakrytiiugolʹnyhšahtšahtaproletarskaâghkluganskugolʹ
AT udaloviv osobennostiradiacionnojsituaciiprizakrytiiugolʹnyhšahtšahtaproletarskaâghkluganskugolʹ
first_indexed 2025-07-06T02:31:51Z
last_indexed 2025-07-06T02:31:51Z
_version_ 1836863048270217216
fulltext УДК 621.039:504/622.012.2 ОСОБЕННОСТИ РАДИАЦИОННОЙ СИТУАЦИИ ПРИ ЗАКРЫТИИ УГОЛЬНЫХ ШАХТ (ШАХТА “ПРОЛЕТАРСКАЯ” ГХК ЛУГАНСКУГОЛЬ) М.В. Бабаев, Б.Я Пятко, И.В. Удалов УкрНИИЭП, г. Харьков, Украина Обсуждаются проблемы радиационной ситуации при закрытии или реструктуризации закрывающихся угольных шахт. Предлагается комплексный подход к закрытию шахт, рассматриваются возможные методы снижения радиоактив- ного заражения до фонового уровня, в частности, с последующим выполнением укрытия для радиоактивных отходов шахты из материалов породного отвала. На шахте “Пролетарская” в пределах промпло- щадки, в местах мойки вагонеток и других локаль- ных неорганизованных свалок вдоль бывшего же- лезнодорожного пути, на разрушенном участке тру- бопровода трассы слива шахтных вод скопилось около 22 тыс. м3 низкоактивных радиоактивных от- ходов. В процессе ликвидации шахты принято решение захоронения радиоактивных отходов в рекультиви- руемом пруде-отстойнике шахтных вод. Пруд-отстойник шахтных вод расположен в вер- ховье правого отрога балки Светличной, сооружен в 1961 году. В основании, верхнем и нижнем бьефе плотины проектом предусмотрен противофильтра- ционный экран в виде зуба из глины толщиной 1,0 м. Радиологические исследования на поле шахты “Пролетарская” проводились по двум направлени- ям: − рекогносцировочная радиометрическая съемка шахтного поля, М 1:5000; − детальная – α-, β- и γ-исследования в пределах промплощадки, трассы слива шахтных вод и пруда-отстойника шахтных вод, а также пород- ного отвала. Рекогносцировочной радиометрической съемкой шахтного поля предусматривалось решение следую- щих задач: − изучение мощности дозы γ-излучения и плотно- сти α- и β-излучения почвогрунтов и оценка ра- диационной обстановки на площади шахтного поля; − детализация и оконтуривание в случае обнаруже- ния площадей, локальных участков или отдель- ных точек с повышенным радиационным фоном; − обследование шахтного поля на возможное на- личие бесконтрольных источников ионизирую- щего излучения. Отобранные образцы почвогрунтов и пробы по- родных масс шахтных отвалов подвергались геохи- мическому гамма-спектральному анализу в ХНУ им. Каразина и Украинском НИИ атомных технологий на определение величины суммарной удельной ак- тивности естественных радионуклидов – радия-226, тория-232, калия-40 и цезия-137. Радиационное ка- чество породных масс шахтного отвала оценивалось в соответствии с классификацией допустимых уров- ней суммарной удельной активности естественных радионуклидов в строительных материалах [1,2]. Исследования по определению радиационного качества породных масс шахтных отвалов выполня- лись согласно Приказу Минуглепрома Украины за №654 от 26 декабря 1996 г. и в соответствии с тре- бованиями ДБН.В.1.4.-2.01-97, а также “Методиче- скими рекомендациями по проведению радиаци- онного контроля в строительстве” МЗ и Госстроя Украины, Киев, 1991 г. [1-6]. Количество проб и место их отбора мотивирова- лось объемом и местом разработки отвала для ре- культивации пруда-отстойника. На основании проведенных детальных исследо- ваний территории промплощадки (более 2520 изме- рений) вытекают следующие выводы: − территория промплощадки спланирована под- сыпкой насыпными грунтами, представленными щебнем аргиллита, алевролита, песчаника с включением различного строительного мусора, мощностью 2…3 м; − загрязнение радиоактивными отходами распро- странено по площади локально, но в основном вдоль бывшего железнодорожного пути. Наибо- лее высокой радиоактивностью обладают поро- ды в месте мойки вагонеток, где мощность экс- позиционной дозы γ-излучения достигает 1800 мкР/ч. Площадь распространения радиоактивных отходов составляет около 0,60 га, при средней мощности (толщине слоя) 0,3…0,5 м; − содержание радона в приземном слое воздуха ко- леблется в пределах 2,50…39,0 Бк/м3 и не превы- шает ПДК. В заглубленных сооружениях, где от- сутствует вентиляция, содержание достигает 274,0 Бк/м3, что в 6 раз превышает ПДК для жи- лых и в 2,5 раза для производственных помеще- ний. Отложения по показаниям α-, β-, γ-активности и по содержанию радионуклидов относятся к 1 группе низкоактивных твердых радиоактивных отходов. В результате проведенных исследований по трас- се сбросного коллектора и тальвега балки Светлич- ная можно сделать вывод, что эксплуатация пруда- _________________________________________________________________________________ ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2003. № 6. 133 Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (84), c.133-136. шламонакопителя в течение 35 лет, происходившие процессы миграции с водными и воздушными пото- ками радиоактивных элементов и их накопление, в первую очередь в донных отложениях ручья и ком- муникациях, не сказались на изменении радиацион- ной обстановки, и она находятся в пределах фоно- вых значений (кроме отдельных локальных очагов) для данного района. Основным условием при захоронении радиоак- тивных отходов и рекультивации пруда-отстойника является устройство из указанных материалов (су- глинки, масса породного отвала) противофильтра- ционного экрана, исключающего инфильтрацию, а следовательно, вымывание токсических веществ и миграцию их в окружающую среду. В результате того, что вредные вещества в водо- растворенной форме оказывают на человеческий ор- ганизм наиболее губительное влияние, были прове- дены опыты на выщелачивание и сорбционные свойства тяжелых металлов 1 класса опасности по токсичности, наиболее часто встречающихся в под- земных водах Донбасса, таких как: свинец, ртуть, мышьяк и кадмий. В связи с высоким содержанием бария в шламах (3 класс опасности) производилось исследование его десорбции. По данным лаборатор- ных исследований сделан вывод, что выщелачива- ние ртути и мышьяка практически ничтожно мало. Несколько выше оно у свинца, кадмия и бария. Од- нако сорбционные свойства шламов и подстилаю- щих суглинков по отношению ко всем металлам оказываются на 2-3 порядка выше, чем их выщела- чивание. С учетом того, что подземные воды в пре- делах пруда-отстойника отсутствуют, миграции их за пределы рекультивированного пруда практически не будет. Так как при рекультивации будет производиться захоронение радиоактивных отходов, рассмотрен процесс их влияния на окружающую среду. Необхо- димо отметить тот факт, что, во-первых, подземные воды в пределах полигона отсутствуют, а во вторых, – проектом предусматриваются мероприятия, прак- тически исключающие инфильтрацию атмосферных осадков и поверхностных вод. Известным фактом из литературных данных яв- ляется то, что горизонтальная миграция радиоактив- ных веществ с поверхностным стоком в зонах недо- статочного и умеренного увлажнения не происхо- дит. Подтверждением этого служат и данные радио- метрических исследований, проведенных по пути поверхностного стока шламовых и хозбытовых вод ниже дамбы пруда. Из этих данных видно, что толь- ко на расстоянии до 400 м наблюдается несколько повышенная радиоактивность отложений, а далее как по коммуникациям, так и в урезе балки их пока- зания не превышают фоновых значений. Миграция радиоактивных веществ зависит от степени фиксации их в твердых отходах и возможна только с инфильтрирующимися атмосферными осадками. Для предотвращения процессов миграции радио- активных элементов в проекте захоронения преду- смотрен практически водонепроницаемый противо- фильтрационный экран из послойно укатанных су- глинков с конечным коэффициентом фильтрации 10-5…10-7 см/с. Исходя из условий, что коэффициент фильтрации в экране составит порядка 0,0009 м/сут, а мощность его в среднем около 5 м с учетом мощности суглинков 1,0 м и незараженных шламов 4,0 м, миграция их во времени за пределы полигона будет сведена практически к нулю. Немаловажным фактором является то, что на всех участках, включая территорию пруда отстойни- ка шахтных вод, мощность отложений, загрязнен- ных радиоактивными веществами, не превышает 0,3 м (принятый интервал опробования), и только в ме- сте, где происходила мойка вагонеток, на локальном участке, мощность их достигает 1,5 м. Перенос радионуклидов может происходить только в виде взвешенных веществ с шахтными во- дами с хозбытовыми стоками, зараженными радио- активными веществами от продуктов сгорания уг- лей (котельные шлаки, воздушный перенос). С целью определения действительной мощности отложений, загрязненных радиоактивными веще- ствами в пруде-отстойнике шахтных вод, был прове- ден анализ стоков и количества осевших взвешен- ных веществ из стоков шахтных вод и хозбытовых стоков. Анализ показал, что количество осадков за 40 лет эксплуатации пруда-отстойника составит 30 см, однако по данным изысканий мощность на- мывных отложений в районе дамбы составляет 4,0 м, а в хвостовой части выклинивается до 0,5… 1,0 м. Отсюда следует вывод, что отложения в пру- де-отстойнике в основном сложены продуктами сно- са глинистых материалов со склонов балки поверх- ностным стоком в период ливневых осадков. Про- дукты сноса постоянно смешивались и разбавлялись взвешенными веществами шахтных и хозбытовых вод. Исходя из вышеизложенного, после строитель- ства полигона влияние его на гидросферу в ракурсе загрязнения ее тяжелыми металлами можно исклю- чить. Для прогнозирования возможного влияния поли- гона захоронения радиоактивных отходов на гидро- сферу были произведены анализы на содержание тя- желых металлов, радионуклидов и радона в природ- ных и техногенных водах. Анализы проводились по подземным водам Светличанского водозабора: Ле- вобережная группа – 3 скважины, Правобережная группа – 1 скважина. Поверхностные воды исследо- вались из проб стоков, отобранных в левом плече дамбы, из ручья хозбытовых стоков пос. Новотош- ковка и в районе левого и правого берега реки С.До- нец (источники). По данным анализов можно сделать вывод, что превышение значений ПДК имеется по следующим элементам: свинец, марганец, кадмий, барий, ко- бальт и хром. Остальные элементы находятся в пре- делах ПДК. Свинцом загрязнены поверхностные воды в районе дамбы и ручья хозбытовых стоков. Какой-либо закономерности в загрязнении подзем- _____________________________________________________________________________ ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2003. № 6. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (84), c.133- 134 ных вод поверхностными стоками не наблюдается, так, например, содержание марганца в районе пру- да-отстойника составляет 0,280 мг/дм3 при ПДК-0,1 мг/дм3, в скважине №30 Светличанского водозабора – 0,316 мг/дм3; содержание бария в районе пруда-от- стойника – 0,700 мг/дм3 при ПДК-0,1 мг/дм3, в сква- жине №30 Светличанского водозабора – 0,940 мг/дм3; содержание хрома в районе пруда-0,980 мг/дм3, при ПДК-0,050 мг/дм3, в скважине №30 Светличанского водозабора – 0,263 мг/дм3. С целью установления взаимосвязи сточных вод шламонакопителя и подземных вод водозаборов были произведены анализы по определению радио- нуклидов как наиболее чувствительных независи- мых индикаторов. Определялись характерные для данного района радионуклиды Th-232, Ra-226, Pb- 210, Po-210, K-40 и одновременно проводился замер содержания радона в подземных и поверхностных водах. Мощность экспозиционной дозы γ-излучения мкР/ч на промплощадке шахты “Пролетарская” Номер скважин Глубина отбора проб, м Поверхн. (устье скв.) 0,3 0,5 1,0 2,0 2,5 3,0 Наименование грунтов 1 136 20 16 10 - - - Насыпь аргиллита, алеври- та, битый кирпич 2 35 19 22 15 - - - то же 2а 106 27 27 23 - - - -/- 3 236 25 26 24 - - - -/- 4 220 212 95 53 25 - - -/- 4б 104 67 59 43 23 - - -/- 5 141 55 45 28 - - - -/- 6 130 68 59 26 - - - -/- 9 236 242 220 202 188 145 34 -/- 9а 160 101 72 35 16 - - -/- 36 320 280 181 98 54 22 - -/- 37 60 46 32 27 - - - -/- Из результатов анализа и данных замеров (табли- ца) видно: − содержание Th-232 повышено в стоках из пруда и скважины №2 Ольховского водозабора, где их удельная активность соответственно равна 291 и129 Бк/м3, но не превышает ПДК; − удельная активность Ra-226 и К-40 выше ПДК в скважине №30 Правобережной группы и ниже в стоках пруда-отстойника; − эманация Ra-226, Rn-222 в подземных водах во- дозаборов выше, чем в поверхностных водах пруда-отстойника и в сливных колодцах после пруда. Так в поверхностных водах пруда-отстой- ника содержание радона достигает 90 Бк/дм3, в колодце слива ниже дамбы – 114 Бк/дм3; а в под- земных водах – в Правобережной группе (сква- жина №30) – 140 Бк/дм3, в Ольховской группе (скважина №2) – 200 Бк/дм3, в Капитоновской группе (скважина № 4) – 38 Бк/дм3, что соответ- ствует нормам НРБУ-97 п.8.6.4. (Уровни дей- ствий природных радионуклидов в источниках хозпитьевого водоснабжения) составляют для Rn-222 100 Бк/дм3, что для скважин №30 и 2 в 1,5…2,0 раза превышает нормативный уровень. [1-6] ВЫВОДЫ На основании произведенных детальных иссле- дований состава шламовых отложений, продуктов захоронения радиоактивных отходов в пределах пруда-отстойника шахтных вод, состава шахтных вод и поверхностных стоков, качественного и коли- чественного анализов подземных вод Светличанско- го водозабора сделаны следующие выводы. 1. При проведении инженерно- геологической съемки установ- лено отсутствие фильтрации из пруда-отстойника в обход пло- тины и под плотиной. 2. В процесcе изысканий грунто- вые воды не обнаружены. Шла- мовые отложения имеют туго- пластичную и мягкопластичную консистенцию. 3. При незначительных содержа- ниях взвешенных веществ в об- щей массе отложений содержа- ние радионуклидов ничтожно мало и по всей толще не превы- шает фоновых значений. При интервале измерений керна с 0,3 м в скважинах не зафиксирова- но радиоактивности выше фоно- вых значений, за исключением площадки мойки вагонеток. 4. На подземные воды, в частно- сти, на Светличанский водоза- бор как источник централизо- ванного водоснабжения населе- _____________________________________________________________________________ ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2003. № 6. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (84), c.133- 135 ния, пруд-отстойник шахтных вод практически не оказывал никакого влияния в период экс- плуатации шахты по всем пара- метрам: составу, содержанию тяжелых металлов и радиону- клидов. 5. По нашим прогнозам, загрязне- ние подземных вод Правобе- режной группы скважин Свет- личанского водозабора, в частности, скважины №30, происходит вследствие объеди- нения аллювиального и мелово- го водоносных горизонтов, в ре- зультате выхода из строя обсад- ных труб, изолирующих эти го- ризонты при длительной их экс- плуатации (до 50 лет и выше) и сильной агрессивности вод к металлам. Вторым фактором может служить переток аллю- виальных вод по затрубным пространствам при понижении статического уровня ниже подо- швы залегания аллювиальных отложений, в результате чего происходит выщелачивание ме- ловых пород по трещинам. 6. Проектом захоронения радиоак- тивных отходов в пределах пру- да-отстойника шахтных вод предусмотрены мероприятия, полностью исключающие воз- можность миграции радиону- клидов за пределы полигона за- хоронения. Главным условием в этом случае является обустрой- ство противофильтрационных экранов с коэффициентом фильтрации 10-7см/с по поверхности шламо- вых отложений в основании складирования радиоактивных отходов и с поверхности их укрытия. ЛИТЕРАТУРА 1.“Методические рекомендации по оценке радиаци- онной обстановки в населенных пунктах” б. МЗ СССР. М.,1990г. 2.“Методические рекомендации по оценке радиаци- онной обстановки в населенных пунктах, в зоне ра- диоактивного загрязнения со средней плотностью до 5 Ки/м2 цезия-137”. Украинская межведомствен- ная комиссия радиационного контроля загрязнения природной среды. Киев, 1992. 3.СанПиН 42-129.11-3938-85 (СПОРО-85). Сани- тарные правила обращения с радиоактивными от- ходами. М., 1986. 4.СНиП 2.01.28-85. Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. Основные положения по проектированию. М.: «Гос- строй», 1985. 5.Нормы радиационной безопасности Украины НРБУ-97. Киев, 1997. 6.ДСП 6.074.120-01. Державні санітарні правила поводження з радіоактивними відходами. Затвер- джено 28.12.2000 р. Київ, 2001. ОСОБЛИВОСТІ РАДІАЦІЙНОЇ СИТУАЦІЇ ПРИ ЗАКРИТТІ ВУГІЛЬНИХ ШАХТ (ШАХТА “ПРОЛЕТАРСЬКА” ГХК ЛУГАНСЬКВУГІЛЛЯ) М.В. Бабаєв, Б.Я Пятко, І.В. Удалов Обговорюються проблеми ситуації при закритті або реструктуризації вугільних шахт. Пропонується комплексний підхід до закриття шахт, розглядаються можливі методи зниження радіоактивного зараження до фонового рівня, зокрема, з наступним виконанням укриття, для радіоактивних відходів шахти з матеріалів породного відвала. RADIATION SITUATION UNDER COAL MINES SHUTDOWN MINE “PROLETARSKAY”, GHK LU- GANSKUGOL) M.V. Babayev, B.Y. Piyatko, I.V. Udalov The problems of radiation situation under the shutdown or restructurization of coal mines are discussed. The complex ap- proach to the mine shutdown is proposed; the possible methods of radioactive contamination reducing to the radioactive back- ground are examined in particular with the subsequent construction of cover for the mine radioactive waste of rock spoil heaps. _____________________________________________________________________________ ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2003. № 6. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (84), c.133- 136 УДК 621.039:504/622.012.2 М.В. Бабаев, Б.Я  Пятко, И.В. Удалов УкрНИИЭП, г. Харьков, Украина