Прогноз и нормализация радиационной обстановки при освоении подземного пространства в условиях повышенной радоноопасности горных пород

• Автор: Яковенко, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 134 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ В ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЯХ

1.1 Принципы нормирования радиационной безопасности

1.2 Радиационная обстановка в горных выработках шахт, рудников и подземных сооружений
1.3 Горно-геологические условия, влияющие на формирование радиационной обстановки в подземных сооружениях Северо-Западного региона

1.4 Типы подземных сооружений

1.5 Анализ результатов измерений объёмной активности радона и плотности потока радона в подземных сооружениях и на поверхности земли

1.6 Выводы по главе

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПРОГНОЗА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ В ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЯХ В РАДОНООПАСНЫХ РАЙОНАХ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО РЕГИОНА
2.1 Математические модели, используемые для расчёта распределения концентрации радона в горных породах
2.2 Математические модели, используемые для расчёта формирования радоновой обстановки в горных выработках
2.3 Обоснование математической модели для расчёта полей объёмной активности радона для горно-геологических условий Северо-Западного региона России и вычисления потока радона в подземное сооружение
2.4 Результаты моделирования
2.5 Выводы по главе
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ РАДОНОВОЙ ОБСТАНОВКИ В ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЯХ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА
3.1 Выбор экспериментальных объектов
3.2 Методика проведения исследований
3.3 Анализ экспериментальных данных
3.4 Ипретация экспериментальных данных и их сопоставление с расчётами по предложенной математической модели

ГЛАВА 4 ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ В ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО РЕГИОНА ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ
4.1 Определение дозовых нагрузок на работников в подземных сооружениях и сооружениях заглубленного типа
4.2 Прогнозная оценка радоновой обстановки при сооружении подземных горных выработок
4.3 Разработка методов нормализации радоновой обстановки в подземных и заглубленных сооружениях
4.4 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Современные масштабы городского строительства, высокая стоимость земли, постоянно увеличивающееся транспортные потоки и связанные с ними экологические проблемы, создают экономические и социальные предпосылки для освоения подземного пространства. Использование подземного пространства в мегаполисах не ограничивается созданием транспортных инфраструктур. Оно также служит для размещения объектов социально-бытового и специального назначения.
Нормальная эксплуатации размещаемых под землей подземных объектов связана с обеспечением в горных выработках безопасных условий для работы персонала, обслуживающего эти объекты, и временно находящихся там людей. По сравнению с аналогичными объектами на поверхности на параметры воздушной среды оказывают влияние вредные и ядовитые газы, выделяющиеся из горного массива. Одним из таких газов является радон.
Проблемы контроля и снижения доз облучения от природных источников ионизирующего излучения, в том числе радона, при добыче урановых руд и других полезных ископаемых, строительстве транспортных тоннелей в настоящее время отражены в работах отечественных и зарубежных авторов: Камнева Е.Н., И.В. Павлова, A.A. Смыслова, Стамата И.П., М.В. Терентьева, М.В. Глушинского, И.JI. Шалаева, JI.Д. Салтыкова, Ф.И. Зуевича, С.Г. Гендлера, Ю.А. Лебедева,
Э.М. Крисюка, А.Д. Альтермана, A.B. Быховского, H.A. Мироненковой и ряда других.
В этих работах закономерности формирования радиационной обстановки в горных выработках рассматриваются при известном происхождении и топологии источников выделения радона. Для достоверного прогноза радиационной обстановки в подземных объектах, размещаемых в зонах радоновых аномалий, где отсутствуют достоверные данные об источниках радона, и последующего выбора мероприятий по снижению эффективных доз облучения персонала и людей, прежде всего, необходима информация о распределении объемных

- наличие замкнутого пространства, в котором находится человек и поступает радон.
Существуют три метода прогноза радоноопасности территории:
- первый - основанный на пространственной совокупности геологогеофизических признаков;
- второй - базирующийся на результатах фактических замеров объемной активности радона в почвенном воздухе;
- третий - базирующийся на результатах фактических замеров плотности потока радона с поверхности
Влияние геологического пространства на радоноопасность убывает для большинства признаков с глубиной. К рассмотрению принимаются отдельно приповерхностные признаки, расположенные на глубинах до 100 м, и отдельно глубинные, расположенные от 100 до 500 м. Предельные горизонты в 100 и 500 м выбраны эвристически, но с учетом сведений о возможной миграции эманации от глубинных источников.
К основным признакам относятся:
1. Известные месторождения, рудопроявления и проявления урана с содержаниями более 0,01%.
2. Известные уран-ториевые проявления с содержаниями урана более 0,005%.
3. Площади развития специализированных на уран горных пород:
- бокситов и углистых сланцев тульского горизонта нижнего карбона, залегающих на глубинах от 0 до 50 м, и с содержаниями урана более 0,002%;
- углеродисто-глинистых диктеонемовых сланцев, глауконитовых и оболовых песков и песчаников, залегающих на глубинах от 0 до 50 м с содержанием урана более 0,005%;
- углеродсодержащих гравелитов, песчаников и алевролитов, залегающих на глубинах от 0 до 100 м с содержанием урана более 0,005 %;
- гранитов, залегающих приповерхностно и имеющих содержания урана более 0,0035 %;