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2012年第4期
能源技术与管理
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do:10.3969/iss.1672-9943.2012.04.056
资器源综合利用
煤和煤矸石的放射性检测
张谷春
(江苏地质矿产设计研究院,江苏徐州221006)
[摘要]考虑到煤和煤矸石在建筑上的大量使用,按《煤炭资源劼查煤质评价规范》
MT/T1090要求测量一定数量煤和煤矸石的放射性,而我国目前只有《建筑材料放
射性核素限量》GB6566规定了非金属建筑材料的放射性检測方法。根据多年放射
性检测经验,在文章中详细介绍了煤和煤矸石的放射性测量原理、测量过程和判断
结论。
[关键词]煤和煤矸石;放射性检测;判断结论
[中图分类号]TQ531[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2012)040129-02
0引言
226、钍-232、钾-40的放射性比活度,Bqkg;
200为仅考虑内照射情况下,镭-226的放射性比
放射性无色、无味,看不见,摸不着,人体长期活度限量,Bqkg1;370、260、420分别为仅考虑外
处于高放射性环境会产生一定的伤害。水泥、粘土照射情况下,镭-226钍-232、钾-40在其各自
砖、石材等建筑主体材料和装饰装修材料都有一定单独存在时的放射性比活度限量,Bq·kg2
的放射性,尤其是用煤矸石和粉煤灰制作的砌体1.2测量过程
材料,其放射性往往比传统的建筑主体材料还高。1.2.1取样与制样
考虑到煤石和粉煤灰在建筑业的广泛使
根据煤样的制备标准要求,首先随机抽取粒径
用,煤和煤矸石中放射性会对人体产生一定的危3mm以下的煤样1000g,并用二分器缩分至500g;
害,所以《煤炭资源勘査煤质评价规范》MTT1090然后把缩分后的煤样进一步磨细,通过孔径0.16m
要求在煤炭资源勘查阶段要作煤矸石和煤的放射筛子,取筛下煤样约400g,放人样品盒中;最后称
性检测1
量试验煤样质量(精确至0.1g)、密封、待测。
1煤和煤矸石的放射性检测
标准要求采用低本底y能谱仪测量放射性,
般用γ能谱仪配备的样品盒称量500g石材测
1.1测量原理
其放射性,但是因为煤样密度较小,往往样品盒装
《建筑材料放射性核素限量》GB6566适用于满也达不到500g,这时就以装满样品盒的煤样作
对放射性核素限量有要求的无机非金属类建筑材为试验质量m。煤矸石密度较大,尽量取到500g
料,目前我国还没有煤和煤矸石放射性检测标准。作为试验质量
可以参照《建筑材料放射性核素限量》CB6566测1.,2.2测量
定煤和煤矸石的放射性,其原理是通过测量煤和
等装人样品盒中的煤样静止24h后,将其置
煤矸石中放射性核素镅-226、钍-232、钾-40的于标准铅室,采用低本底γ能谱仪对煤或煤矸石
放射性比活度限量,计算出煤和煤矸石的内照射进行放射性测量。測量结束后,y能谱仪会自动
指数A和外照射指数,根据其内照射指数l和计算镭-226、钍-232、钾-40的放射性比活度和
外照射指数判定煤和煤矸石的放射性。
煤或煤矸石的内照射指数和外照射指数l。如
分别按照式(1)、式(2)计算和l2
果试验质量m小于500g,则要把测量结果乘以
Ir=CR/200
(1)500m2的系数分别换算为标准质量(500g)下的
l=C:/370+Cn/260+Cw420
(2)内照射指数和外照射指数n,作为最终的测量
式中,a为内照射指数,Bq?kg';为外照射结果,计算结果保留一位小数。
指数,Bqkg';Cmu、Cm、Ck分别为煤和煤矸石中镭
如称样量为350g,测出的内照射指数为
130
张谷春煤和煤矸石的放射性检测
2012年第4期
0.20,外照射指数为0.45,则内照射指数和外照m和外照射指数,即可,一般不需要作出放射性
射指数,的测量结果应该分别是:=0.20×500/是否合格的判定,如果要求判定结论,应参照《建
350=0.3,l1=0.45×500/350=0.6。
筑材料放射性核素限量》GB6566标准规定,并考
当样品中镅-226、钍-232、钾-40放射性比虑煤和煤矸石的灰分大小再作判断。
活度之和大于37Bq-kg2时,标准规定的试验方
[参考文献
法要求测量不确定度(扩展因子k=1)不大于[13秦云虎,张谷春,潘树仁,等煤炭资源勘查煤质评价
20%。测量过程中如发现数据异常,可随时用标样
规范[M].北京:煤炭工业出版社,2010
对γ能谱仪进行校准。
[2]马振珠,韩颖,王.南萍,等.建筑材料放射性核素限量
2结论
[R].北京:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总
局,2010
煤和煤矸石放射性检测主要依据《建筑材料[作者简介]
放射性核素限量》CB6566,但考虑到煤和煤矸石
张谷春(1969-),男,高级工程师,硕士,毕业于中国矿
的特殊性,样品的称样量和平衡时间应根椐实际业大学环境工程专业,现任江苏地质矿产设计研究院副院
情况确定。
长,长期从事煤质、岩矿测试研究工作。
煤和煤矸石放射性检测只婓提供内照射指数
[收稿日期:2011-12-19]
(上接第34页)石盒子组与石千峰组之间有一平
行不整合(海西运动),在新安煤田内缺失了九煤
段,印支运动在煤田内及外围表现为东西向宽缓
采空区
的隆坳,主要构造形迹为新安向斜和陕新背斜,燕
不可采带
山早期新安煤田内及外围表现为北西向的左行走
煤厚0.7m
滑(岸上ー襄郏断裂Fs)及北部的北西向断裂带,
不可采带
某厚0.1m
燕山晚期在新义井田深部外围的主要构造形迹为
北东的常袋断层(正断层)
巷道
在印支期的隆坳及燕山早期的左行走滑中
不可采带
处于两层坚硬岩石之间(I石灰岩,大占砂岩)厚
煤厚09m
度较大且软的二煤层在构造应力的作用下发生
图4砂锅窑煤矿二,煤层不可采带分布示意图
剧烈的塑性流变,强烈的改变了二煤层原始沉
3结论
积厚度,主要表现为:①钴探及矿井开采证实,区
内二煤层均呈粉状,为糜棱煤,煤层的原始结构
区内二,煤层沉积前和沉积中,环境演化相
均破坏贻尽。②钻探及井下资料证实,二1煤层无对稳定,原始沉积厚度虽有变化,但相对稳定;二
论在走向上还是倾向上均有厚薄相间的特征。
煤层沉积后,大占期三角洲分流河道的冲刷是造
矿井下所见二煤层在塑性流变中将顶板大占砂成区内北部无煤带和相邻的薄煤带的主要原因;
岩卷入煤层中,煤层薄层夹矸强烈褶皱。④二,煤后期的构造运动,使二,煤层产生了塑性流变,剧
层顶板和底板泥岩中滑动镜面发育。⑤当二煤烈的改变了二,煤层的原始沉积厚度局部出现特
层顶、底均为泥岩时,顶、底板一齐褶皱。煤厚変为厚点、零点及不可采点,这是区内二1煤层厚度变
不可采。⑥井下观测证实,在钻孔密度小时用内插化的主要原因;区内二,煤层稳定程度可以确定
法圈定的不可采带,不能正确的反映煤层变化规为较稳定,勘探时,可以用500m的基本工程线距
律,在开采到厚煤层的屡见不鲜。⑦不可采带零星圈定(331)。
分布,范围有限。该煤田浅部的砂锅窑煤矿在开采[作者简介]
面积0,22km2内,见不可采带3处,