Устройство для гамма-абсорбционного опробования руды

Изобретение относится к области геофизики, к разведке полезных ископаемых с использованием ядерных излучений.Известно устройство, в котором определение концентраций полезного ископаемого в руде осуществляется гамма-абсорбционным способом в достаточно широком диапазоне концентраций. Устройство содержит детектор излучения,гамма-излучатель на основе долгоживущего радиоизотопа (америций-241) и узел подачи исследуемой пробы руды в зону просвечивания.(Информационный листок о научно-техническом достижении. КазНИИНТИ р. 29.15.35 УДК 550.852537.531 г Алма-Ата, КазГУ ОНТИ Мг 88-37, Мг 88-38).Недостатком устройства является то, что для измерения пригодны только порошковые пробы, поэтому при опробовании кусковой руды отобранную пробу необходимо дополнительно дробить и истирать, что приводит к существенным экономическим затратам и снижает экспрессность опробования.Технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей устройства путем вовлечения в опробование кусковой горнорудной массь 1 при широком диапазоне изменений концентраций полезного ископаемого в руде, обеспечивается тем, что в устройстве для гамма-абсорбционного опробования руды, содержащем детектор, узел подачи исследуемой пробы в зону просвечивания и гамма-излучатель из долгоживущих радиоактивных материалов со спектром излучения, обеспечивающим линейно изменяющуюся счетную характеристику детектора в зависимости от концентраций полезного ископаемого в руде, при этом гамма-излучатель и детектор установлены в геометрии широкого пучка, согласно изобретению узел подачи исследуемой пробы в зону просвечивания выполнен в виде камеры кубической формы, а гамма-излучатель в виде плоского тела, установленного с возможностью обеспечения контакта со стенкой камеры,при этом вертикальное сечение излучателя соизмеримо с вертикальным сечением камеры, а линейный размер камеры не превышает половины толщины слоя насыщения исследуемой руды по гамма-излучению.Гамма-излучатель выполнен из материала, обеспечивающего непрерывность и плавность хода спектральной характеристики излучения в диапазоне 70 400 кэВ материал гамма-излучателя равномерно распределен по поверхности пло скогоТСЛЭ. И СКрСПЛСН СВЯЗУЮЩИМ ЭПОКСИДНЫМ компаундом.В устройстве использован принцип просвечивания объемной пробы, сформированной из кусковой горнорудной массы. При этом приемлемая точность измерений достигается за счет того, что в сравнительно большом объеме кусков,уложенных в камеру устройства, наблюдается осреднение неоднородностей,обусловленных за счет гетерогенности оруднения, непостоянства гранулометриче ского состава руды, неидеальной укладки кусков руды в камере и пр. Выбор типа излучателя обусловлен необходимостью улучшить метрологические параметры устройства путем обеспечения линейности счетной характеристики детектора при широком диапазоне концентраций полезного ископаемого в руде. Наличие излучения со сравнительно протяженным участком распределения энергий обеспечивает высокую проникающую способность гамма-квантов в зоне просвечивания пробы даже при максимально возможных в природе концентрациях полезного ископаемого в руде.В совокупности, все указанные признаки устройства обеспечивают ему работоспособность при опробовании кусковой горнорудной массы с приемлемой точностью определений.Сущность изобретения поясняется чертежом, где1 детектор 2 камера для укладки исследуемой пробы 3 гаммаизлучатель 4 куски руды, уложенные в камеру.Работа с устройством осуществляется следующим образом камера 2,заполненная доверху кусками руды 4, размещается между детектором 1 и гаммаизлучателем 3 при этом регистрируют счет гамма-квантов и по изменению его уровня относительно репера, например, фона, измеренного при установке пустой камеры, судят о присутствии полезного ископаемого в горной массе и его концентрации.Для повышения точности измерений камеру 2 разворачивают на 90 С и т. д.,по среднему из четырех измерений находят конечный результат. При необходимости камера 2 может быть съемной для переноса ее к месту опробования (к забою, к транспортеру и пр.). Работоспособность устройства и его погрешность измерений оценены в полевых условиях на Чиганакском месторождении баритов, при этом результаты опробования кусковой руды сопоставлялись с результатамихимического анализа, тех же проб. Концентрация барита в руде варьировалась в пределах 1 93, гранулометрический состав в пределах 10 100 мм (размер камеры 180 х 180 х 180 мм). В результате, погрешность определения барита в руде составила - 8.Технико-экономическое преимущество устройства заключается в том, чтоустройство позволяет надежно опробовать кусковую руду (в навале, в забое, на транспортере и пр.)работа с устройством не требует каких-либо подготовительных работ с рудой, обеспечивается высокая экспрессность опробования.Широкие функциональные возможности устройства позволяют применять его, как на этапе очистных и геологоразведочных работ при добыче руды, так ина этапе переработки руды, что дает существенный экономический эффект.1. Устройство для гамма-абсорбционного опробования руды, содержащее детектор, узел подачи исследуемой пробы в зону про свечивания и гамма-излучатель из долгоживущих радиоактивных материалов со спектром излучения,обеспечивающим линейно изменяющуюся счетную характеристику детектора в зависимости от концентрации полезного ископаемого в руде, при этом гаммаизлучатель и детектор установлены в геометрии Широкого пучка, отличающийсятем, что узел подачи исследуемой пробы в зону просвечивания выполнен в видекамеры кубической формы, а гамма-излучатель в виде плоского тела,установленного с возможностью обеспечения контакта со стенкой камеры, при этом вертикальное сечение излучателя соизмеримо с вертикальным сечением камеры, а линейный размер камеры не превышает половины толщины слоя насыщения исследуемой руды по гамма-излучению.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что гамма-излучатель выполнен из материала, обеспечивающего непрерывность и плавность хода спектральной характеристики излучения в диапазоне 70 400 кэВ.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что материал гамма-излучателя равномерно распределен по поверхности плоского тела и скреплен связующим