WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 35 | 36 || 38 | 39 |

3.2. Задачи и виды опробования Главная задача опробования – изучение качества полезного ископаемого. Объектами изучения являются конкретные части (точки) рудной зоны, природные типы или промышленные сорта руд, блоки подсчета запасов, рудные тела и месторождения в целом. Опробование – единственный надежный способ выявления минерального и химического состава руд, геохимической специализации пород, зональности рудных тел и месторождений, технических и технологических свойств полезного ископаемого. При отсутствии четких геологических контактов рудоносных образований с вмещающими породами результаты опробования используются для оконтуривания рудных тел, выявления их морфологии и внутреннего строения. Результаты опробования служат основой подсчета ресурсов и запасов полезного ископаемого.

В зависимости от целевого назначения различают несколько видов опробования:

геохимическое опробование коренных пород и рыхлых отложений;

шлиховое опробование;

рядовое опробование полезных ископаемых и вмещающих пород в естественном залегании;

техническое опробование;

технологическое опробование;

товарное опробование горной массы и полезных ископаемых в рыхлом перемещенном состоянии в отвалах и транспортных емкостях.

Геохимическое опробование проводится при специализированных геологических и геохимических съемках, поисках и разведке полезных ископаемых. Целью опробования является обнаружение и оконтуривание ореолов рассеяния элементовиндикаторов и спутников оруденения в коренных породах и рыхлых отложениях вокруг рудных скоплений различных масштабов.

Шлиховое опробование рыхлых отложений с последующей промывкой для получения концентратов тяжелых минералов (шлихов) проводится в процессе геологической съемки и поисковых работ с целью выявления и оконтуривания потоков и ореолов рассеяния полезных рудных минералов, устойчивых в зоне гипергенеза.

Рядовому опробованию подвергаются все поисковые, разведочные и эксплуатационные выработки и скважины. Оно является основным видом опробования и проводится в массовом масштабе для систематического изучения качества полезного ископаемого и оконтуривания руд. В пробах определяется содержание полезных и вредных компонентов или полезных минералов. В первом случае рядовое опробование называется химическим, а во втором – минералогическим. Минералогические методы опробования являются ведущими при разведке россыпей.

Техническое опробование проводится для изучения физических и технических свойств полезных ископаемых – объемной массы, влажности, разрыхляемости, крепости, буримости, кусковатости руд и др. При разведке некоторых видов полезных ископаемых (например, стройматериалов) техническое опробование проводится в массовом масштабе для оценки свойств минерального сырья (качество и размеры кристаллов слюды, длина и прочность асбестового волокна, полируемость и блоковость строительного камня и т.д.).

В последние годы рядовое и техническое опробование с помощью материальных проб все чаще заменяется ядерно-геофизическим опробованием, основанном на измерениях естественной или наведенной радиоактивности. Ядерногеофизическими методами определяются вещественный состав, плотность, влажность, пористость и другие свойства пород и руд.

Техническое опробование проводится для изучения технологических свойств полезного ископаемого в лабораторных, полупромышленных и производственных условиях. На основе этих исследований последовательно вырабатывается оптимальная технологическая схема переработки руд.

Товарное опробование проводится для определения качества добытых масс полезного ископаемого и продуктов его переработки (концентратов) в транспортных емкостях (машинах, вагонах и др.). Такое опробование осуществляется также на разных этапах процесса разведки и эксплуатации месторождений – в вагонетках и бункерах, в отвалах горных работ, в хвостах обогатительных фабрик, шлаках металлургического передела.

При поисковых работах используются в основном геохимическое, шлиховое, рядовое (химическое и минералогическое) и ядерно-геофизическое опробование.

3.3. Рациональные способы отбора проб Способы отбора проб многообразны и определяются, прежде всего, видом разведочных выработок и состоянием материала, подлежащего опробованию. К первой группе относятся способы отбора проб из естественных обнажений и горных выработок – штуфной, точечный, бороздовый, шпуровой, задирковый и валовый. Во вторую группу объединяются способы взятия проб из скважины – керновый и шламовый, а в третью – способы пробоотбора из отбитой руды и получаемых из нее концентратов (горстьевой, вычерпывания).

Штуфной способ широко применяется при геохимических поисках по первичным ореолам рассеяния, при разведке для изучения минерального состава руд, петрографических особенностей вмещающих пород и определения физических свойств полезного ископаемого (объемный вес массы, пористость, влажность, прочность и др.). В пробу отбираются типичные штуфы или несколько штуфов массой 0,2–2 кг из целика или отбитой руды. Типичность штуфов определяется визуально.

Для сложных залежей штуфы берутся из каждого типа руды пропорционально их распространенности. Достоинством способа является высокая оперативность и про изводительность, недостатком – непригодность его для изучения химизма руды и оконтуривания рудных тел (сказывается субъективность отбора штуфов).

Точечный способ более достоверен. Материал пробы составляется из кусочков размером 1,5–3 см и массой 10–50 г, взятых в ряде точек из руды или минерализованной породы в целике. Точки взятия частичных проб располагаются по определенной системе, отвечающей характеру распределения полезного компонента: по квадратной сети (при одинаковом распределении минералов в плоскости) или прямоугольной (при неодинаковом распределении по двум направлениям плоскости).



Число частных проб (точек) колеблется от 10 до 20 и более, расстояние между ними от 1010 – 5050 см при квадратной сети и 1020 – 2040 см при прямоугольной.

Чем сильнее изменчивость, тем чаще необходимо брать частичные пробы. Общая масса пробы пропорциональна числу и массе частичных проб и меняется от 0,2 до кг. Достоверность точечного способа взятия проб прямо пропорциональна числу частичных проб. Наиболее надежные результаты он обеспечивает при изучении массивных, вкрапленных и прожилково-вкрапленных руд с незакономерным распределением мономинеральных агрегатов. Точечный способ обладает высокой производительностью и немногим уступает по достоверности бороздовому способу.

Бороздовый способ наиболее широко применяется при опробовании горных выработок, особенно с максимальной изменчивостью состава руд по мощности рудного тела. Нельзя применять метод борозды при неравномерном пятнистом и гнездовом распределении рудных минералов, а также при весьма малой мощности рудных тел (10–20 см). Существует несколько вариантов взятия бороздовых проб: борозда правильного прямоугольного сечения, пунктирная и объемная борозда. Во всех случаях борозды ориентируются по мощности рудного тела или близко к ней.

Наиболее представительным является опробование правильной прямоугольной бороздой. Сечение борозды зависит от изменчивости оруденения, крепости пород, мощности рудных тел и меняется от 25 см до 38 см при мощности рудных тел более 2,5 м и 210 и 312 см при мощности менее 1,5 м. При сложном строении рудных тел пробы берутся по секциям борозды длиной 1–5 м. Разработаны варианты механических пробоотборников. Пунктирная борозда имеет меньшую достоверность, но вполне достаточную для полезных ископаемых с равномерным распределением минералов. Материал в пробу берется из отдельных точек на расстоянии 2– 3 см, иногда неравномерно. Диаметр кусочков частичных проб 1–2 см, реже до 3 см.

Масса материала с 1 м борозды составляет 0,2–2 кг, обычно 1–1,5 кг. Способ весьма производителен, так как основан на скалывании кусочков руды.

Объемная борозда не имеет строго определенного сечения. Название ее связано с тем, что с каждой единицы длины пробы берется равный объем материала, например, с каждых 10 см берется 100–300 см3 руды. Принятый объем строго соблюдается и контролируется мерным сосудом с водой. Способ обладает высокой производительностью, но не пригоден в случае растворимых руд или руд с глинистым материалом.

Шпуровой метод взятия проб в принципе не отличается от бороздового способа. Материалом пробы служит буровая пыль или шлам при бурении с промывкой.

Шпуровой способ наиболее пригоден для взятия проб в рудных телах большой мощности, которые не вскрываются полностью горными выработками. Шпуры, как и борозды, располагаются в направлении наибольшей изменчивости оруденения.

Метод имеет большие преимущества (механизация опробования, высокая произво дительность и др.), но его нельзя использовать при опробовании тел малой мощности.

Задирковый способ используется при опробовании маломощных рудных тел (до 15–20 см) с весьма неравномерным распределением полезных компонентов.

Пробу берут задиркой – снимают слой руды мощностью 3–10 см, редко 20 см.

Представительность пробы обеспечивается выравниванием поверхности забоя перед опробованием и строгим соблюдением глубины задирки на всей площади. Способ трудоемкий и используется редко, иногда применяется как контрольный.

Валовый способ взятия проб применяется при крайне неравномерном распределении полезных компонентов в трех измерениях, а также при необходимости взятия проб большой массы (например, для технологических испытаний). При валовом способе в пробу идет вся рудная масса, отбитая в процессе проходки горной выработки.

Масса валовых проб составляет 1,5–5 т, а иногда десятки – тысячи тонн. Валовый способ наиболее широко используется при опробовании месторождений слюд, оптического сырья, поделочных и драгоценных камней, а также руд благородных металлов.

Горстьевой способ – вариант точечного опробования отбитой руды или рудной массы. Он заключается во взятии проб с поверхности отвалов, рудной массы из вагонеток, самосвалов по квадратной или прямоугольной сети, которая задается мысленно или с помощью веревочной сетки. Стороны квадрата равны 20–50 см, а прямоугольника 20–40 см на 50–100 см. Число частичных проб от 10 до 50. Минимальное число частичных проб берется из вагонеток по способу конверта в пяти точках. Объем отдельной частичной пробы 20–200 см3, масса 500–600 г. Для обеспечения представительности опробования требуется, чтобы соотношение материала различного качества в пробе и опробуемой руде было одинаковым. Нарушение этого правила приводит к систематическим ошибкам. Горстьевой способ высоко производителен, но применение его не позволяет оконтурить промышленные сорта руд и опробовать их раздельно.

Способ вычерпывания применяется при опробовании отвалов, хвостов обогатительных фабрик и др. В отличие от горстьевого способа, частичные пробы в этом случае берутся не с поверхности отвала, а на всю его глубину, что позволяет устранить влияние сегрегации рудного материала на погрешность опробования. Отбор частичных проб по сетке, разбитой на поверхности отвала, производится желонкой, специальным пробоотборником, трубой и щупом. Наиболее удобен диаметр трубы 50 мм. Сетка частичных проб такая же, как и в горстьевом способе, но может быть и реже. При опробовании отвалов значительных размеров для получения частичных проб малых размеров в узлах сетки можно проходить шурфы или буровые скважины.





Отбор проб при колонковом бурении является наиболее распространенным способом. Материалом пробы служит керн, керн и шлам или только шлам. Наиболее достоверные результаты опробования получают при взятии проб из керна. Достоверность опробования по керну зависит от полноты его выхода и степени неравномерности распределения минералов в руде. Особо опасно для опробования избирательное истирание керна, когда хрупкие или мягкие рудные минералы, особенно слагающие прожилки, прослойки или цемент брекчий, разрушаются и выносятся в виде буровой мути, что резко искажает состав руды и керновой пробы. Избирательное истирание керна происходит на месторождениях молибдена, ртути, сурьмы, углей, вызывая систематические погрешности опробования. Пробы из керна отбирают при выходе его более 70%. Керн может использоваться для химического, геохимического, минералогического и технологического опробования. В пробу рядовую (секционную) берется половина, реже четвертая часть или весь керн. Половинки керна получают раскалыванием его на керноколе вдоль оси. Оставшаяся от химического опробования часть керна используется для минералогического изучения руд и сохраняется как дубликат.

К взятию проб из шлама при колонковом бурении прибегают редко – при низком выходе или потере керна. В этом случае принимают меры к полному улавливанию шлама. Иногда для опробования руд используют керн и шлам. В пределах интервала опробования керн и шлам собирают в отдельные пробы и анализируют.

Среднее содержание в этом случае рассчитывают по формуле К.Л. Пожарицкого:

, где С – среднее содержание компонента в интервале опробования, %; Сk – содержание компонента в керне, %; Сш – содержание компонента в шламе, %; D – диаметр скважины, мм; d – длина интервала, м; L – диаметр керна, мм; l – длина керна, м.

Для повышения достоверности опробования при низком выходе керна применяются геофизические методы (каротаж скважин), которые позволяют уточнить положение и контакты рудного тела, а иногда и состав руды.

Пробы, предназначенные для химического анализа, требуют обработки. Цель ее состоит в том, чтобы сократить и измельчить пробу до массы и крупности, необходимых для анализа. Конечная масса пробы для рядового химического анализа составляет 50–100, редко 200 г. Для спектрального анализа необходимо 5–20 г, а для пробирного – 0,05–0,5 кг. Материал пробы должен быть измельчен до 0,1 мм, для некоторых руд до 0,5–1 мм. Обработка пробы состоит в чередовании операций измельчения, перемешивания и сокращения, выполняемых по определенной схеме, обеспечивающей сохранение представительности пробы в конечном материале.

Принципы, схемы и техника обработки проб рассматриваются в курсе «Разведка и геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых». Химический состав руд определяется химическим, спектральным, пробирным и ядерно-геофизическими методами. Минеральный состав руд изучается визуально, с помощью бинокулярной лупы, микроскопа и расчетным способом, основанным на закономерной связи между минеральным и химическим составом полезного ископаемого.

3.4. Виды проб и их размещение Среди проб различаются прежде всего рядовые, групповые, минералогические, мономинеральные и технологические.

Рядовые пробы предназначены для определения содержания главных компонентов и для оконтуривания рудных тел. Рядовые пробы всегда линейные и ориентированы вкрест простирания тел или близко к ним по направлению наибольшей изменчивости оруденения. Они отбираются в горной выработке бороздовым, шпуровым и другими способами, а также по керну скважин и в естественных обнажениях. Длина рядовых проб зависит от строения рудного тела. Каждая рядовая проба характеризует рудное тело в конкретном сечении или составляющие его природные и промышленные типы руд. Длина проб колеблется от 0,5 до 10 м, обычно 1–5 м.

Рядовые пробы используются для подсчета главных компонентов руд.

Групповые пробы предназначены для определения второстепенных компонентов. Их не отбирают, а составляют из дубликатов рядовых проб. Групповые пробы характеризуют промышленные сорта руд в контуре рудного тела. Групповые пробы анализируют на главные и второстепенные компоненты. Они являются основой при подсчете запасов попутных компонентов.

Минералогические пробы позволяют изучать минеральный состав полезного ископаемого. В большей части месторождений в качестве минералогических проб изучаются шлифы и аншлифы. На некоторых месторождениях роль минералогических проб выполняют полированные штуфы (пегматиты), шлихи (россыпи) и протолочки (золоторудные месторождения и др.). Изучение минералогических проб дает сведения о минеральном составе полезных компонентов в них, что позволяет прогнозировать технологические свойства руд.

Мономинеральные пробы позволяют установить состав главных минералов руд и выявлять их элементы-спутники. На их основе нередко подсчитываются запасы попутных элементов. В связи с этим важное значение приобретает представительность мономинеральных проб по типам руд и месторождению в целом.

Технологические пробы позволяют составить рациональную схему переработки руд и определять показатели передела (выход продукции, ее состав, извлечение компонентов, расход воды, энергии, реагентов и др.).

Pages:     | 1 |   ...   | 35 | 36 || 38 | 39 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.