Рекомендуемые сечения борозд, см

 

Изменчивость оруденения	Мощность рудных тел, м
более 2, 5	0, 5-2, 5	менее 0, 5
Крепкие полезные ископаемые
Весьма равномерное и равномерное	2 ´ 5	2 ´ 6	2 ´ 10
Неравномерное	2, 5 ´ 8	2, 5 ´ 9	2, 5 ´ 10
Весьма и крайне неравномерное	3 ´ 8	3 ´ 10	3 ´ 12
Мягкие полезные ископаемые
Весьма равномерное и неравномерное	(2-5) ´ (5-10)
Неравномерное и крайне неравномерное	(5-10) ´ (10-20)

Механический способ осуществляется с помощью пробоотборников двух основных типов. К первому типу относятся пробоотборники скалывающего действия. Обычно это пневматические перфораторы с П-образным наконечником, позволяющим сделать зарубку борозды, а потом произвести скалывание материала. Ко второму типу относятся пробоотборники режущего действия, в которых используется алмазная пила, позволяющая делать врезы, ограничивающие сечение борозды, с последующим скалыванием материала. На твердых полезных ископаемых механические способы взятия проб в несколько раз производительнее ручного способа, а на мягких полезных ископаемых их производительность приблизительно одинакова.

Основная задача взятия бороздовой пробы - это обеспечение ее достоверности. Особенно опасны систематические погрешности при скалывании пробы, когда более хрупкие и мягкие минералы легче разрушаются и попадают в пробу в большем количестве. Возможна также потеря части отбитого материала при неаккуратном сборе его. Для предупреждения систематической погрешности необходимо тщательно соблюдать размер сечения борозды по всей ее длине, избегая избирательного выкрашивания мягких и хрупких минералов. В этом отношении механические пробоотборники предпочтительнее ручного отбора, так как они обеспечивают более правильную форму борозды.

В случае весьма и крайне неравномерного оруденения могут возникнуть большие случайные погрешности. Для уменьшения их либо увеличивают сечение борозды, либо в одном рудном теле (например, в забое штрека или на двух параллельных стенках рассечки) делают две-четыре параллельные борозды и объединяют их в одну пробу. При гнездовом распределении оруденения необходимо переходить на валовый способ взятия проб.

Одно из основных назначений бороздовых проб – оконтуривание рудного тела и выделение внутри него промышленных сортов руд. Если рудное тело имеет четкие границы, простое строение и малую мощность, то на одно пересечение рудного тела берут одну пробу (рис.3). Но чаще рудные тела имеют сложное строение: в них чередуются природные типы руд, или (в общем случае) руды различного облика (по густоте вкрапленности, по петрографическим особенностям и пр.), или руды постепенно переходят во вмещающие породы. В этих случаях борозду делят на части, называемые секциями или секционными пробами (рис.4). Они позволяют изучить качество каждого природного типа руды, распределение компонентов по мощности рудных тел и оконтурить их. Длина секции определяется мощностью природных типов руд и колеблется от 0, 3 до 5 м. Минимальная длина секций принимается равной 0, 3-0, 5 м, так как рудные тела меньшей мощности не могут быть отработаны селективно. При опробовании однородных рудных тел большой мощности длина секций может достигать 10 м. Если в рудной зоне чередуются руды и вмещающие породы, часто оруденелые, то секционные пробы берут не только из руды, но и из вмещающих пород, так как при добыче они будут попадать в рудную массу, разубоживая ее. Обычно берут еще по одной-две секционные пробы за пределами рудного тела, чтобы убедиться в достоверности определения границы рудного тела.

Необходимость ориентировки борозды по направлению наибольшей изменчивости оруденения предопределяет размещение проб в горных выработках. Если их проходят по простиранию или падению рудного тела (штреки, восстающие, штольни), то опробуется забой; если они расположены вкрест простирания (квершлаги, рассечки, подходные штольни), то опробуют стенки. В канавах также предпочтительнее опробовать стенки, но иногда приходится опробовать дно канавы, принимая меры против загрязнения пробы.

Разновидностью бороздовой пробы является пунктирная борозда (" сколковая" проба). С интервала длины 2-5 м через 2-10 см в нее берут кусочки (частичные пробы) массой 5-20 г, которые потом объединяют в одну пробу общей массой 1-2 кг. Пунктирная борозда изредка применяется для опробования рудных тел однородного состава, но чаще используется при геохимическом методе поисков для выявления и изучения геохимических ореолов.

Задирковый способ. Данный способ применяется в основном при опробовании маломощных жил и прожилков (до 30 см), когда бороздовый способ не обеспечивает получения достаточного размера проб. При задирковом способе в пробу берется материал со всей площади рудного тела на глубину 3-10 см, редко 20 см. Задирковым способом можно опробовать также площадь забоя горной выработки при весьма неравномерном распределении оруденения или в случае специфичных полезных ископаемых, например асбеста.

Достоверность проб обеспечивается тщательным выравниванием поверхности забоя перед опробованием и строгим соблюдением глубины задирки на всей площади опробования, что позволяет предупредить избирательное выкрашивание хрупких и мягких минералов.

Валовый способ. Данный способ применяется при крайне неравномерном распределении оруденения, а также при необходимости взятия проб большой массы. При валовом способе в пробу идет вся рудная масса, отбитая в процессе проходки горной выработки с одной или нескольких уходок. Масса пробы может составлять нескольких единиц, десятков и даже сотен тонн.

Поскольку валовые пробы имеют большой объем, при взятии они могут подвергаться сокращению методом кратной отборки. Например, в пробу может идти каждая вторая, третья и т.д. вагонетка или скип. Иногда выданную на поверхность рудную массу перемешивают на проборазделочных площадках и путем перелопачивания сокращают до нужных размеров.

Валовый способ наиболее широко используется при опробовании специфических полезных ископаемых, таких как слюды, оптическое сырье, поделочные, драгоценные и строительные камни, где существенное значение имеет размер кристаллов или монолитов, а также сохранность их физических свойств. Кроме того, валовый способ используется для опробования руд благородных металлов, подверженных сильной изменчивости, а также для контроля других способов взятия проб.

Валовый способ наиболее дорогой, так как требует больших затрат на взятие и обработку проб. Но затраты частично возмещаются за счет попутного получения ценной продукции: кристаллов слюды, исландского шпата, горного хрусталя, алмазов и пр., а также золота, платины, олова и др.

 

Пробы из скважин и шпуров

 

Пробы из керна и шлама скважин колонкового бурения. Это наиболее распространенный способ взятия проб при разведке месторождений. Материалом пробы служит чаще керн, реже шлам. Кроме того, с помощью специальных приспособлений можно опробовать стенки скважин. Наиболее достоверные результаты получают при взятии проб из керна. Шлам используется в случае низкого выхода керна или при его избирательном истирании.

Достоверность опробования по керну зависит от его выхода и от избирательного истирания, когда более мягкие или хрупкие минералы, особенно в прожилках или в цементе брекчий, разрушаются и выносятся в виде буровой мути. Избирательное истирание особенно сильно проявлено на месторождениях молибдена, ртути, угля и некоторых других полезных ископаемых, что вызывает систематическую погрешность опробования.

Для повышения полноты выхода керна и уменьшения избирательного истирания керна применяются специальные технологические приемы бурения: увеличение диаметра бурения, использование двойных колонковых труб, сокращение длины рейсов, бурение всухую и пр. При разведке растворимых в воде полезных ископаемых, например калийных солей, в качестве промывочной жидкости используются растворы, насыщенные солями того же типа.

Полнота выхода керна (или просто выход керна) В_к измеряется чаще всего в процессе геологической документации линейным способом - как отношение длины извлеченного керна М к длине пробуренного интервала L:

и выражается в процентах.

В сильно разрушенных и трещиноватых рудах линейный способ дает большую погрешность, в этих случаях более надежно определять выход керна как отношение объема вынутого керна, что можно измерить в сосуде с водой, к расчетному объему интервала бурения, так как диаметр керна известен. Эффективен также контроль выхода керна путем сравнения массы взятых из него проб (которые, как правило, взвешиваются) и расчетной массы керна.

На большинстве полезных ископаемых опробование считается достоверным при выходе керна по руде более 70 %. При опробовании мягких полезных ископаемых (молибдена, ртути и др.) выход керна должен быть выше 80 %. В противном случае вместе с керном опробуется шлам.

Из керна берут линейные (секционные) и точечные (штуфные) пробы. Обычно после геологической документации керна, в процессе которой осуществляется разметка интервалов опробования, берут линейные секционные пробы путем раскалывания или распиливания керна вдоль оси. Длина секции определяется так же, как и при бороздовом способе, с учетом строения рудного тела и границ природных типов руд. Половинка керна часто делится на две четвертинки. Одна из них идет на технологические пробы, из другой берут штуфные пробы на минералогическое и техническое опробование. Оставшаяся часть керна хранится как первичный геологический документ.

Иногда в секционные пробы идет весь керн, например, при малом диаметре бурения или при эксплуатационной разведке, когда отпадает необходимость проводить систематические минералогические или технологические испытания. В редких случаях вторая половинка керна используется для контроля опробования.

Раскалывание керна вдоль оси осуществляется на керноколе. Мелочь, образующуюся при раскалывании керна, делят пополам вручную. Распиливание керна производится на камнерезных станках, причем в пробу можно направлять не только половинку, но и сегмент керна. Распиливание керна обеспечивает более качественный отбор проб и, кроме того, способствует повышению качества геологической документации. На месторождениях ископаемых солей при избирательном растворении поверхности керна практикуется высверливание материала пробы вдоль оси керна.

При низком выходе или потере керна опробуется шлам, при этом принимаются меры к полному его улавливанию: тампонируют трещины в породах, крепят вышележащие породы обсадными трубами, после каждого рейса промывают скважину до осветления воды и др. Следует стремиться к совпадению интервалов опробования по керну и по шламу. В пределах интервала керн и шлам собирают в отдельные пробы. Среднее содержание по керну и шламу рассчитывают по формуле К.Л.Пожарицкого

,

где C, С_к и С_ш - содержание компонента соответственно в интервале опробования, в керне и в шламе; D - диаметр скважины, мм; d - диаметр керна, мм; L - длина интервала, м; М - длина керна, м.

При бескерновом бурении или при низком выходе керна можно брать пробу со стенки скважины с помощью специальных пробоотборников. Так, вибрационный пробоотборник И.Б.Булнаева скалывает на стенках скважины вертикальную борозду шириной 30 мм и глубиной 10-40 мм. Материал пробы собирается в пробоулавливающем устройстве.

Для повышения достоверности опробования керна применяют геофизические методы исследования скважин (ГИС), в частности каротаж скважин, которые позволяют уточнить положение и контакты рудного тела, а иногда и состав руд.

Шламовые пробы из скважин ударно-канатного бурения. При ударно-канатном и бескерновом колонковом бурении пробы берут из шлама. Такое бурение применяется при разведке некоторых штокверковых и россыпных месторождений, а также для проходки буровзрывных скважин при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Шлам из скважин поднимают желонками и направляют в отстойники. Если бурение ведется с продувкой, то для улавливания шлама используются гидроциклоны.

Поскольку диаметр скважин ударно-канатного бурения большой, извлекается большое количество шлама (50-200 кг с 1 м углубки). Полученный шлам перемешивают и берут из него пробы необходимой массы способом вычерпывания. Наиболее крупные кусочки руды могут быть использованы для минералогических и петрографических исследований.

Достоверность опробования по шламу зависит от полноты извлечения шлама. Кроме того, возможно обрушение стенок скважины и засорение шлама вышележащими породами, а также потеря части шлама в трещинах. Для контроля потерь шлама и обрушения стенок скважины объем поднятого материала сравнивается с теоретически рассчитанным объемом. Для устранения обрушения стенок применяется крепление скважины обсадными трубами. В плывунах и вообще в рыхлых обводненных породах бурение ведется с опережением забоя обсадными трубами, а в устойчивых породах крепят только устье скважины.

При опробовании шлама наиболее трудной задачей является установление строения рудных тел и, соответственно, определение границ секционных проб. Для ее решения используют каротаж скважин, наблюдения за косвенными признаками (изменение скорости бурения, окраски шлама), а также химические и минералогические экспресс-анализы. Часто опробование все же не обеспечивает необходимой точности определения границ рудных тел, природных типов и промышленных сортов руд. В этих условиях длину секции принимают постоянной, исходя из предполагаемой мощности природных типов руд и точности установления границ рудных тел. На коренных месторождениях длина секций составляет 1-5 м, а в буровзрывных скважинах может достигать 10 м. На россыпных месторождениях золота длина секционных проб по пескам принимается 0, 2-0, 5 м, а в торфах увеличивается на несколько метров.

Опробование россыпей сопровождается заметными систематическими погрешностями, чаще всего занижением содержания полезных компонентов и уменьшением мощности рудного тела. Это обусловлено значительным различием в плотности рудных и нерудных минералов, перемещением тяжелых частиц вниз и неполным их извлечением. Происходит " оседание" вниз песков по сравнению с действительным их положением. Погрешности могут возникнуть также за счет выжимания части рудного материала в затрубное пространство и, наоборот, за счет перемещения рыхлого материала из затрубного пространства в скважину, особенно в плывунах. Для уменьшения влияния искажающих факторов следует использовать большие диаметры бурения, а также вести систематический контроль скважин путем опробования сопряженных с ними контрольных шпуров.

Пробы из скважин ударно-вращательного бурения. Для опробования строительных песков, суглинков и других сыпучих необводненных полезных ископаемых применяется буровая ложка. Поднятый ею материал, длина которого составляет 0, 5-2 м, высыпается на деревянный щит размером 1-1, 5 м. После просмотра и документации весь материал берется в пробу.

Для опробования мягких и пластичных полезных ископаемых, таких как глины, гипергенные никелевые руды и др., применяются змеевики и шнеки. Материал уходки удерживается на лопастях змеевика или шнека. При подъеме материал загрязняется вышележащими породами, поэтому его очищают от загрязнения, документируют и отбирают секционные пробы длиной 0, 5-2 м.

Для опробования мягких полезных ископаемых используют стаканы-грунтоносы, забиваемые в полезное ископаемое на глубину 15-20 см, а также вибротрубки, которые позволяют углубиться в полезное ископаемое на несколько метров. Материал, поступающий в грунтоносы и вибротрубки, уплотняется в них и удерживается при подъеме. Если вынутый из вибротрубки материал сохраняет текстуру полезного ископаемого, то можно вести опробование секциями, учитывая петрографические особенности, в противном случае в пробу берется весь материал бурения.

Шламовые пробы из шпуров. При бурении шпуров получается шлам или буровая пыль, и взятие проб из них осуществляется приблизительно так же, как из шлама скважин бескернового бурения. При бурении шпуров с промывкой шлам собирается в отстойники с помощью патрубка. При бурении с продувкой буровая пыль собирается пылеуловителями. Для более точного определения границ рудных тел длину секций принимают 0, 5-3 м. По возможности учитываются косвенные признаки: изменение скорости бурения, окраски шлама и др.

Шпуровой способ взятия проб применяется в горных выработках. Если они ориентированы вкрест простирания рудных тел (квершлаги, рассечки), то для опробования пригодны шпуры, буримые в забое для проведения буровзрывных работ, что позволяет совместить проходку и опробование горных выработок. Если выработки идут по простиранию мощного рудного тела, контакты которого находятся за пределами выработок, то шпуры бурят в их стенках (рис.5, 6).

Погрешности при опробовании шпуров возникают за счет избирательных потерь материала либо в трещинах сильно разрушенных пород, либо вместе со шламом и буровой пылью. При бурении с промывкой чаще всего теряются тяжелые минералы, а при продувке шпуров, наоборот, легкие минералы, что может привести к систематической ошибке опробования. Поэтому необходимо стремиться к наиболее полному улавливанию измельченного материала шпуров.

 

 

Пробы из отбитой руды

 

Горстьевой способ. Данный метод применяется для опробования отбитой руды и продуктов ее переработки. Он заключается во взятии с поверхности отвала или рудной массы в вагонетках и самосвалах частичных проб по квадратной или прямоугольной сети размером 20-100 см, которая задается мысленно или с помощью веревочной сетки. Число частичных проб составляет 10-50, в вагонетках снижается до 5. Густота сети частичных проб зависит от степени изменчивости распределения компонентов в руде, крупности и однородности размеров кусков. Масса частичных проб колеблется от 50 до 500 г. Частичные пробы объединяют вместе и образуют одну пробу, характеризующую опробуемый отвал.

Для обеспечения достоверности опробования необходимо, чтобы соотношение материала различного качества в руде и в пробе было одинаковым, что достигается тем, что в точках взятия частичных проб отбирается пропорционально как крупный, так и мелкий материал. От глыб руды, занимающих несколько ячеек сети, отбивают соответствующее число частичных проб принятой массы. Если глыбы руды имеют полосчатое строение, частичные пробы ориентируют вкрест ориентации полос.

Причиной систематической ошибки может быть также сегрегация рудной массы по плотности или по размеру обломков, в результате чего состав руды на поверхности и на глубине отвала бывает различным. Но обычно рудная масса в отбитой руде и вагонетках бывает хорошо перемешана, что позволяет широко применять горстьевой способ.

Способ вычерпывания. В отличие от горстьевого, при способе вычерпывания частичные пробы берут не с поверхности отвала, а на всю его глубину, что позволяет устранить влияние сегрегации рудного материала на достоверность опробования. Способ вычерпывания применяется при опробовании отвалов, хвостов обогатительных фабрик, горно-рудной продукции при ее транспортировке и пр., а также для сокращения объема проб в процессе их обработки.

Отбор частичных проб производится желонкой, специальным пробоотборником или трубой диаметром порядка 50 мм по сетке, такой же, как и в горстьевом способе, или реже. При опробовании отвалов значительных размеров в узлах сетки могут проходиться шурфы или скважины. Материал частичных проб объединяется в одну пробу. Если ее масса велика, то возможно сокращение перемешанного материала способами горстьевым или вычерпывания.

 

 

Факторы, определяющие способ взятия проб

 

Выше уже были перечислены факторы, влияющие на способ отбора проб. Их можно разделить на две группы: геологические, определенные природой месторождения, и разведочные, обусловленные методикой и задачами выполнения разведочных работ. Среди геологических факторов можно выделить тип месторождения, размеры и строение рудных тел, изменчивость оруденения, текстурно-структурные особенности, физические свойства и состав руд. К разведочным факторам относятся вид выработок, назначение проб и стадия разведки.

Тип месторождения (вид полезного ископаемого) определяет систему опробования в целом, виды проб и способы их взятия. Многие типы месторождений, особенно рудные, и большая часть нерудных опробуют одними и теми же способами. Специфика типов месторождений заметна при сравнении способов взятия проб, например, на рудных и россыпных, на рудных и нерудных полезных ископаемых, на месторождениях с гнездовым характером распределения.

Размеры рудных тел имеют значение при опробовании горных выработок. На мощных рудных телах могут применяться следующие способы взятия проб: штуфной, бороздовый, шпуровой, горстьевой и вычерпывания. На рудных телах средней мощности в основном используются штуфной и бороздовый способы. Рудные тела малой мощности опробуют задирковым способом.

Строение рудных тел учитывается при выделении секционных проб, т.е. при бороздовом способе взятия проб и при опробовании керна скважин.

Изменчивость оруденения определяет размер и тем самым способ взятия проб. При равномерном оруденении достаточной представительностью обладают штуфной и бороздовый способы. При неравномерном оруденении приходится увеличивать сечение борозды, а при весьма и крайне неравномерном оруденении - переходить на задирковый и валовый способы. В анизотропных рудных телах, а таких большинство, наилучшие результаты дают линейные пробы: бороздовые или из керна и шлама скважин; их стремятся ориентировать по направлению наибольшей изменчивости, обычно по мощности рудных тел. При пятнистом и гнездовом распределении ценных минералов достоверность опробования обеспечивает только валовый способ взятия проб.

Изменчивость оруденения часто выражается в появлении тех или иных текстур и структур руд. Для равномерного оруденения характерны однородные текстуры. Сильная изменчивость в одном направлении обычно связана с полосчатыми текстурами. Весьма сильная изменчивость сопровождается грубопятнистой или гнездовой текстурами. На размер проб влияют размер зерен, различия в физических свойствах рудных и нерудных минералов: хрупкость, твердость, плотность и др.

Чем ниже содержание полезных компонентов в руде, тем больше должен быть размер проб, что может повлечь за собой изменение либо параметров проб, либо способа их взятия. На большинстве месторождений для химического опробования достаточна масса проб от сотен граммов до нескольких килограммов. На месторождениях благородных металлов пробы должны иметь массу более 1 кг. На россыпных месторождениях алмазов для определения их содержания необходимо иметь пробы размером в несколько кубометров, т.е. в несколько тонн, что требует валового способа взятия проб.

Способы взятия зависят от назначения проб. Для определения химического состава применимы практически все способы. Изучение текстурно-структурных особенностей и минерального состава руд осуществляется обычно по штуфным пробам, но минеральный состав можно изучать и в бороздовых пробах, в пробах из отвалов и из шлама скважин. Технические пробы в большинстве случаев требуют взятия монолитов штуфным способом. Для облицовочных материалов размеры монолитов могут достигать нескольких квадратных дециметров. Для некоторых технологических испытаний необходима большая масса проб, что достигается валовым способом. Технологические пробы небольшой массы могут быть взяты бороздовым способом, а также из керна или шлама скважин.

По мере повышения изученности месторождения, особенно на стадии эксплуатационной разведки, возможно применение упрощенных высокопроизводительных способов взятия проб: вычерпывания, горстьевого и по шламу буровзрывных скважин.

 

 

Химическое опробование

 

Химическое опробование предназначено для определения химического состава руды. Оно играет главную роль для большинства полезных ископаемых, за исключением россыпей, некоторых видов индустриального сырья и строительных материалов. Химическое опробование лежит в основе оконтуривания рудных тел, подсчета запасов руд и содержащихся в них полезных компонентов.

Химический состав руд определяется чаще всего путем взятия и исследования проб из разведочных выработок, реже - без взятия проб дистанционными геофизическими методами. При разведке месторождений получили распространение два вида проб: рядовые (секционные) и групповые (объединенные), которые различаются назначением и способом получения.

Рядовые пробы предназначены для определения содержания главных компонентов и, следовательно, для оконтуривания рудных тел и промышленных сортов руд. Границы рядовых проб обычно совпадают с границами природных типов руд.

Количество групповых проб в несколько раз меньше количества рядовых проб, что позволяет, с одной стороны, определить содержание широкого круга компонентов в составе руды, с другой, – существенно сократить объем аналитических работ.

Групповые пробы предназначены для определения содержания главных и второстепенных компонентов. Их получают объединением дубликатов рядовых проб пропорционально длине последних. Границы групповых проб совпадают с границами промышленных сортов руд или рудных тел.

 

Обычная последовательность химического опробования выглядит следующим образом. При геологической документации разведочных выработок осуществляется разметка интервалов опробования с учетом строения рудных тел и размещения в них природных типов руд или руд различного петрографического облика и физического состояния. Из каждого выделенного интервала берется одна рядовая (секционная) проба. В большинстве случаев рядовая проба является линейной, ее берут из керна скважин или бороздовым способом из горных выработок. Опробуются и маломощные интервалы безрудных или оруденелых вмещающих пород, расположенные внутри рудной зоны. Если границу рудного тела визуально определить трудно, то рядовые пробы берут до выхода в заведомо безрудные породы.

При бескерновом бурении границы природных типов руд установить практически невозможно, в этих условиях с учетом вероятного характера оруденения длина проб принимается постоянной, чаще всего 0, 5-2 м. В маломощных рудных телах рядовые пробы берут задирковым способом, а при крайне изменчивом оруденении - валовым способом.

Масса рядовых проб составляет несколько килограммов или десятков килограммов, но может достигать и нескольких тонн. Рядовые пробы перед анализом подвергают обработке с целью измельчить и уменьшить их массу до 50-200 г, сохранив при этом состав. В результате обработки изготавливаются две навески массой 50-200 г, одна из них направляется на анализ, другая хранится в качестве дубликата для повторных, контрольных и других анализов.

По результатам химического анализа рядовых проб устанавливаются границы рудных тел, особенно в тех случаях, когда руда постепенно переходит во вмещающие породы, и границы промышленных сортов руд с учетом принятых кондиций (бортового содержания главных компонентов, минимальной промышленной мощности рудных тел, метропроцента и пр.).

Далее переходят к составлению групповых проб, используя навески-дубликаты рядовых проб. В групповых пробах определяется содержание главных и широкого круга второстепенных компонентов (до 20), что позволяет получить всестороннее представление о химическом составе руды, а также изучить корреляционные зависимости второстепенных компонентов от главных.

Приведенная схема может видоизменяться в зависимости от вида минерального сырья и стадии геолого-разведочных работ. Например, на стадии поисково-оценочных работ в рядовых пробах обычно анализируется более широкий круг компонентов. При эксплуатационной разведке, когда состав руд достаточно хорошо изучен, можно отказаться от составления и анализа групповых проб.

 

 

Обработка рядовых проб

 

Материал рядовой пробы обычно представлен частицами и обломками руды размером несколько сантиметров, лишь при опробовании шлама он измельчен до нескольких миллиметров и менее. Масса рядовых проб, как указывалось, составляет первые килограммы - десятки килограммов и более. Для химического анализа необходимо иметь навеску тонко измельченного материала (порядка 0, 1 мм) массой 50-200 г. Для спектрального анализа масса навески должна быть 5-20 г, а для пробирного 0, 5-1, 0 кг и более. Пробы в процессе обработки должны быть измельчены до необходимой крупности и сокращены до той массы, которая требуется для анализа. В процессе обработки конечная навеска должна сохранить состав исходной пробы.

Обработка проб состоит в чередовании операций измельчения, грохочения (просеивания), перемешивания и сокращения, выполняемых по определенным правилам, обеспечивающим сохранение состава исходной пробы в конечной навеске. В геологической практике получило распространение правило Ричардса - Чечотта, которое обосновано экспериментальными исследованиями и заключается в том, что достоверность пробы сохраняется, если на всех операциях обработки ее масса будет больше допустимой массы, которая пропорциональна квадрату размера максимальных частиц в измельченном материале, что выражается формулой Q = kd² (где Q – надежная масса пробы после сокращения, кг; d - диаметр максимальных частиц, мм; k - коэффициент пропорциональности). Коэффициент пропорциональности зависит от свойств полезного ископаемого: изменчивости состава руды, размера зерен ценных минералов, содержания компонентов в руде и различия в плотности минералов. Чем больше изменчивость состава руды, размер зерен и различия в плотности минералов, чем ниже содержание полезных компонентов, тем больше значение k.

Экспериментальные работы, выполненные различными исследователями, позволили обосновать значения k для всех промышленных типов месторождений. На основе исследований М.Н.Альбова, Н.В.Барышева, Д.А.Зенкова, П.Л.Каллистова, Г.В.Крылова, К.Л.По­жарицкого и других рекомендуются следующие значения k в зависимости от характера оруденения:

 

Весьма равномерное и равномерное ………….……………..	0, 05
Неравномерное ………………………………………………..	0, 1
Весьма неравномерное ………………………………………..	0, 2-0, 3
Крайне неравномерное ……………………………………….	0, 4-0, 5
Месторождения золота с крупными золотинами …………...	0, 8-1, 0

 

Измельчение проб осуществляется дробилками различного типа. Различают дробилки крупного, мелкого и тонкого измельчения (табл.7). Каждая дробилка требует загрузки материалом определенной крупности, зависящим от размера входного устройства, и за один прием измельчает материал пробы в некоторое число раз, называемое степенью измельчения. При крупном и мелком измельчении степень измельчения 4-6, при тонком - достигает 25.

Крупное измельчение производят на щековых дробилках, которые имеют простую конструкцию и надежны в работе. Проба поступает в зазор между подвижной и неподвижной щеками. Подвижная щека, совершая возвратно-поступательные движения, раздавливает материал, который просыпается в разгрузочную щель. Ее ширина (расстояние между щеками) может устанавливаться от 3 до 10 мм и определяет конечную крупность материала. Производительность дробилки колеблется в зависимости от прочности материала и степени измельчения.

Мелкое измельчение производится на валковых дробилках, представляющих собой два параллельных цилиндрических валка, вращающихся навстречу друг другу. Материал пробы из бункера просыпается между валками и раздавливается. Расстояние между валками можно менять от 0, 5 до 10 мм, что позволяет получать различную крупность частиц.

 

Таблица 7

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: