Опробование - Принципы проведения изыскательных работ

Опробование проводится на всех стадиях геологоразведочных работ. Наибольшее значение оно имеет в разведочном процессе, когда по его результатам определяются качественный состав рудопродуктивных толщ, особенности распространения в них минеральных компонентов, контуры балансовых и забалансовых запасов минерального сырья, его природных типов и промышленных сортов, содержание и технология извлечения основных и сопутствующих полезных компонентов, а также вредных примесей, технические и физические свойства руд и вмещающих пород.

Виды опробования. Прежде чем проводить опробование, необходимо выяснить его целевое назначение. В зависимости от задач различают виды опробования: химическое, минералогическое, геохимическое, геофизическое и ядерно-геофизическое, техническое, технологическое, товарное.

Химическое опробование является основным и наиболее распространенным видом опробования. Оно проводится, главным образом, на рудных месторождениях для определения в исследуемой минеральной массе содержаний основных и попутных полезных компонентов и вредных примесей. Химические анализы характеризуются высокой точностью.

Минералогическое опробование проводится систематически в основном при разведке россыпных месторождений для определения содержания ценных минералов. При разведке месторождений твердых полезных ископаемых в коренном залегании обычно осуществляются минералогические анализы штуфных или объединенных проб для изучения минерального и фазового состава руд.

Геохимическое опробование, являясь наиболее высокопроизводительным и дешевым, дает возможность определять малые содержания элементов спектральным, атомно-абсорбционным и другими аналитическими методами. Оно позволяет отбраковывать пробы с низким содержанием полезных компонентов и тем самым избежать проведения дорогостоящего химического или пробирного анализа, а также выявлять элементы-примеси, которые могут представлять практический интерес.

Геофизическое опробование выделяется среди других видов тем, что минеральная масса исследуется геофизическими методами и не подвергается при этом ни механическому, ни химическому, ни температурному воздействию, оставаясь практически без изменения. Геофизическое опробование проводится с целью определения содержаний полезных компонентов непосредственно в горных выработках и скважинах без отбора материала.

Ядерно-физическое опробование, включающее гамма-гамма, нейтрон-нейтронный, рентгенорадиометрический и другие методы, широко применяется на заключительных стадиях разведки и при эксплуатации месторождений олова, свинца, цинка, меди и других видов полезных ископаемых. Опробование может осуществляться на любой стадии разведки и переработки полезного ископаемого.

Техническое опробование позволяет изучить физико-технические свойства полезного ископаемого и вмещающих его пород. Почти по каждому месторождению твердых полезных ископаемых определяют их среднюю плотность и влажность, прочностные свойства руд и пород, кусковатость - качества, влияющие на технологию разработки месторождения и переработки минерального сырья.

На месторождения многих видов неметаллического сырья, в том числе сырья для природных строительных материалов, техническое опробование выступает основным методом определения их промышленной ценности и проводится регулярно.

Технологическое опробование позволяет выяснить технологические свойства минерального сырья, главными из которых являются способность к обогащению.

Товарное опробование проводится с целью определения качества поступающей на переработку или временно складируемой товарной руды. При товарном опробовании устанавливается ряд технологических показателей: товарные массы отдельных поставок, допустимая погрешность отбора проб, классификация руд по вариантам качества, число и масса разовых проб в различных вариантах качества.

Способы опробования. Пробы, отбираемые при разведке месторождений твердых полезных ископаемых, называются геологическими. Геологическая проба представляет собой массу различных по составу и размерам минеральных частиц, отобранных по продуктивной залежи в естественном залегании или из технологических продуктов ее отработки. На месте отбора пробы образуется углубление объем, формы, размеры и ориентировка которого определяют понятие геометрия пробы.

Геологические пробы в зависимости от их геометрии разделяют на три группы: линейные, большеобъемные и дискретные. Их выбор обусловлен геолого-минералогическими и морфологическими особенностями рудной залежи, видом полезного ископаемого, характером и степенью его изменчивости, техническими средствами разведки. Линейные пробы отбираются бороздовым и шпуровым способами. Бороздовый способ опробования является наиболее распространенным, достаточно представительным и надежным. При этом способе проба отбирается так, чтобы на ее месте образовалась прямолинейная борозда геометрически правильной формы сечением: 2*2; 5*3; 10*3; 10*5 см. Борозды выбивают преимущественно в ненарушенной горной массе по направлению максимальной изменчивости, совпадающему обычно с мощностью продуктивной залежи. Нужно добиться того, чтобы весь материал из борозды поступил в пробу, не допуская засорения или обогащения ее за счет дополнительного выкрашивания минеральных частиц как из самой борозды, так и из смежных с нею участков. Процесс взятия бороздовых проб осуществляется вручную при помощи зубила и молотка или механическим способом с использованием пробоотборников режущего или ударного действия.

Шпуровой способ не имеет широкого распространения и применяется на заключительных стадиях разведки и при эксплуатации как вспомогательный для уточнения мощности рудопродуктивных залежей. В пробу отбирается буровая мука, шлам, возникающие при бурении шпуров перфораторами.

Большеобъемные пробы могут отбираться валовым или задирковым способами.

Валовый способ является достоверным и в то же время наиболее трудоемким. Его используют при взятии большеобъемных проб преимущественно для технологических испытаний, а также для контроля за другими способами опробования. В пробу может поступать вся отбитая горная масса или ее часть с определенных интервалов проходки горных выработок или очистных забоев.

Задирковый способ является площадным и длительное время использовался при химическом опробовании маломощных тел с крайне неравномерным распределением полезных компонентов. В настоящее время нецелесообразно оконтуривать маломощные тела. Кроме того, этот способ требует больших затрат ручного труда, поскольку по всей мощности тела в определенном интервале по его падению должен сниматься ровный слой мощностью 1-3 см, минеральная масса которого поступает в пробу. Поэтому, задирковый способ может использоваться при взятии механическим способом большеобъемных проб для технологических испытаний.

Дискретные пробы отбирают точечным, горстьевым и штуфным способами.

Точечный способ заключается в отбойке в горной выработке с опробуемой поверхности по определенной сетке кусочков горной массы, составляющих пробу. Сетка разбивается мысленно или применяется трафарет. Точки отбора располагаются в узлах сетки. Отбойка кусочков ведется с помощью зубила и молотка.

Горстьевой способ применяется при опробовании технологической горной массы. Он практически не отличается от точечного, оба эти способа связаны с химическим опробованием.

Штуфной способ используют при техническом и минералогическом видах опробования. Он заключается в отборе монолитных кусков руды и вмещающих пород массой 1-2 кг, а также их сколов для изготовления прозрачных и полированных шлифов с целью микроскопического их изучения.

Опробование скважин осуществляется способами, близкими к линейным. Отбор проб при колонковом бурении производится из керна, а при его отсутствии или низком выходе - из шлама. Керн, представляющий собой столбик породы или руды, раскалывается на гидровлическом или механическом ударном керноколе вдоль оси пополам. При не больших объемах раскалывание керна может выполняться вручную с помощью зубила и молотка. Одна половина столбика керна поступает в пробу, другая хранится в качестве дубликата. При разведке месторождений скважинами ударно-канатного бурения опробуют шлам.

Похожие статьи




Опробование - Принципы проведения изыскательных работ

Предыдущая | Следующая