Линейные способы взятия проб

К этим способам относятся бороздовое, шпуровое опробование и отбор проб из скважин. Применяются при максимальной изменчивости содержаний ПИ по мощности рудных тел с самыми различными текстурами кроме грубопятнистых и подобных им.

Борозда правильного сечения. Обычно имеет прямоугольное, реже квадратное и треугольное сечение. В обнажениях располагается обычно по линии максимальной изменчивости руды. Пробоотбор состоит из следующих опреаций:

· подготовка плоскости и разметка борозды;

· зарубка борозды;

· скалывание ПИ между зарубками;

· сбор материала с брезента (железного желоба) в мешочки, этикетирование.

Сечение борозды выбирают в зависимости от степени изменчивости ПИ, крупности обособлений полезных минералов, содержания компонентов, крепости руд и их мощности. Наиболее широко применяемые сечения приведены в таблице (в см).

Распределение компонентов	Мощность тел ПИ
> 2,5 м	от 2,5 до 0,5	< 0,5
Крепкие ПИ
Весьма равномерное и равномерное	2 × 5	2 × 6	2 × 10
Неравномерное	2,5 × 8	2,5 × 9	2,5 × 10
Весьма неравномерное	3 × 8	3 × 10	3 × 12
Мягкие ПИ (без учета мощности тел ПИ)
Весьма равномерное и равномерное	(2 – 5) × (5 – 10)
Неравномерное и весьма неравномерное	(5 – 10) × (10 – 20)

Бороздовое опробование имеет два существенных недостатка: высокая трудоемкость и возникновение систематических ошибок при отборе трещиноватых и отличающихся по физическим свойствам (твердость, хрупкость) руд в следствие выкрашивания. Последнего удается избегать при механизации пробоотбора с помощью специальных пневматических отбойных молотков или зарубкой с двумя алмазными пилами.

Пунктирная (комовая) борозда. Материал в пробу отбирается из отдельных точек, расположенных по линии по мощности рудного тела аналогично борозде на расстоянии 2 – 3 см друг от друга. Диаметр кусочков частичной пробы 1 – 2 см, реже 3 см, вес материала с 1 погонного метра 0,2 – 2 кг, обычно 1 – 1,5 кг. При опробовании канав и обнажений пунктирная борозда берется в безрудных интервалах и во вмещающих породах по обеим сторонам бороздовых проб.

О тенденции к снижению веса начальных проб, повышению производительности и механизации отбора.

Технология: отбор – обработка – анализ.

ФОТО схемы

Средняя погрешность опробования (определения среднего содержания металла):

вероятная погрешность среднего

Р ср.= ΣР /√n (в %),

где Р – погрешность частной пробы,

n – количество проб.

n = 25 Р ср. = ± 100/√ 25 = ± 20 %

n = 100 Р ср. = ± 100/√100 = ± 10 %

Главные факторы, определяющие минимально надежную массу пробы:

- сложение (текстура) руды;

- крупность зерен рудного минерала;

- количество зерен рудного минерала в пробе;

- различие в плотности рудных и нерудных минералов;

- порядок содержания металла в пробе;

- соотношение среднего содержания полезного компонента (металла) в рудном минерале (Сср.-мин.) к среднему содержанию металла в руде (Сср.-руд.);

- требуемая точность химического анализа (определения содержания хим.элемента).

Минимальная масса пробы:

Для ее определения используется формула Ричардса-Чечотта. Англичанин Ричардс теоретически обозначил ее в 1909 г. («Масса проб изменяется прямо пропорционально квадратам диаметров максимальных кусков в пробе»), а профессор Ленинградского горного института О.Чечотт вывел ее в виде формулы в 1934 г.:

q = kd²

где q - масса пробы, кг;

d – диаметр максимальных кусков руды или породы в пробе, мм;

k – коэффициент неравномерности руды.

Типичные коэффициенты неравномерности руды k:

Равномерные руды – 0,02

Неравномерные руды – 0,1

Весьма неравномерные руды – 0,2 – 0,5

Крайне неравномерные руды – 0,5 – 1,0

Способы опробования (по технике выполнения):

- штуфной (одним куском – штуфом весом до 1-2 кг);

- горстьевой (вычерпыванием из навала, кучи);

- точечный (взятие серии мелких штуфов по определенной сетке);

- пунктирно-бороздовый (точечный по линии – направлению наибольшей изменчивости);

- бороздовый (вырубание сплошной борозды сечением от 3х5 см до 10х20 см пео направлению наибольшей изменчивости);

- задирковый (задирка поверхности рудного тела на полную мощность на определенной площади на глубину 2-10 см);

- валовый (включение в пробу всего объема части рудного тела, вскрытой горной выработкой; вес валовой пробы от десятков кг до 100 и более тонн);

- керновый (при колонковом бурении скважин).

Контроль опробования (пробоотбора) осуществляется разными способами:

пробоотбора – более совершенным способом = борозды бороздами большего сечения или задирками; кернового – бороздовым по стенкам контрольных горных выработок. Анализируется по средним содержаниям компонентов для партий проб (40-50 шт.);

1) контрольная проба берется таким же способом и такого же сечения, что и контролируемая (основная) проба; при этом контролируется правильность технологии взятия пробы пробоотборщиком;

2) контрольная проба берется более точным (более совершенным) способом, чем основная (например, пунктирно-бороздовая проба контролируется бороздовым способом; бороздовая проба – задирковым или валовым методом; керновая проба дублируется бороздовым большего сечения по стенке контрольной горной выработки, пройденной вдоль скважины);

3) контрольная проба берется бóльшим сечением, чем основная (например, основная бороздовая проба сечением 3х5 см, а контрольная 5х10 см).

ОБРАБОТКА ПРОБ

Необходимость обработки проб связана с тем, что масса отобранной пробы много больше, чем масса необходимой навески на анализ. Необходимое условие: не должна нарушаться представительность навески относительно исходной пробы (содержание компонента должно соответствовать содержанию в начальных пробах).

Материал пробы подвергается предварительному измельчению и перемешиванию. Измельчение в несколько стадий. Каждая стадия состоит из дробления (измельчения) + просеивания (грохочения) + перемешивания + сокращения.

Масса сокращенной пробы должна быть прямо пропорциональна максимальному размеру ее кусков (частиц) и степени неравномерности распределения полезного компонента в исходной массе пробы.

В практике применяется та же формула Ричардса-Чечотта:

Q= kd²

Где k – коэффициент неравномерности (от 0,05 до 0,3-0,5; для золота до 1,0).

Коэффициент неравномерности для золоторудных месторождений:

Неравномерные (Au мелкое, менее 0,1 мм) – 0,2

Весьма неравномерные (Au средней размерности -0,1-0,6 мм) – 0,4

Крайне неравномерные (Au крупное, более 0,6 мм) – 0,8 –1,0

Для страховки при расчетах k обычно несколько завышается.

Пример расчета схемы обработки проб при k = 0,4 (приведен на лекции; смотри в любом учебнике по разведке или по опробованию!)

Способы дробления: вручную (в ступках) и в щековых дробилках (до 10-1 мм). Измельчение (истирание): валковые дробилки (истиратели), дисковые и вибрационные (75 ВДР-4) истиратели, стержневые и шаровые мельницы.

Сита: стандарт России (в долях мм) и США (в меш = число отверстий проволочной сетки на 24,5 мм = дюйм при толщине проволоки, равной диаметру отверстий):

Номера сит, меш	Размеры отверстий	Номера сит, меш	Размеры отверстий
мм	мкм	мм	Мкм
	3,3			0,21
	1,7			0,15
	0,85			0,105
	0,60			0,074
	0,42			0,053
	0,30

Перемешивание (перелопачивание) – неоднократное смешивание способом «кольца и конуса» или встряхиванием на брезенте (клеенке).

Сокращение бороздовых и керновых проб – способом квартования (погрешность до 8-10 %) или с помощью желобковых делителей (Джонса) – в них погрешность значительно меньше.

Есть установки для обработки геологических проб, например, УОГП конструкции ВИТР, однако, в связи с конструктивными недостатками они пока широкого применения не нашли.

Процесс обработки проб надо периодически контролировать:

а) систематическим опробованием всех отходов сокращения;

б) экспериментальная обработка нескольких партий проб по схеме с заведомо завышенным “k”.

Контроль обработки проб – систематическим опробованием всех отходов при сокращении или экспериментальной обработкой по заведомо завышенному «k». Первый способ предпочтительнее, так как гарантирует выявление возможных систематических погрешностей в связи с избирательным истиранием и потерями рудного материала.

Дата добавления: 2015-06-04