Штуфные пробы что это

Штуфное опробование, в каких случаях применяется

Штуфной способ может применяться при обнаружении одиночных обломков оруденелых горных пород или их свалов на поверхности Земли, развалов, скоплений в аллювии, среди других типов горных пород или рыхлых отложений. Он применяется также при изучении коренных (дочетвертичных) отложений с неустановленным оруденением, при отборе образцов горных пород для изучения их химического, минерального и другого состава, а также образцов для геологических музеев по любым разновидностям горных пород любого генезиса, образцов с органическими остатками и в других случаях.

Наиболее представительной для такой цели является штуфная проба линейными размерами 10-12 х 10-12 х 5-8 см.

Этот способ состоит в отбойке отдельных кусков (штуфов) полезного ископаемого из целика или в отборе кусков массы минерального сырья, отбитого при проведении выработки. Штуфы выбираются с таким расчетом, чтобы каждый из них характеризовал разновидность полезного ископаемого.

10. Технологическое опробование. Цель опробования.

Технологические пробы предназначаются для изучения руды на обогатимость, то есть возможность искусственного повышения содержания полезных компонентов и понижения вредных, разработки схемы, промышленного обогащения, а также отработки схемы металлургического передела руды.

Первая стадия технологических исследований проводится в лабораторных условиях, чаще всего в научно-исследовательских институтах на стадии детальных поисковых работ. Полученные положительные результаты лабораторных технологических исследований способствуют ускорению и интенсификации геологоразведочных работ на месторождении. Ко времени проведения лабораторных технологических испытаний обычно ориентировочные размеры месторождения установлены (площадь месторождения обычно оконтурена).

Вес пробы для лабораторных технологических испытаний составляет, как правило, 50-100 кг. В отдельных случаях, например, при выявлении новых типов руд с неразработанной технологией их обогащения и металлургического передела, начальный вес пробы может быть увеличен до 300-500 кг.

Полузаводские технологические пробы имеют вес значительно больший, чем лабораторные. Он обычно составляет несколько тонн руды (до 20-30 тонн). Вес технологических проб для заводских испытаний достигает сотен, иногда тыс.- тонн руды, в зависимости от производительности обогатительного оборудования завода, на котором будут производиться эти испытания, и состояния изученности исследуемого типа руд. Для совершенно новых разновидностей (особенно новых минеральных типов) руд вес может быть значительно увеличен. Этот вопрос предварительно согласовывается с заводом, на котором предполагается провести эти испытания.

В случае, если на месторождении или его участке выделяется несколько сортов руд (по минеральному и химическому составу, крепости руд, крупности размеров минералов и т. д.), по каждому из них производится отбор отдельных технологических проб. Например, на полиметаллических месторождениях могут самостоятельными пробами характеризоваться свинцовые, свинцово-цинковые и цинковые руды, а также свинцово-цинковые руды с серебром и т. д.

По составу технологическая проба должна соответствовать составу руды, которая будет поставляться с горного предприятия (карьер, шахта, штольня и т.д.) на горно-обогатительную фабрику или завод.

Крупность материала пробы, её влажность предварительно оговаривается с лабораторией или фабрикой (заводом). При этом возможны два варианта: в первом случае в пробу отбирается материал такой крупности (кусковатости), которая получается при добыче (отработке); во втором случае возможно предварительное измельчение (дробление) руды до размера, оговорённого предварительно с испытателем.

Технологические пробы могут отбираться из горных выработок и буровых скважин (по керну), в более редких случаях — по отвалам горных выработок, но такие пробы не всегда отражают средний состав руд месторождения или участка.

11. Оконтуривание рудного тела и изучение изменчивости оруденения.

Рудные тела оконтуриваются в следующей последовательности: сначала определяются контуры тела в каждом из разведочных пересечений (оконтуривание по мощности), затем за пределами их пересечений или между ними (оконтуривание по простиранию и падению рудных тел).

12. Обработка проб. Основные принципы составления схем обработки.

Рядовые пробы, а тем более валовые технологические пробы имеют вес, измеряемый килограммами. Для определения химического, спектрального, минералогического состава и производства других видов аналитических работ требуются лишь небольшие навески материала, не превышающие в большинстве случаев десятков граммов вещества и практически всегда не более 100 граммов. Кроме того, для проведения лабораторных исследований материал проб необходимо раздробить до 0,1-0,07 мм. Поэтому отобранные пробы подлежат предварительному просушиванию, дроблению и сокращению по специально разработанным схемам. Главной задачей обработки проб является такое дробление и сокращение, при котором остаточный (конечный) продукт будет отвечать по содержанию полезных компонентов и вредных примесей содержанию их в исходной руде.

Чтобы достичь такой цели, разрабатываются в каждом конкретном случае схемы обработки проб. Для этого используют разные формулы, из которых в практике геологоразведочных работ в нашей стране одной из самых надежных является формула Г.О. Чечегта: Q = k x d 2 , где

наиболее крупных частиц (кусков) пробы в мм;

k – коэффициент, Q – надежный вес сокращенной пробы, d – диаметр неравномерности распределения оруденения в руде.

13. Обработка проб. Технические средства, применяемые на разных стадиях обработки проб.

Техника обработки проб. Обработка проб производится с последовательным дроблением материала, рядового и контрольного просеивания, перемешивания и сокращения материала.

Эти процессы могут быть выполнены механическим или ручным способом в зависимости от условий производства и места работ (полевые, стационарные партии, экспедиционные дробилки и т. д.) и имеющихся пар и этом возможностей.

При проведении поисково-разведочных работ обработка массового количества проб производится в механических дробильных цехах или мастерских.

Измельчение материала проб производится в 3-4 стадии: крупное (до 100-30,0 мм), среднее (12-5 мм), мелкое (до 0,7 мм) и тонкое (до 0,15-0,07 мм).

Тонкое измельчение производится на дисковых истирателях, шаровых и стержневых мельницах. В эти агрегаты загрузка материала производится с максимальными размерами обломков (кусков) не более 6 мм. Истирание производится также на фрикционных столах с максимальной крупностью исходного материала 12,5 мм и минимальной крупностью измельчения 0,83 мм.

Как и при других видах измельчения возможен ручной способ, при котором материал измельчается на чугунных плитах массивным башмаком или валком.

Грохочение (просеивание) также может быть механическим или ручным. Для механического грохочения применяются барабанные или цилиндрические грохоты. Ручное просеивание раздробленного материала производят на колосниковых (материал крупнее 25 мм) или решетчатых (материал мельче 25 мм) грохотах. Просеивание мелкого и тонкого материала (менее 2,5 мм) производится с применением стандартного набора сит (от 1,5 до 0,06 мм).

Перемешивание производится механическими смесителями или шаровыми мельницами без шаров. Ручное перемешивание выполняется методом кольца и конуса с неоднократным образованием и разворачиванием конуса материала проб в кольцо.

Сокращение может быть механическим па механическом сократитеяе, позволяющем однократно выполнять двойное сокращение (в 4 раза за один приём) или автоматическим делителем. Ручное сокращение производится методом многократного (не более 3-х при одном дроблении) квартования и объединения материала двух противоположных квадрантов для продолжения обработки по принятой схеме.

Источник

Виды и техника опробования

Штуфное опробование широко применяется при маршрутных поисках при обнаружении полезных ископаемых в высыпках и при геохимических исследованиях и поисках. Штуфная проба представляет собой кусочек (штуф) руды или горной породы обычно от 0,3 до 2,0 кг. Штуфы отбирают из коренных обнажений и из обломков коренных пород в рыхлых отложениях. Штуфные пробы могут отбираться из обломков полезного ископаемого в рыхлых отложениях, вскрытых шурфами и канавами. В по­следнем случае пробы характеризуют разновидности полезного ископаемого или измененных пород, не наблюдавшихся в коренном залегании.

На перспективных участках штуфы следует отбирать так, чтобы охарактеризовать все разновидности полезного ископае­мого и (или) измененных пород в месте отбора и наиболее ти­пичную неизмененную вмещающую породу.

Штуфные пробы регистрируют на правой стороне разворота маршрутного дневника, где дается и описание пробы и указы­вается ее номер. На левой стороне разворота указывается только номер для удобства поиска проб. По возвращении в ла­герь проба регистрируется в журнале опробования. Штуфные пробы обычно отбирают по мере надобности без определенной системы. Однако, при систематическом опробова­нии первичных ореолов рудных полей, применяются более или менее равномерные сети, а при изучении первичных ореолов рудных тел и месторождений их отбирают по профилям вкрест известного или предполагаемого простирания рудных тел. Опре­деленная система соблюдается и при опробовании потенциально продуктивных горизонтов осадочных пород с макроскопически плохо различимыми полезными минералами (фосфориты и т. п.). В этом случае штуфные пробы берут через равные промежутки (0,25-1,0 м) по всей мощности продуктивного горизонта. Рас­стояние между ними определяется с учетом ожидаемой мощ­ности тела полезного ископаемого так, чтобы по крайней мере одна проба попадала в возможное тело. Иногда такое система­тическое опробование проводится вместо пунктирного бороздо­вого опробования. Однако опробование одним штуфом имеет слабую представительность пробы.

Сборно-сколковое опробование является более представительным видом опробования по сравнению с штуфным и также широко применяется при маршрутных поисках. Суть опробования заключается в отборе одной пробы по сети 10х10см с площадки 0,5х0,5м или 1х1м. В пробу отбиваются сколки пород массой 25-30г. Вес такой пробы составляет 0,3-0,8кг.

При обследовании комплексов пород или структур, перспективных на обнаружение полезных ископаемых, намечается сеть отбора сборно-сколковых проб. Густота сети зависит от однородности состава пород и степени метасоматических изменений как по простиранию структуры, так и вкрест простирания. Чем неоднородней состав, тем больше проб одбирается. Обычно количество сборно-сколковых проб отбираемых на перспективных участках не превышает 10-15 проб, однако при больших площадях развития перспективных на обнаружение полезных ископаемых комплексов количество проб может увеличиваться.

Более детальное опробование структуры или ее части, производится после получения результатов предварительного опробования по редкой сети. При детальном опробовании выделенных рудных зон и определении густоты опробования необходимо придерживаться следующей таблицы.

Геохимическое опробование проводится для получения ха­рактеристики распределения химических элементов в типах гор­ных пород и геологических телах в целом.

Используются следующие способы отбора геохимических проб:

а) отбор пяти штуфов «конвертом» с последующим объе­динением в одну пробу;

б) отбор по равномерной сети от 10-15 до 100-150 оскол­ков, объединяемых в одну сборную (групповую) пробу;

в) отбор точечной или пунктирной борозды по направлению наибольшей изменчивости структурных и текстурных элементов породы.

В литературе все способы считаются правильными и реко­мендовать какой-либо из них нельзя. Необходимо лишь соблюдать единую систему опробования во всем периоде про­ведения работ на одном объекте (площади), так как иначе могут быть получены с трудом сравниваемые результаты. Опыт исследований показывает, что хорошие результаты получаются и при применении наиболее простых способов отбора проб шту­фом или «конвертом».

Формированием сборной пробы с последующим анализом в лаборатории устраняется влияние неравномерности в рас­пределении химических элементов по изучаемому геологическому телу. Однако знание этой неравномерности важно для многих практических и научных целей. В этом случае ведут массовый отбор штуфных проб (25-30 и более), которые ана­лизируют раздельно, массив аналитических данных подвергают статистической обработке по той или иной программе.

Точечное опробование наиболее часто применяется при гео­химических исследованиях, когда хотят подавить природную дисперсию распределения изучаемых компонентов в небольшом объеме горной породы или полезного ископаемого, а также при опробовании месторождения с малой изменчивостью содержа­ния полезных компонентов (осадочные мелкозернистые, эндо­генные равномерно вкрапленные или массивные руды и т. п.). Отбор каждой точечной пробы состоит в отбойке с поверхности коренного выхода, стенки или забоя горной выработки многих порций породы или руды, затем объединяемых в единую сбор­ную (групповую) пробу. Порции отбирают из узлов или реже из центра ячеек прямоугольной, квадратной или ромбической сети. Каждая порция состоит из одного или нескольких кусоч­ков общей массой при опробовании руды около 100 г, а породы 15-30 г. Общая масса пробы полезного ископаемого зависит от густоты сети, связанной с неравномерностью распределения по­лезного ископаемого, и для большинства полезных ископаемых составляет 2-5 кг. При геохимических исследованиях общая масса пробы обычно 0,5-0,7 кг.

При опробовании полезного ископаемого точечные пробы от­бираются так, чтобы охарактеризовать все тело (если оно од­нородно, рис. 2.27, а) или различные его части (если они макро­скопически различимы, рис. 2.27, б). Если полезные компоненты отмечаются или ожидаются и во вмещающих породах, то они опробуются самостоятельными точечными пробами (рис. 2.27, в).

Точечные пробы отбираются геологическим молотком, зу­билом и легкой (3-5 кг) кувалдой. При отборе вручную необходимо избегать избирательного выкрашивания хрупких минералов, так как из-за этого искажаются данные опробования в сторону как за­вышения, так и занижения.

Рис.2.27. Отбор точечных проб

Основным достоинством точечного опробования является про­стота и легкость взятия пробы, в связи с чем оно может быть рекомендовано для получения представительных проб на на­чальных стадиях поисков и особенно в ходе маршрутных по­исков.

Иногда точечными пробами заменяют отбор бороздовых, тогда точки отбора располагаются в два ряда в пределах за­меняемой борозды в шахматном порядке (рис. 2.27, г). При этом точки отбора должны занимать площадь, поперечник которой на 10-15 % больше, чем расстояние между точками.

По технико-экономическим показателям точечные пробы дешевле и производительнее широко распространенного бороздового опробования. По представительности точечные пробы вполне удовлетворяют требованиям практики даже для золотых руд с заведомо неравномерным содержанием металла.

Бороздовое опробование наиболее часто применяется при изучении проявлений полезных ископаемых по коренным выхо­дам или горным выработкам. В канавах, вскрывающих тело полезного ископаемого на значительную глубину (0,5 м и бо­лее), шурфах и других вертикальных выработках опробуется верхняя по склону стенка (рис. 2.28, а). В канавах, где корен­ные породы вскрыты на незначительную глубину, опробуется полотно (рис. 2.28, б).

Проба отбирается в виде борозды прямоугольного сечения. Стандартные сечения: 2×2, 3х5, 3х10, 5×10, 10×5 и 10х20 см. Таблице приведены наиболее типичные сечения борозд и массы проб для руд разного качества.

Длина борозды в мощных телах колеблется от 1 (при не­равномерном распределении полезных компонентов) до 2, реже 3 м (при равномерном распределении). При опробовании не очень мощных тел длина борозды равна мощности тела. При значительной мощности тела оно опробуется секционными про­бами длиной 1-2 м каждая, расположенными по одной линии (рис. 2.28, в) или смещенными по простиранию тела (рис. 2.28, б).

Бороздовые пробы обычно отбираются по мощности тела по­лезного ископаемого (рис. 2.28, а). Отбор проб по направлению, не совпадающему с мощностью тела, не рекомендуется, так как делает необходимым пересчет длины пробы на истинную мощ­ность, что может быть источником ошибок.

Рис.2.28. Отбор бороздовых проб

В телах, различные части которых различаются составом, структурными или текстурными признаками, каждая часть оп­робуется самостоятельными (секционными) пробами (рис. 2.28, б, в). Для тел эндогенных (реже экзогенных) полезных ископаемых обязательно опробование вмещающих пород, если в них не видно минерализации или изменения пород, короткими (0,3-0,4 м) пробами (рис. 2.28, а). При наличии во вмещаю­щих породах видимой минерализации или измененных пород обязательно опробование на всю мощность минерализации или изменения (при значительной мощности измененных пород не­сколькими секционными пробами, рис. 2.28, б).

Опробование мощных продуктивных горизонтов иногда вы­полняется пунктирной бороздой, т. е. бороздовыми пробами, расположенными через определенные промежутки по мощности всего продуктивного горизонта (рис. 2.28, г). Обычно длина от­дельных «пунктиров» и промежутков между ними составляет 1-2 м. Пунктирная борозда может заменяться отбором штуфных или точечных проб по всей мощности продуктивного гори­зонта с формированием групповой пробы (см. далее), характе­ризующей весь горизонт в целом или отдельные его части, раз­личающиеся составом, текстурой и др.

Бороздовые пробы отбираются вручную или с помощью пневматических, электрических и механических пробоотборни­ков. На вертикальных стенках горизонтальные пробы отбира­ются на высоте груди пробщика, как самом удобном положении пробоотбора. Перед взятием пробы опробуемая поверхность подравнивается и очищается водой или проволочными щетками от пыли, обломков и других загрязнений. При отборе проб с вер­тикальной или наклонной поверхности у ее подножия для сбора пробы кладут железный лист, дощатый плотный щит или бре­зент. К краю листа (щита) прикрепляется кусок плотной ткани для прикрытия отверстий между листом и неровной стенкой и сбора кусочков пробы.

Для отбора проб вручную в твердых породах применяют стальные зубила и тяжелые (1,5-2 кг) молотки или легкие (3-4 кг) кувалды. В породах до IV категории пробу можно отбирать геологическим молотком, киркой или топором-кайлом. Для контроля правильности сечения бо­розды следует использовать металлические шаблоны.

Рис.29. Порядок отбора бороздовой пробы

а – в – последовательные стадии отбора

Рис.2.30. Отбор задирковых проб

Валовое опробование заключается в сплошном отборе минеральной массы, получаемой на некотором участке тела полезного ископаемого при проходке горной выработки. Эта минеральная масса, предпочтительно не засоренная пустыми вмещающими породами, добывается из разведочных горных выработок при их проходке по полезному ископаемому или из горно-подготовительных выработок на эксплуатационных участках. Она предназначается для различных испытаний с целью определения качества полезного ископаемого, а также его физических свойств, определяющих горнотехнологические условия добычи. В некоторых случаях валовые пробы берутся для испытаний вмещающих горных пород. В пробу может отбираться вся минеральная масса от уходки (нескольких уходок подряд) или только некоторые части отбитой массы. Это зависит от того, какое количество материала требуется для испытаний. Валовая проба является наиболее представительной по сравнению с другими пробами, т.к. дает высокую точность определения свойств полезного ископаемого.

Состав минеральной массы, поступающей в переработку, зависит от принятой системы разработки месторождения. Поэтому отбор валовых проб на технологические испытания должен производится по возможности в условиях, близких к добыче полезного ископаемого.

Рис.2.31. Бланк акта об отборе технологической пробы

Рис.2.32. Бланк паспорта технологической пробы

Опробование керна буровых скважин включает в себя оп­робование продуктивных интервалов и геохимическое опробо­вание всего керна.

Опробование продуктивных интервалов проводится во всех случаях выявления прямых и косвенных признаков полезного ископаемого. Небольшие (0,5-1,0 м) интервалы керна одно­родного строения опробуют единой пробой. На более длинных однородных интервалах пробы отбирают секциями длиной обычно не более 2 м. Если отдельные части продуктивного ин­тервала различаются по структуре, текстуре или составу, они опробуются секциями длиной не менее 0,2-0,3 м. При опро­бовании рудных тел без четко видимых зальбандов вмещаю­щие породы опробуются секциями длиной 0,3-0,5 м.

В пробу отбирают половину керна, расколотого или распи­ленного вдоль оси. При наличии специальных устройств вдоль оси керна выпиливают узкую канавку, материал которой и представляет собой пробу.

Механически керн раскалывается керноколами, в которых те или иные варианты зубил приводятся в действие винтовыми или гидравлическими устройствами. Они позволяют раскалывать куски керна длиной до 25 см.

Опробование керна всей скважины проводится для целей геохимических исследований. Пробы массой 150-300 г обычно отбирают вручную зубилом или молотком. Интервалы между пробами зависят от мощности опробуемого горизонта и его литологической (петрографической) однородности. В мощных го­ризонтах интервалы колеблются от 0,5 до 2,5 м. В некоторых случаях каждый интервал керна опробуется точечными про­бами, в его пределах отбирается серия сколков (кусочков по­роды) в каждой точке массой 15-30 г, объединяемых впослед­ствии в единую групповую пробу общей массой 150-300 г.

Все пробы, отобранные во время бурения скважины или об­работки керна, фиксируются в журнале документации сква­жины и в журнале проб. При отборе проб из керна ранее про­буренных скважин они записываются в документации скважин и журнале проб.

Групповое опробование применяется для получения обоб­щенной геохимической характеристики каждой разновидности пород внутри горизонтов, пачек, подсвит и свит стратифициро­ванных образований либо подкомплексов и комплексов нестра-тифицированных тел. Групповые пробы первого порядка полу­чаются путем объединения порций материала от рядовых гео­химических проб, пропорциональных доле мощности (объема) каждой литологической (петрографической) разности пород. Групповые пробы первого порядка часто применяют для харак­теристики содержаний элементов-примесей при изучении про­явлений полезных ископаемых. Групповые пробы второго по­рядка (композитные пробы) представляют собой объединение групповых проб; они отбираются с соблюдением тех же условий для характеристики крупных подразделений геологических тел или крупных регионов.

Групповые пробы составляются из дубликатов рядовых проб или из основных проб при сокращении их до лабораторной на­вески. Групповые пробы формируются обычно в камеральных условиях.

Источник