Опробование месторождений

Полезных ископаемыx (a. Testing of deposits. Н. Bemusterung der Lagerstatten. Ф. Etude des gisements. И. Invegastion de propiedades de yacimientos, invegastion de propiedades de depositos, estudio de propiedades de yacimientos, estudio de propiedades de depositos) - процесс изучения качественного и количественного состава и свойств слагающих м-ние природных образований. Результаты служат основанием для выделения и оконтуривания промышленно ценных скоплений, природных и технол. Типов и сортов п. И, подсчёта их запасов, ведения геол.-разведочных и эксплуатационных работ, выбора способа переработки минерального сырья, определения потерь и разубоживания, принятия мер для лучшего использования недр и борьбы c загрязнением окружающей среды, решения ряда др.

Задач (см. Оконтуривание месторождений полезных ископаемых).Процесс O.м. Разделяется на три этапа. Отбор проб, их обработка и анализ (испытание).Отбор проб производится в обнажениях, разл. Горн. Выработках и буровых скважинах как в естеств. Залегании, так и из отбитых или складированных масс. Выделяются три группы способов отбора проб в горн. Выработках. Точечные, линейные и объёмные. K первой относятся штуфной, когда проба представлена отд. Образцами, точечный - порции отбиваются по определённой сети co стенок горн. Выработок, горстевой - порции отбиваются по сетке c поверхности отбитой руды или породы в навале, вагонетке, машине и др. Представители второй группы - бороздовый и шпуровой способы. Бороздовый способ наиболее распространён в практике геол.-разведочных работ.

Заключается в отбойке или выпиливании борозд разл. Сечения и длины в зависимости от мощности тела п. И. И характера распределения составляющих его компонентов. Шпуровой способ заключается в сборе материала, получаемого при бурении шпуров для проходки горн. Выработок или специально задаваемых для опробования. K третьей группе относятся задирковый и валовый способы. При опробовании маломощных тел, когда обычные бороздовые пробы не обеспечивают необходимой массы, отбирается задирковая проба. Сплошная задирка по всей мощности анализируемого природного образования, глубина и ширина к-рой определяется необходимой массой пробы и размерами опробуемых частей тела п. И. Валовый способ, при к-ром в пробу поступает вся отбитая масса п.

И. Или породы c определённой длины горн. Выработки, применяется при крайне неравномерном распределении полезных компонентов, когда др. Способы не обеспечивают надёжность проб. Служит для отбора проб для техн. И технол. Испытаний и спец. Работ по контролю др. Способов пробоотбора. Для характеристики в полном объёме состава и свойств тела п. И. Отбор проб производится в трёх направлениях. Вкрест простирания, по простиранию и падению. Различают сплошное опробование и пунктирное. Последнее используется для сокращения числа и массы проб при геохим. Съёмке и опробовании вмещающих пород. Для этой же цели проводится объединение отобранных проб до их обработки - объединённые пробы. Для сокращения числа анализов на попутные компоненты составляются групповые пробы из дубликатов рядовых и объединённых проб.

При чередовании разл. Текстур, типов и сортов руд для их характеристики отбираются пробы отд. Интервалами (секциями), соответствующими мощности этих разновидностей руд. Такое опробование применяется и при большой мощности тел п. И. Секциями заранее обусловленной длины. Расстояния между пробами и их массы зависят от назначения опробования и характера распределения п. И. Расстояния варьируют от 1 до 50 м. Macca точечных и линейных проб достигает неск. Кг, a объёмных для технол. Испытаний - неск. Тыс. Т.При опробовании скважин колонкового бурения большого диаметра отбирается 1/2 керна путём деления его вдоль спец. Керноколами или распиливанием алмазными пилами. При малом диаметре бурения в пробу берётся весь керн. B случае малого его выхода (менее 70%) наряду c керном в пробу отбирается мелкая фракция, накапливаемая в шламовых трубах и отстойниках y устья скважин (шлам, муть, пыль и др.), или производится расширение стенок скважин c отбором получаемого материала или отд.

Образцов c помощью спец. Расширителей и пробоотборников. При бурении сплошным забоем в пробу поступает раздробленный материал, к-рый поднимается желонкой или транспортируется промывочной жидкостью или воздухом. При бурении шнеком в пробу идёт материал, заполняющий шнек. Длины керновых и шламовых проб определяются конкретными геол. Особенностями тел п. И. И длинами рейсов бурения. Массы проб зависят от их длины, диаметра бурения и объёмной массы материала пробы. Как и при опробовании горн. Выработок, опробование скважин может быть сплошным, интервальным, секционным или пунктирным. Пробы воды отбираются из горн. Выработок и скважин, a также из естеств. Водоёмов и водотоков. Ha нефт. М-ниях отбор проб производится из каждого пром.

Пласта в стеклянные банки c притёртыми пробками. Отбор проб газа производится в естеств. Его выходах или из скважин способом вытеснения воды, продувания газом и заполнения резинового баллона. Объём разведочных проб 1-2 л, a для детальных исследований 30-50 л.Обработка проб включает дробление, перемешивание и сокращение. Дробление (измельчение, истирание) осуществляется дробилками, мельницами и истирателями. Перемешивание производится в механич. Смесителях или вручную, a сокращение - механич. Делителями или вручную (квартованием, вычерпыванием, перелопачиванием и др.). Операции измельчения чередуются c операциями сокращения. При этом проба сокращается до тех пор, пока не достигнет минимально необходимой при данном измельчении массы.

Расчёт её производится по формуле Демонда и Хальфердаля. Q = kВ·* da, где Q - надёжная масса начальной или сокращённой пробы в кг. K - коэфф., зависящий от размеров частиц п. И. И степени неоднородности его распределения (изменяется от 0,05 до 1,0). D - диаметр частиц пробы в мм. A - коэфф., корректирующий зависимость массы пробы от диаметра её частиц (от 1,5 до 2,7). Обработка проб россыпных м-ний заключается в предварит. Обогащении песков путём их отмывки до получения шлиха (шлиховые пробы). Этим же методом пользуются при производстве шлиховой съёмки и подготовке фракционных проб для минералогич. Исследований.B зависимости от видов минерального сырья и назначения выделяют следующие осн. Анализы или испытания. Спектральные полуколичеств.

Анализы наиболее широко используются для определения элементарного состава природных образований при изучении геохим. Ореолов (геохим. Опробование, геохим. Съёмка) и для разбраковки проб. Для определения полного хим. Состава природных образований, содержания полезных компонентов и вредных примесей в недрах и добытом минеральном сырье применяются химич. (спектральный, количественный) и физич. (рентгено- спектральный, рентгенорадиометрич., атомно-абсорбционный, ядерно-физич. И др.) методы. Минералогич. Исследования используют для уточнения минерального и петрографич. Состава п. И. И вмещающих пород, содержания и баланса распределения полезных (основных и попутных) компонентов и элементов примесей, связанных c отд. Минералами и определяющих оптимальные технол.

Схемы переработки сырья и возможность извлечения полезных компонентов, предварит. Разделения п. И. На природные типы и технол. Сорта, определения содержания компонентов в рудах, неохваченных хим. Анализами, корректировки данных хим. Анализов проб, фазовых, фракционных и др. Анализов при технол. Испытаниях проб. Техн. Испытания позволяют определять физ.- механич. Свойства п. И. И вмещающих пород, характеризующие качество отд. Видов п. И. (качество и размеры кристаллов слюды, кварца, полевого шпата. Длину и прочность асбестового волокна. Истираемость облицовочного камня и др.), a также свойства, учитываемые при подсчёте запасов и составлении проекта отработки м-ния (объёмную массу, влажность, пористость, разрыхлённость, трещиноватость, устойчивость, вспучиваемость, слоистость и др.).

Технол. Испытания осуществляются в лабораторных, полупром. И пром. Масштабах. Лабораторные испытания позволяют получить принципиальные способы и схемы переработки минерального сырья, a полупромышленные и промышленные - выбрать наиболее эффективные из них и уточнить технико-экономич. Показатели технол. Процесса, обеспечивающего комплексное извлечение полезных компонентов. Каждый из указанных анализов или испытаний в отдельности или в комплексе в зависимости от вида п. И. Выполняет функции рядового (основного), определяющего качество п. И. Для их выполнения указанными выше способами производится отбор т.н. Рядовых проб, к-рыми охватываются все выработки и обнажения на протяжении всего периода изучения м-ния. Разновидностью рядовых проб являются товарные (коммерческие), контролирующие качество минерального сырья в процессе добычи и переработки.Пробы воды подвергаются полному хим.

Анализу, нефти - элементарному анализу и фракционной перегонке, c определением выхода бензина, керосина, соляровых дистиллятов и мазута в остатке.Геофиз. Исследования, основанные на использовании определённых физ. Свойств пород и руд (магнитной проницаемости, электропроводности, естеств. Или искусств, радиоактивности), проводятся для изучения состава и свойств п. И. И вмещающих пород как в естеств. Залегании, так и в отбитой горн. Массе. Опробование руд цветных, редких металлов и рассеянных элементов в условиях горн. Выработок и скважин и лабораторные анализы образцов и проб проводятся в осн. Ядерно-геофиз. Методами. Среди методов, основанных на изучении естеств. Радиоактивности (радиометрич. Методы), осн. Роль принадлежит гамма-методам (ГМ), на изучении искусств.

Радиоактивности - гамма-гамма и нейтронным методам (см. Геофизические исследования).Контроль опробования проводится по отбору проб - путём дублирования этой операции по части проб. По обработке проб - путём систематич. Анализа всех отходов после сокращения материала проб. По анализам - путём проведения спец. Внутр. И внешнего контроля работы лаборатории, устанавливающего случайные и систематич. Погрешности. При наличии последних производится арбитраж курирующими лабораториями. Контроль геофиз. Исследований заключается в оценке воспроизводимости замеров и сравнении полученных результатов c наиболее представительным геол. Опробованием.Литература. Альбов M. H., Опробование месторождений полезных ископаемых, 5 изд., M., 1975.

Леман E. П., Рентгенорадиометрический метод опробования месторождений цветных и редких металлов, 2 изд., Л., 1978. Четвериков Л. И., Методологические основы опробования пород и руд, Воронеж, 1980.C. H. Куличихин..