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干货 | 矿床那么大,如何采样才能具有代表性?
来源:中国粉体技术网    更新时间:2019-01-10 16:40:38    浏览次数:
 

  矿样是直接进行测试、分析和研究的对象,是否具有代表性直接影响着检测结果。因此,为了保证所检测指标接近于真值,能近似地反映矿石质量,必须采集具有充分代表性的矿样。
  矿床采样是根据该矿区的采样量以及该矿区能够采样的矿体暴露面大小而定的。矿床采样工作主要包括采样设计、采样方法的选择和采样施工。

 

矿床 采样 代表性


1、矿床采样设计

  采样设计的任务是选择和设置采样点,进行配样计算,并据此分配各个采样点的采样量。在编制采样设计之前,地质部门应提供完整的地质勘探资料;采矿部门提出矿区开采范围、开拓与采矿方案;选矿部门在对地质、采矿提供的有关资料全面了解、深入分析的基础上,与选矿试验委托部门协商提出采样要求,确定采样的个数、矿样的质量、粒度以及包装运输方式等,原则上选矿科研单位只对矿样负责。
 
(1)采矿点的布置
 
  所谓采样点是指在采样过程中,为保证样品代表性,结合矿体的赋存特点,在矿体不同位置确定的采样地点,每一个采样地点就可称为一个采样点。
  采样点的布置应在矿床地质和综合采样研究的基础上,根据对试样代表性的要求确定。主要考虑以下几个方面:
 
①选择能充分代表所研究矿石的特征而且原有勘探工程质量又较好的地点作为采样点,充分利用已有勘探工程(坑道或钻孔岩心)采样,尽量避免开凿专门的采样工程。
 
②应选择矿石工业品级和自然类型最多、最完全的勘探工程作为采样工程,这样就可以在较少的采样工程内布置较多数量的采样点,减少采样工程量。
 
③采样点应大致均匀地分布在矿体的各部位,不能过于集中。沿矿体走向在两端和中部都应有采样点;沿倾斜方向在地表、浅部和深部也都应有采样点。如果矿体很大时,应充分考虑分期采样问题,即采样点应主要分布在前期开采地段。
 
④采样点的数目应尽可能多一些,但也要照顾到施工条件。一个工业品级或自然类型的试样,采样点不能少于3-5个。
 
(2)配样设计
 
  将各类型样配成混合样时,混合样中各工业品级和自然类型样的比例应与矿山生产的出矿比例基本一致,矿山开拓方案未定时,则可按储量比例配矿。采样设计时,就应根据所要求的配样比例计算和分配各个类型样的采样数量。
  由于每个类型样均包括几个采样点,因而算出各个类型样的采样数量后还要计算和分配各个采样点的采样量。各点样品的配人量原则上应与该点所代表的矿量成比例。在实践中往往是直接根据矿体中矿石的品位变化特征,按地质样品中各个品位区间的试样长度占全部样品总长度的百分比分配采样量。
  由于选矿试验样品采样点的数目小于地质化验单样的数目,因而按理论计算比例配出的试样的平均品位不可能与地质平均品位完全吻合,而必须根据各点的实际采样结果重新计算和调配,品位偏高时可多配些低品位样,品位偏低时可多配些高品位样,但这时应特别注意避免因片面追求品位的代表性而破坏其他性质的代表性。对矿石可选性而言,最重要的往往还不是矿石的品位而是元素的赋存状态。
 
2、矿床常见的采样方法
 
  常用的矿床采样方法包括:刻槽采样法、剥层采样法、爆破采样法、方格采样法和岩心劈取法。
 
(1)刻槽采样法
 
  刻槽采样法就是在矿体上开凿一定规格的槽子,槽中凿下的全部矿石作为一个样品(子样)。当槽断面的规格较小时,完全用人工凿取;规格大时,可先采用浅眼爆破崩矿,再用人工修整,以达到设计要求的规格形状。在矿体呈脉状、层状等暴露面积较小的情况下,采样点的数目很多,常采用刻槽采样法。
  刻槽的方向应垂直于矿体的走向,在沿矿体的厚度方向上布置,而且尽可能使样槽通过矿体的全部厚度。各样槽间的距离要相等,各槽的断面积要一致。刻槽形状一般为长方形、圆形、环形、螺旋形等。
  当矿化比较均匀、矿体比较规则时,多采用长方形直线横向刻槽和纵向刻槽。在水平巷道或垂直巷道里,当矿物组成沿长度的分布很不均匀时,则可采用螺旋形刻槽,矿物组成愈不均匀,则螺距应愈小。若巷道太长,最好不用螺旋状或环状刻槽采样法,而采用环形或螺旋状布点采样法。点距和各采样点的容积必须保持相等。
  在地表探槽中采样时,样槽可布置在槽底,也可布置在壁上;在穿脉坑道中采样时,在坑道的一壁布置样槽,若矿体品位变化很大,则需在两壁同时刻槽,合并两壁的样品成一个样品;在沿脉坑道中采样时,在坑道的两壁和顶板布置样槽,每隔一定距离布置拱形样槽,或沿螺旋线连续刻槽,一般均不取底板;若矿体较薄且主要暴露在顶板,矿样也只能从顶板上采取;在浅井中采样,样槽布置在浅井的一壁或两对壁。
  样槽断面尺寸主要取决于保证采样的准确性和所需矿样的质量和粒度,槽间距离取决于矿化程度。
 
(2)剥层采样法
 
  剥层采样法就是在工作面底盘上铺上帆布或薄铁板,然后对整个暴露的矿体全部剥下一层,收集在帆布或铁板上作为试样。它适用于矿层薄、矿脉细以及矿石品位分布不均匀矿床的采样。假如在一个巷道内要取的矿样质量很大,而采样面积又很小,用刻槽采样法所取的样品量过少,不能满足需要时,应采用剥层采样法。
  剥层的深度取决于欲采矿样的质量和研究所需矿样的粒度。一般情况下,25mm左右的矿块即可满足试验要求,所以,剥层深度以25-100mm为宜。
 
(3)爆破采样法
 
  爆破采样法是在坑道内穿脉的两壁、顶板(通常不用底板)上,按照预定的规格打眼放炮爆破;然后将爆破下的矿石全部或从中缩分出一部分作为试样。
  爆破采样法适用于要求矿样量很大、矿石品位分布非常不均匀的情况。采样规格视具体情况而定,通常长和宽为1m左右,深度多0.5-1.0m。
 
(4)方格采样法
 
  方格采样法主要在采样面积较大而采样量又不多的情况下使用。其方法是在采样的面上划上格网,从格网交点采样。
  格网可以是菱形的、正方形的、长方形的。采样点个数视矿化的均匀程度及采样面积的大小而定。若矿化均匀,采样点可以少些,其交点距离可大于2m;若矿化不均匀或矿石成分复杂,则采样点就要多些,间距也要小些。
 
(5)岩心劈取法
 
  在以钻探为主要勘探手段、客观上又不允许进行坑道采样时,试验样品可从钻探岩心中劈取。在劈取岩心时,必须沿岩心中心线垂直劈取1/2或1/4作为样品,所取岩心长度均应穿过矿体的厚度,并包括必须采取的围岩和夹石。
  矿床采样方法除以上介绍的外,还有摄取采样法、点取采样法、炮眼采样法、全巷采样法等,这些方法在系统采样时应用较少。
 
参考资料:试验研究方法,作者:刘炯天、樊民强
编辑整理:粉体技术网

 

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