采样、加工、化验工作是指导矿勘探,确定矿床工业价值的重要手段。目的是通过试样的分析,确定矿石有用组分及有害杂质的含量,圈定矿石与岩石的界限,掌握矿石质量的资料;同时可了解矿体内部与矿体与围岩间化学成分变化的规律,为总结成矿规律提供资料。正确的采取样品、合理的加工试样、精确的分析样品成分、是完成矿勘探任务的一项关键性工作。当前在采样加工等工作中,缺乏经验和总结,成熟的成套的经验尚未归纳出来,今后有必要加强这方面实验方法的研究和新技术新方法的探索。这一参考资料中所列内容,都须在工作中继续完善,根据工作对象的具体情况参考应用。 (一)决定采样方法的因素 采样方法,尤其是山地工程中的采样方法,取决于地质因素与经济效果两方面: 1.地质因素方面: 首先要考虑到所含主要有用组份的矿物分布的均匀程度,同时兼顾所含有害组份的矿物分布状态。矿物分布状态一般反映为各种不同的矿(岩)石结构、构造。在有益,有害组份均匀、矿(岩)石结构、构造简单时,可选用连续拣块法;块状、细脉浸岩状矿石可选用小规格刻槽法或其他方法;组份分布不均匀时选用方格法、剥层法或全巷法等取样面积较广的方法;而某些有用矿物颗粒粗大且组分不均匀的矿石只宜用全巷法。其次要考虑矿体的规模、产状,如矽卡岩中白钨矿矿巢,基性岩中的镍矿矿筒、矿囊等,宜用全巷法或剥层法,尤其在此类矿体。厚度小于坑道断面时,剥层法比全巷法更为适宜,避免了围岩掺入试样内引起贫化。 2.经济效果方面: 在地质效果相同的条件下,尽量选择成本低、效率高、劳动强度较轻的简单的采样方法。此外,矿勘探各阶段中的目的要求和技术装备状况,也是选择采样方法时应予考虑的因素。当前分析技术正由化学分析逐步向器械分析发展,对试料重量,也由多而少,因此如何采用代表性强、采样比较简便的采样方法,是一个需要探索的新课题。 (二)各种采样方法 1.目前山地工程中使用的采样方法,对山地工程中矿体揭露范围而言,有三类: (1)“线型”:包括拣块法、刻槽法、打眼法; (2)“面型”:包括方格法、刻线法及剥层法; (3)“体型”:包括全巷法、刻块法及攫取法。 各种方法的适用范围、具体作法及要求见附表1 附表1。
附表2
附表3
2.钻探工程中最常用对分法: (1)取样方法:垂直于矿(岩)心层面(标志面)并沿其长轴分割为均匀的两半,一半保留。一半作为试样(碎块、碎屑也须均分为两份)。为保证质量,均分时,使用切岩机。岩心取样长度及划分样段的办法均与刻槽取样相同。但应结合提升间隔。陡倾斜矿床可适当加长。不同口径的矿(岩)心或采取率相差10~15%以上的矿(岩)心不应合并为一个试样。 (2)样品重量与理论重量之差不能超过20%,防止漏采或崩失。 (3)矿(岩)心采取率达不到规定要求时,除采取矿(岩)心外,还须采集岩屑,岩粉。矿(岩)心样品与岩粉样品应分做两个样品,分别加工、化验。用钢粒钻进时应剔出试样中的钢粒,铁矿试样,则应分析金属铁。岩粉岩屑样品、要注意不使上段回次进尺中所残留的岩粉岩屑混入。孔壁掉块严重者不能采集岩粉岩屑。一般情形下,岩粉岩屑的化学分析成果只作为圈定矿体时的参考,不参加平均品位的计算。 (4)采样后,保留的岩心应在原岩心编号的基础上编分号,按顺序保存于岩心箱内。 (三)采样布置和采样时应注意的问题 1.布置试样时的技术要求: (1)没有素描,不能划分采样段;岩心采样:没有作过深度改正、调正残留岩心、确定换层深度、计算按层采取率及室内编录者,不能划分采样段。 (2)不同品级、不同矿石类型,除小于夹层剔除厚度者外,应分别划分采样段。 (3)采样线要截穿全矿体。此外,紧接矿体的上、下盘围岩至少各采1~2 个试样。大于夹石剔除厚度的夹层要单独采样,薄者采其全厚,厚度大的,在其相邻矿体的部分各采1~2 个样。小于夹石剔除厚度者,并入矿体连续采样。露采矿床的矿化夹层及矿化上盘围岩(极贫矿)应予连续采样。 (4)确定探矿工程中的采样位置时,应注意使同一矿段的各个样品首尾衔接。 (5)应严格按一定的直线(中心线、一定高度的水平线、垂直矿体的法线及其它规定的直线)布置采样线。避免采样过程中出现人为的富化及贫化。 (6)无论采用何种方法,在一个矿床(矿体)内。其试样布置、样品规格、样品长度的确定原则、沿脉工程的采样间距,均应一致。 (7)一个矿床内,不同工程的所有普通分析采样,应统一编号,其他性质的采样也须分别统一编号。 (8)各工序要紧密衔接,工程告一段落,随即及时编录、划样、采样,避免因槽井崩塌,坑道支护而影响采样。 2.试样长度的确定: (1)样品长度取决于矿石类型复杂程度、矿体厚度及矿化均匀程度。矿体厚度大、矿化均匀、矿石类型简单者,采样长度应大些。 (2)同一矿区内试样长度应基本一致,如矿样长度超过规定长度二分之一时,可划分为另一试样,小于规定长度二分之一时,可合并于前一试样内。
主要金属矿产常用刻槽断面及长度表 附表Ⅲ-2 主要辅组原料常用刻槽断面及长度表附表Ⅲ-3
注:上述两表的样品长度,对于其他采样万法,除特别说明者外,一般均可适用。 (3)确定样品长度时,应参考工业技术指标规定的最低可采厚度与夹石剔除厚度。薄矿体也可以矿体厚度为样品长度。 (4)工作初期.试样长度可以短些,通过试验或取得实践经验后,根据需要与可能,适当放大试样长度。附表Ⅲ一2、3可作为工作初期确定样品长度时的参考。 3.山地工程中采样位置的确定,除已特别说明者外,一般作法如下: (1)探槽采样,陡倾斜矿体或厚度较大的矿体,一般都在槽底中心线上采取,缓倾斜的薄矿层可在槽邦上采取。在沿脉探槽中,一般在槽底,垂直矿体按一定间距采样(间距与沿脉坑道相同)。 (2)浅井采样:采样线根据矿化程度而定。布置于浅井的一壁或相对两壁,矿化复杂者四壁采样。陡倾斜矿床,必要时,井底采样。 (3)坑道采样: ①在沿脉坑道中,如矿体厚度小于坑道断面:陡倾斜矿体可按一定间距在前进掌子面上的一定高度布置水平采样线;在绥倾斜矿体中按真厚度采样(在邦上或掌子面上采样)。在坑道掘进时无法在掌子面上取样时,也可以在顶板或底板上垂直坑道或矿体走向按同等间距采样。矿化不均匀时应采取铲平等措施,尽可能消除顶板成弧形造成的人为的富化或贫化现象。在矿化不均匀时,应配合坑道施工技术措施,尽量利用前进掌子面采样,避免其他位置采样的缺点,也便于及时素描编录指导探矿工程。矿体厚度大于坑道断面时,一般多布置水平采样线,并配合一定间距的穿脉坑道或坑内水平钻或辅以打眼法取样。 ②穿脉坑道中,采样线位置一般布置于坑道一邦或两邦高一米处,并大体保持水平。当不同类型矿石以不同角度相交成互层时可考虑垂直矿体采样。矿石在两邦品位变化较大时应两邦分别采样,然后合并进行加工化验,当两邦矿石类型不同,或矿体厚度变化较大时,才单独加工化验。两邦矿石类型相同,矿体厚度、矿石品位变化不大时,可一邦取样。 ③盲井、天井、竖井、斜井,均在一邦或相对两邦采取水平或真厚度样品。但对缓倾斜矿体,可按铅垂方向采样。 4.采样间距问题: 沿脉山地工程中的采样间距,根据矿化均匀程度而定。一般可用类比经验数字确定。评价及勘探工作过程中应进行采样间距试验,我国勘探工作中沿脉采样间距经验数值如下: 铜、铅、锌、镍(硫化镍)、钼:间距2~10米。 钨、锡、锑、汞、铍、铌、钽:间距2~5米。 表Ⅲ-4
5.保证山地工程采样质量的技术措施和要求: (1)采样工作面应力求清理平正,不能有突出的棱角及明显的坑洼。 (2)对于刻槽法、刻线法、剥层法、刻块法(必要时,方格法),采样工作面应当用帆布环绕遮挡,并垫于采样工作面周围,不应留有空隙,避免试样飞散。相邻工作面须予隔离。对于其他采样方法,也要严格防止漏采、崩失或混入外来物。 (3)采样前工作面必须清扫干净,不得混入矿样范围以外的岩、矿石及污物。剥落的钎头碎屑须立即清除,采完一个样品必须将帆布垫等有关工具粘附的矿(岩)粉屑刷净,盛于试样袋内。 (4)应严格按样品规格取样。刻槽法须及时用漠板检查;刻线法三角断面要规正;方格法要严格按网格取样,样块大小(或重量)要一致;连续拣块法要保证断面规格和样块连续;系统的不连续拣块法要保证样块大小或重量一致,间距相等;刻块法要基本上成长方形或正方形。不能使试样人为的富化及贫化。采样时,不能有意识的选择,不能有意避贫就富,不能剔除杂质,不能避硬就软。 (5)所有方法都须保证一定的样品初重。刻槽法、剥层法及刻块法样品初重与理论重量相对误差,一般不超过10%,最大不超过20%。打眼法,一般不超过20%,最大不超过25%,如超过,要返工。 (四)采样方法和采样规格的试验 目前确定采样方法和规格(包括采样规格、采样长度、采样间距)的基本作法有两种,即:1.类比法:即根据经验数据或与类似矿床对比,确定采样方法和规格,一般在矿床(或地区)开始工作时,都采用类比法。采样数量较小的矿床,采样方法和规格只能依靠类比法来确定,因工作量不大时,试验的意义不大。必要时,采取少数检查样品。 2.方法试验:为了保证采样质量,提高效率,降低成本,可通过试验研究,确定合适的方法和规格。一般应注意两个条件: (1)在类比法的基础上,积累了一定的采样资料,才有可能; (2)当采样工作量相当大时,试验才有意义。 下面所述的采样方法和规格(还有样品合并)的试验研究,主要是目前常用的一些方法,但试验工作量一般都较大、如何利用优选法减少试验工作量、并取得较满意的成果,是今后应注意研究的问题。 3.采样方法的试验 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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