矿产地质取样的方法和特点分析论文_杨东鹏,王久良

矿产地质取样的方法和特点分析论文_杨东鹏,王久良

河北省地矿局第五地质大队

【摘 要】矿产地质取样,是矿山地质的基础工作之一,其目的在于确定矿石和围岩的物理、化学特性及质量,是矿产工业评价、矿体圈定和开采质量、矿量管理的一个重要手段。矿产地质取样,依其在矿山生产活动中的作用可分为:地质取样-查明矿石质量及伴生组分的变化规律,精确圈定矿体,为开采和综合利用提供依据。开采取样-查明开采矿石质量,精确圈定矿体可采范围,为指导开采、合理配矿和进行开采质量管理提供依据。

【关键词】矿产地质取样

前言

在地质矿体的一定部位,按一定的规格和要求,采取一小部分具有代表性的矿石或近矿围岩,作为样品,用以确定矿产质量、某些性质和矿体界线的地质工作,称之为矿产取样。假若矿石的质量是完全均匀的,那末取样工作可以很简单,只需任意采取少量样品就可以了。但实际上,自然界中任何矿体的矿石质量都是不均匀的,它们总是在空间上有着不同程度的变化,所以在取样过程中,一定要注意样品的代表性、全面性和系统性。

1.矿产地质取样的种类

矿产地质取样的种类很多,根据取样的目的,一般可分为化学取样、矿物取样、技术取样、技术加工取样四种。

1.1化学取样:目的是通过对采集的样品进行化学分析,确定其有用及有害组分的含量,据此可以圈定矿体的界线、划分矿石的类型和品级、了解开采矿石的贫化和损失。

1.2矿物取样:在矿体中系统的或有选择性的采取部分矿石的块状标本,进行矿物学、矿相学及岩石学方面的研究。

1.3技术取样:其目的是研究矿石或近矿围岩的各种物理机械性质和技术性质。

1.4技术加工取样:其目的是通过对相当重量的样品进行选矿、烧结、冶炼等性能的试验,了解矿石的加工工艺和可选性质,从而确定选矿、烧结、冶炼的生产流程和技术措施,对矿床做出正确的经济评价。技术加工取样可分为:实验室试验、半工业试验、工业试验等三种。

2.矿产地质的取样方法及特点

人们在长期的取样实践工作中,总结出了各种取样种类的不同取样方法,其中尤以技术取样的取样方法繁多,几乎每个矿种都有不同的取样方法,只有矿物取样的方法较简单。现仅对化学取样和技术加工取样中常用的几种方法进行简要介绍。

2.1刻槽法

此法是在需要取样的矿体部位,开凿一定规格的槽子,将槽中凿取下来的全部矿石或岩石作为样品,它是取样中使用最广泛的方法之一。

(1)取样位置:在探槽中,多在槽底垂直矿体走向取样,也可在槽壁取样,视具体情况而定。在探矿浅井、天井中,矿化均匀者一壁取样;矿化不均匀或变化甚大者,应两壁取样,将对应位置的样品合并为一,保证其可靠性。在水平坑道中,对穿脉或石门工程,多在腰切平面位置(距坑道底1.0~1.4m高处)沿矿体厚度方向一壁或两壁连续分段取样。对沿矿体走向掘进的探矿沿脉工程,多在一定间距的掌子面或顶板沿矿体厚度方向取样。

(2)样槽规格:样槽断面形状有矩形、三角形等,常用前者。样槽断面规格用宽×深(cm2)表示。确定其大小的影响因素首先是样品的可靠性,包括考虑矿化的均匀程度、矿体厚度大小、矿石硬度等,其次是取样效率。在保证样品可靠性的前提下,选取断面规格小,取样效率高者为合理。可用经验类比法与试验法确定。经验类比法是参考应用同类型矿体取样的断面规格数据,一般为5×2~10×5(cm2),极少数矿体如脉金、铍、铌、钽矿体等,取样规格扩大到15×3~20×5(cm2);确定风化矿体的含矿率,断面规格一般不小于20×15(cm2)。

(3)样品长度:样槽长度是指单个样品沿取样线的长度。样长过短会增加样品数量,增加大量化验、测试工作量和费用;过长可能会影响对矿石类型与品级的正确圈定及分采工作。一般样长为0.5~3m,常用1~2m,最长者可达4~5m。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于矿体边界清楚,矿体厚度大,矿化均匀,矿石类型简单者,样槽可长些,反之则应短些。

2.2拣块法

拣块法是用一定规格的绳网,铺在所需采样的矿堆上,从每个网眼中间拣出大致相等的小块矿石,合并在一起,作为一个样品。每个样品的重量一般为1-3Kg。其优点是:效率高,操作简便,并具有一定的代表性。缺点是:对不同类型的矿石不能分别取样。这种取样方法常用于矿点(区)检查、在矿体中掘进的坑道、采矿掌子面以及矿车中的取样。在矿车中取样时,还常采用简化的五点梅花状或三点对角线的形式布置拣块取样点。

2.3方格法(即网格法)

方格法是在需要采集样品的矿体出露部位,布置一定形状的网格,如正方形、长方形、菱形等,在网格交点处凿取大致相等的小块矿石,合并为一个样品。每个样品可由15-100个组成,总重量一般为2-5Kg。其优点是:效率高、比较简便,不同类型的矿石可分别取样。缺点是:薄矿体不适用此方法,只适用于厚度较大的矿体。

2.4打眼法

打眼法是在坑道掘进或采场回采时,收集炮眼中所排出来的矿、岩泥(粉),作为化学分析样品。使用时虽有某些局限性,并对生产进度有凶定的影响。但由于它具有效率高、成本低、样品不用加工、代表性较强、可实现取样机械化等突出优点,所以在生产矿山取样中使用比较广泛,而且目前正在改进与推广之中。

2.5剥层法

剥层法是在需要取样的薄矿体出露面上,每隔一定距离剥取一定厚度(5-10cm)的矿体作为样品。每个样品的长度一般为1m。其优点是:代表性强;但因劳动强度大,效率低,故一般只用于检查上述几种取样方法的可靠性和矿化极不均匀的稀有或贵金属薄矿脉的取样。

2.6全巷法

全巷法是把在矿体内掘进的某一段坑道中爆破下来的全部(或在现场进行初步缩分后的部分)矿石作为样品,每个样品长度一般为1-2m,重量可达数吨至数十吨。其优点是代表性最强。但因其成本高,效率低,劳动强皮大,所以一般只用于检查其它取样方法的可靠性、技术取样和技术加工取样等情况下。

2.7钻探取样

岩心钻机中的取样是将钻机中提取出来矿心用劈岩机劈成两半,取其一半作为样品,每个样品长度一般为1-2m,另一半保留下来,以备检查和地质研究用。当矿心采取率小于70%时,还要求补采矿泥(粉)作为样品。

2.8实测统计法

其方法是在坑道顶板或天井帮上,取2m长作为一实测统计单位,用小钢尺测出矿体暴露的总面积和其中黑钨矿所占的面积,换算出黑钨矿体的矿石品位。这种方法仅适用于脉石矿物只有石英的黑钨矿脉,且假设其深度为1m。

这种方法的优点是将样品的采取、加工和化验简化为一个步骤。但它们只适用于有用组分单一、有用矿物颗粒粗大、有用矿物与脉石矿物种类单一且易于区分的矿床。目前仅少数钨、锑矿山使用,至于其它类似这些条件的矿山,是否可以使用此法,有待今后进一步研究。

2.9物理仪器测定法:是目前国内外正在大力研究和试用的直接在现场测定矿石品位的方法。例如:利用放射性测定仪器直接测定放射性元素矿产的质量;用电测法确定某些金属矿产的质量;使用较广泛的还是最近几年新出现的同位素X射线荧光分析仪,它能测出几十种元素的含量。

3.结束语

矿产地质资源是社会持续健康发展的一个非常重要的基础,当前我国的经济和科技水平都有了非常显著的提升,所以在这样的情况下,人们对矿产资源的需求量也在不断的增加,这就要求技术人员不断地开采矿产地质,那么首先就要取样,才能确定开采与否。为了保证取样工作既经济又可靠,各个矿山应根据具体的情况,通过反复多次的科学试验,确定出最合理的取样方法。

参考文献:

[1]王来明等.开展山东省矿产资源潜力评价科学评估全省矿产资源潜力[J].山东国土资源,2012(9).

[2]倪振平.山东省矿产资源潜力评价工作座谈会在济南召开[J].山东国土资源,2011(2).

论文作者:杨东鹏,王久良

论文发表刊物:《低碳地产》2016年9期

论文发表时间:2016/9/8

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