Глава 3. Опробование.
По данным опробования выделяются и оконтуриваются природные и технологические типы минерального сырья в недрах, изучаются физические свойства и инженерно-технические характеристики полезных ископаемых и вмещающих пород. При отсутствии естественных контактов полезных ископаемых с вмещающими породами результаты опробования используются для оконтуривания их промышленно-ценных скоплений, выявления морфологических особенностей и внутреннего строения залежей. В зависимости от целевого назначения различают:
— рядовое, технологическое и техническое опробование полезных ископаемых в недрах;
— товарное и другие виды опробования минеральных масс в
рыхлом, перемешанном состоянии.
Рядовому опробованию подвергаются все разведочные выработки и скважины. Оно является основным видом опробования и проводится в массовом масштабе для систематического определения качества полезного ископаемого и оконтуривания промышленно-ценных участков, когда они не обладают четкими геологическими границами. В отбираемых рядовых пробах определяются содержания полезных компонентов и вредных примесей или полезных минералов. В первом случае рядовое опробование называется химическим, а во втором случае — минералогическим.
Минералогические методы опробования являются ведущими при разведке россыпей, а также при разведке коренных месторождений, если полезные элементы содержатся в одном минерале, а его химический состав отличается постоянством.
Техническое опробование проводится для изучения различных физических и технических свойств полезных ископаемых — объемных масс, влажности, разрыхляемости, крепости, буримости, кусковатости и др. При разведке некоторых видов полезных ископаемых (главным образом полезных минералов и строительных материалов) техническое опробование проводится в массовом масштабе для оценки свойств минерального сырья, определяющих его промышленную ценность (качество и размеры кристаллов слюды, длина и прочность асбестового волокна, полируемость строительных камней и др.).
Технологическое опробование проводится для изучения технологических свойств полезного ископаемого в лабораторных, полупромышленных и в производственных условиях.
Товарное опробование проводится для определения качества добытых масс полезного ископаемого и продуктов его переработки (концентратов) в вагонах, автомашинах, трюмах судов и др.
Пробой называется порция материала, отобранная механическим способом из скопления полезного ископаемого в его естественном залегании или из скопления добытого минерального сырья, предназначенная для проведения тех или иных испытаний. Характер испытаний зависит от целевого назначения проб. Иногда это определение многочисленных и разнообразных свойств минерального сырья (например технологические испытания проб), но чаще определение одного или нескольких специфических свойств (например анализы проб на содержание полезных компонентов). В последнее время с расширением возможностей геофизических методов механический отбор проб все чаще заменяется определением свойств полезного ископаемого непосредственно в естественном залегании. В связи с этим понятие пробы отождествляется с проведением замера изучаемого свойства полезного ископаемого в массиве. Проба, отобранная механическим способом или с помощью геофизического замера, представляет собой единичное локальное наблюдение изучаемого свойства полезного ископаемого в некотором объеме. Как единичное наблюдение она обладает областью воздействия, которая определяется геометрией пробы, т. е. ее объемом, формой, размерами и ориентировкой.
Специфической особенностью опробования является несоизмеримость объемов отдельных проб с объемами опробуемых масс. Значение изучаемого свойства по единичной пробе, как правило, не соответствует среднему его значению во всем опробуемом объеме. Оно вычисляется по совокупности достаточно большого количества единичных проб с учетом их геометрии, геометрии разведочной сети и опробуемых объемов недр.
Наиболее распространенным геологоразведочным параметром, устанавливаемым с помощью опробования, является содержание полезных компонентов или вредных примесей в залежах, отбитых и перемешанных минеральных массах. Поэтому основные положения методики опробования рассматриваются применительно к оценкам содержаний. В равной степени это относится и к другим геологоразведочным параметрам, характеризующим особенности внутреннего строения полезных ископаемых.
Схема обработки пробы