Файл: Альбов М.Н. Рудничная геология.pdf

Рис. 57. Схема определения точек отбора проб в дражном забое. По А. С. Власову.

1 — надводный борт разреза; 2 — подводный борт разреза; 3 — точка отбора пробы; 4 — плотик россыпи; 5 — отвал; 6 — уровень воды в котловане; 7 — понтон драги; s — черпаковая рама; 9 — барабан черпаковой рамы; 10 — вид рейки в плане; 11 — вид рейки сбоку; 12 — катушка; 13 —.ро­ лик; 14 — шпур; 15 — поплавок

—высота оси верхнего барабана черпаковой рамы над палубой понтона драги, м;

h2 — высота надводной части понтона драги, м;

г— радиус, описываемый козырьками черпаков нижнего черпакового барабана.

На каждую драгу составляется расчетная таблица величины подвод­ ного борта для различных углов наклона рамы.

Промывка проб производится на палубе драги, в носовой ее части. Пробы промывают на приборе для опробования песков. Хвосты от промыв­ ки за каждую смену подвергаются доводке с применением ртути. Полу­ ченный из хвостов металл распределяется пропорционально содержаниям по опробованным интервалам. Шлихи и металл после сушки ссыпают в капсюли с указанием на них адреса проб и визуального результата опро­ бования («золото», «знаки», «пусто»). Капсюли со шлихом и с золотом вкладывают в специальную металлическую банку. Банка с пробами, отобранными за сутки, передается геологу драги для обработки и вычис­ ления содержания металла.

Метал от шлиха отделяется путем отдувки, которую можно заменить обработкой шлиха на доводочном центробежном сепараторе (ДЦС) кон­ струкции ЦНИГРИ . Взвешивание чистого металла производится с точ­ ностью до 1 мг. Среднее содержание золота по борозде определяется сре­ дневзвешенным способом пропорционально длинам секций. Оно рассчиты­ вается по двум вариантам: на дражную массу без учета проб плотика и на массу до полной глубины отработки с учетом задирки почвы россыпи.

214

Рис. 58. Схема отбора проб в дражных за­ боях

устройства, позволяющего отсечь необходимое количество песков от общего потока, направляемого в промывную бочку. Отсеченную пробу подвер­ гают грохочению, при этом гальку сбрасывают в отвал. Нижний продукт подают на вибрационный грохот и на стол-концентратор. Концентрат за­ тем подвергают доводке на борту драги.

В общем виде процесс отбора проб из забоя показан на рис. 58. При первом зашагивании пробы отбирают по всей ширине забоя в трех-четы- рех местах, причем пробы торфов, речников и песков обрабатываются раздельно. При втором зашагивании пробы берут с правого борта в от­ дельности по торфам, речникам и пескам. При третьем зашагивании так же берут пробы с левого борта. Затем весь цикл повторяется. За тройное зашагивание получается полная картина распределения золота в частях полигона. Результаты опробования заносятся в журнал и заверяются подписями геолога драги и промывальщика проб. По каждой опробован­ ной точке ведется зарисовка (профиль). Образцы породы из плотика рос­ сыпи передаются в геологический отдел прииска. По этим образцам уточ­ няется геологический план плотика и устанавливаются возможные рудопроявления, послужившие источником россыпного золота.

При гидравлической разработке россыпей опробованию подлежат борта и плотик разведанной площади. Борта карьера опробуют вертикаль­ ными бороздами через 10 м. Отбойку бороздовой пробы ведут снизу вверх по метровым интервалам. Почву не зачищенного плотика опробуют шур­ фами по квадратной сети 10 X 10 м. На зачищенном плотике пробы берут

215

из закопушек по сети 5 х 5 м . Особое внимание следует уделять геологи­ ческой документации коренных горных пород, слагающих плотик. В пло­ тике могут быть обнаружены коренные месторождения золота или горные

бортовых и предохранительных целиков. Такие россыпи получили назва­ ние техногенных. Опыт показал, что в техногенных россыпях содержатся значительные запасы ценного металла. В торфяных и галечных отвалах рыхлые отложения уже подвергались ручной и механической переработке. Поэтому площади ранее отработанных россыпей требуют нового подхода к их промышленной оценке. Наиболее рациональным методом опробования отвалов является валовое опробование. Оптимальный объем валовых проб

руды с содержанием свободной двуокиси кремния более 10% относятся к силикозоопасности. Решение вопроса об отнесении рудника к категории силикозоопасных производится путем соответствующего опробования за­ боев с анализом взятых проб на содержание свободной двуокиси кремния.

Породообразующим минералом свободной двуокиси кремния является кварц всех разновидностей и в меньшей степени халцедон и опал. Излишне определять содержание кварца в породах, которые по своему минеральному составу содержат его заведомо больше 10%. К таким породам относятся кварциты, кварцевые песчаники, роговики, яшмовые породы, халцедоны, кварцевые кератофиры, аплитовые граниты, грейзены, липариты, граниты, пегматиты, кварцевые трахиты, пантеллериты, кварцевые порфиры, квар­ цевые диориты, кварцевые сиениты, гранодиориты.

В рудных месторождениях большой и средней мощности опробованию должна быть подвергнута вся толща пород, вскрываемых горными выработ­ ками. При этом каждая литологическая пачка должна быть охарактеризо­ вана достаточным количеством проб. Опробованию подлежат все горные выработки, проходимые по силикозоопасным породам.

Отбор проб производится точечным методом с отбойкой в каждой точке кусков породы диаметром 2—3 см. Расстояние между точками при­ нимают 20—50 см в зависимости от степени однородности породы. Общий вес одной пробы должен составить 1—2 кг. Опробование можно произво­ дить по керну разведочных скважин.

Расстояние между линиями опробования по простиранию обычно 50—100 м; в случае если породы хорошо выдержаны по простиранию, его можно увеличить до 200—300 м. В рудных жилах точечным способом

216

Т а б л и ц а 39

Методы анализа горных пород и руд на содержание свободной двуокиси кремния в зависимости от крупности зерен кварца (халцедона, опала)

отбирают шесть проб; из них две по рудной жиле и по две по вскрываемым породам висячего и лежачего боков. Отбор проб сопровождается зарисов­ кой забоя в масштабе 1 : 100 с указанием места взятия пробы.

Обязательному опробованию на взвешенную пыль должен быть под­ вергнут рудничный воздух при бурении шпуров, при производстве за­ кладочных и погрузочных работ, в помещении по измельчению проб. Проба может быть получена за счет естественного оседания пыли на го­ ризонтально поставленном экране площадью в 1 м 2 (лист фанеры, покры­ тый листом плотной бумаги). Вес пробы при этом должен составлять 0,2—0,3 кг. Содержание взвешенной в воздухе минеральной пыли в грам­ мах на 1 м 3 можно определить при помощи портативного электрического пылемера. При отборе проб пыли записывают характеристику технических условий пылеобразования. Взятые пробы смешивают и сокращают в со­

Петрографический метод анализа с подсчетом числа зерен в шлифе под микроскопом применим только для горных пород и руд весьма равно­ мерного и однородного минерального состава с крупностью зерен не менее 0,01 мм. Более надежен подсчет числа зерен кварца в измельченной пробе под бинокулярной лупой (шлиховой метод) или под микроскопом (им­ мерсионный метод).

Наибольшую трудность вызывает анализ тонкодисперсных горных пород и руд с зернами кварца менее 0,01 мм. В этом случае после тонкого измельчения горную породу или руду разделяют по возможности на моно­ минеральные фракции методом центрифугирования или с применением

217

тяжелых жидкостей, с последующим спектральным, химическим, терми­ ческим, рентгеноструктурным анализами выделенных минералов. При более или менее известном минеральном составе пород или руд можно применить полный количественный химический анализ с пересчетом на минеральный состав и вычислением избытка Si02 , принимаемого за сво­ бодную двуокись кремния.

Для карбонатных пород и руд изучается минеральный состав нера­ створимого остатка после обработки их соляной кислотой. Разработаны специальные методы химического анализа, позволяющие определять со­ держание свободной двуокиси кремния. Можно применять метод коли­ чественного термического анализа, описанный А. И. Цветковым [20].

В каждом конкретном случае рудничный геолог должен выбрать метод анализа, наиболее отвечающий исследуемым горным породам и рудам.

Содержание кварца определяют в объемных процентах. Для перехода к весовым процентам необходимо знать плотность породы и произвести пересчет по формуле

Вес % — ^ Ъ Р М Н - % X плотность кварца (2,7)

Плотность породы

Плотность большинства породообразующих минералов колеблется в определенных пределах, поэтому содержание кварца в весовых про­ центах практически равно его содержанию в объемных процентах.

Г л а в а X V I I

ОПРОБОВАНИЕ РАЗВЕДОЧНЫХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ БУРОВЫХ СКВАЖИН

1. Механизация отбора проб от кернов разведочных скважин

Опробование при бурении скважин по сравнению с опробованием горных выработок имеет следующие недостатки: недоступность забоя для непосредственного осмотра, ограниченность и невозможность повторного получения материала пробы (керна и шлама). Это накладывает особую ответственность на геолога при опробовании буровых скважин. При раз­ ведке месторождений широко применяются станки колонкового бурения ЗИВ-150, ЗИФ-300, ЗИФ-650А, ЗИФ-1200-А и другие новые станки.

Выход керна по руде обычно колеблется от 50 до 80%. В плотных и однородных рудах и породах он повышается до 100%. В мягких и сильно трещиноватых рудах выход керна иногда снижается до нуля. При отсут­ ствии или малом выходе керна в пробу поступает шлам, вследствие чего качество опробования значительно снижается. Учитывая это, следует добиваться максимального выхода бурового керна.

После отвинчивания коронки куски керна извлекают из колонковой трубы, обмывают водой и укладывают в керновый ящик в порядке их извлечения. Правила хранения и геологической документации керна

218

\Z_7

Рис. 59. Схема отбора бороздовой пробы от керна методом фрезеро­ вания.

1 — керн; 2 — каретка; '3 — трубка для подачи воды; 4 — вал фрезы; S — фреза; t 6 — бачок для направления пробы в приемный сосуд; 7 — приемный сосуд

изложены в специальных инструкциях. Интервалы опробования керна могут быть равными, например, метровыми, или неравными (секционными). При отчетливой перемежаемости разных естественных типов руд пробы лучше брать по секциям. Длина каждой пробы определяется мощностью рудного прослоя. В жилах малой и средней мощности весь рудный керн составляет одну (не более двух) проб. При опробовании массивных и вкрапленных руд большой мощности следует применять секционный от­ бор проб с длиной керна отдельной пробы 1, 2 или 3 м, а иногда 5 м в соот­ ветствии с методами предстоящей эксплуатации.

Буровые скважины задают обычно вкрест простирания рудной зале­ жи или пласта. Извлеченный из скважины керн в целом можно рассмат­ ривать как вполне представительную бороздовую пробу, вырезанную из рудной залежи с помощью бурового станка. Отсюда следует, что проба от керна также должна быть отделена вдоль по его оси без всяких пропус­ ков. Оставшаяся часть керна сохраняется в качестве геологического до­ кумента и для всевозможных исследований.

Отделение пробы от керна может производиться способами раскалы­ вания и резания. В практике работы горных предприятий и геологических экспедиций применяются керноколы с ручным или механическим приво­ дом. Способ раскалывания керна с помощью керноколов или молотка и зубила уже не отвечает современным требованиям. В своей практике геологам необходимо отказаться от примитивного способа деления керна раскалыванием и переходить на его распиливание.

219

В Свердловском горном институте разработан более совершенный способ механического опробования кернов резанием на универсальном камнерезном станке УКС-2 конструкции СГИ. Керн разрезают на этом станке вдоль его оси на две неравные части (рис. 60). Малый сегмент тол­ щиной около 15 мм укладывают в ящики для хранения геологической документации. Материал распила (мука) поступает в химическую пробу. Большая часть керна используется для изготовления шлифов и всевоз­ можных образцов специального назначения или для технологического опробования руд.

На основании экспериментальных работ устанавлены следующие преимущества методов опробования кернов фрезерованием и распилива­ нием (резанием) по сравнению со способом раскалывания их керноколом.

1. Механизация процесса отбора пробы, совмещение в одной опера­ ции отбора, измельчения и сокращения пробы. Ситовой анализ типичных

3. Пробы, взятые методами СГИ, имеют более высокую представи­ тельность по сравнению с пробами, отбитыми керноколом. В проведенных экспериментах коэффициенты корреляции колебались от+0,725 до +0,990. Практически это доказывает возможность замены обычных проб, отобран­ ных с помощью кернокола от половинок керна, пробами муки, получен­ ной от фрезерования или распиливания керна.

220