Файл: Григорович, М. Б. Минеральное сырье для промышленности строительных материалов и его оценка при геологоразведочных работах.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.10.2024

Просмотров: 137

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ется главной задачей опробования, проводимого при геологораз­ ведочных работах.

Опробование производится по всем выработкам послойное, а при

большой мощности слоев— секционное при

длине секции для

отбора рядовых проб равной 1,5—2,0 м (рис.

13).

По шурфам и канавам отбор проб производится бороздой раз­ мером 5X2 и 10x5 см. При опробовании по скважинам для пробы

 

 

 

М ощность

берется

половина

керна

(по

верти­

 

 

 

кали). При очень однородном составе

 

 

1

1

м

 

]

 

породы допускается отбор пробы бороз­

Слои А

, 1

Т

!’°

дой по керну (2X2

см). В пробу дол­

 

)

жны включаться прослои пустых по­

 

1

-!--1--1----Л1C

род, которые не могут быть.исключены

 

_я z -Ц-,---и

 

при эксплуатации.

 

 

 

Палка. 6 <1£~~ii.j~~ о м п ,п

Л'Ьшимальные' мощности прослоев

пустых пород, которые могут быть вы­

 

.

 

i.g.70 . .

делены

при эксплуатации,

приведены

 

 

в табл.

8 6 .

 

 

 

Слои В

 

4

1

1.0

В первую стадию работ при изуче­

1

нии месторождения карбонатных по­

 

r z r

_

род задачей опробования является по-

 

 

 

 

 

лучение

полной характеристики

выде-

ЕЕ\ z | ЦТ|з ленных литологических разностей. По

 

пробам

таких

разностей

необходимо

Рис. 13. Схема опробования це­

проводить химические анализы с опре-

ментных известняков при -пере­

делением CaO,

MgO, Si02, AU03+

слаивании их с другой породой

+ ТЮ2, Fe20 3 и п.п.п. В отдельных про­

(по С. С. Виноградову).

/ — известняки; 2 — мергели; 3 — бо­

бах следует определять

содержание

роздовая проба и ее номер

R20. Схема отработки проб показана

 

на рис.

14.

 

 

Рекомендуется проводить по тем же пробам титрование, чтобы решить вопрос о наличии расхождений в определении содержания СаСОз двумя методами. Это обусловлено тем, что определение титрованием дает правильные результаты только при небольшом со­ держании нерастворимого остатка (5—10%).

Минимальные мощности пустых пород

Т а б л и ц а

86

 

 

 

Вертикальная мощность прослоя, м

 

Порода

 

при угле падения,

градус

 

 

 

 

 

 

 

до 10°

от J0 до 45°

более 45°

 

Карбонатная . . . . . . .

1,5—2,0

2 ,0 -3

,5

4 . 5 -

5,0

Глинистая .................................

1 ,0 -1 ,5

1 ,5 -2

,5

4.5—

5,0

При более высоком содержании нерастворимого остатка рас­ хождения в результатах определения СаС03 двумя способами

162


будут значительными, так как при титровании окиси кальция и магния, связанные в алюмосиликатных соединениях, не устанавли­ ваются.

10 кг

■ 10 мм

5 кг

5 кг

&

Гпинистые народы сильно засоренные

'крупным обломочным материалом на

ситовой анализ

7мм

2,5кг г ь

к2,5о кг

Фф------

ВотВал(карбонат-

*н ш Минеральные ' М М Г 'Т ' П°Р° дь1 5мм добавки на оптовой анализ

 

 

1,25кг

 

1,25 кг

 

 

*J>

 

Т

 

 

Вотвал(кар5онатные

 

 

и глинистые п•ороды) '

 

 

- J мм

Активные минеральные добавки для

 

 

О,S3 кг

 

определения срока конца схваты -

 

 

 

вания и Водостойкости образцов

 

 

 

}

 

 

 

 

В отвал

 

 

 

1 мм

 

 

 

0,32 кг

 

 

 

0,1Вкг

0,1В кг

 

 

 

 

В о твал

| 5 мм | 3

0,08 кг

0,08кг

В отвал

 

 

 

Дубликат

На химический анализ и поглощение

 

известийактивные минеральные

 

 

добавки )

 

Рис. 14. Схема обработки проб карбонатных и глинистых пород и активных минеральных добавок (по Г. А. Нечаеву).

1 — дробление; 2 — перемешивание и сокращение; 3 — контрольное просеивание

Большое значение при разведке карбонатных' пород, особенно мергелей, имеет изучение нерастворимого остатка, который получа­ ется путем обработки породы слабой соляной кислотой. Целью изучения является определение минералов, образующих остаток,

11*

163


н их размеров. При одинаковом химическом составе минеральный состав нерастворимого остатка может быть различным, что будет влиять на характер реакции, протекающих при обжиге. После того как будут получены исчерпывающие химико-минералогические ха­ рактеристики выделенных литологических типов карбонатных пород, в стадию детальной разведки изучение химического состава карбонатных пород может производиться главным образом титро­

ванием с одновременным

определением

содержания

MgC03.

По отдельным

пробам производятся и

расширенные

анализы

с определением

содержания

CaO, MgO, А120 3+ ТЮ2, Fe20 3, S 0 3

и в небольшом количестве проб R20 .

При опробовании глинистых пород производится определение не только химического, но также и гранулометрического состава. В связи с этим обработка проб должна производиться с осторож­ ностью, чтобы не раздробить крупные включения. В секционных пробах глинистых пород определяется гранулометрический состав анализом на ситах с размером -ячеек 10; 7; 5; 3; 2,4; 0,5; 0,2 и 0,08 мм. В объединенных пробах глинистых пород определяются содержания Ti02, А120 3, CaO, MgO, Fe20 3.

Наряду с химическим составом в цементном сырье необходимо

изучать и другие свойства

пород.

-Для к а р б о н а т н ы х

п о р о д изучаются: а) естественная

влажность (мела, мергеля и известняка); б) временное сопротивле­

ние сжатию, коэффициент

разрыхления;

в) размалываемость *;•

г) для мягких карбонатных

пород (мела

и др.) размучиваемость,

водопоглощение, текучесть, водоотдача*; д) объемная масса п плотность в куске и целике; е) желательно данные о выходе фрак­

ций при дроблении*.

по. род

определяются:

а) естественная

Для г л и н и с т ы х

влажность; б) объемная

масса

и плотность в

куске и целике;

в) водопоглощение, текучесть, растекаемость, водоотдача*; г) гра­ нулометрический состав, коэффициент разрыхления; д) для глини­ стых сланцев — физико-механические свойства, определяемые при изучении твердых карбонатных пород.

Изучению подвергаются и п у с т ые п о р о д ы (вскрышные, боковые, прослои). Для скальных пород определяются: а) объем­ ная масса, б) сопротивление сжатию, в) влажность; для рыхлых пород: а) объемная масса; б) влажность, в) водопоглощаемость, г) текучесть; д) растекаемость*; е) водоотдача*; гранулометриче­ ский состав.

Для окончательной оценки качества цементного сырья необхо­ димо проведение технологических испытаний. Отбор проб для

технологических испытаний производится

в горных выработках

и в буровых скважинах. При значительной

мощности вскрышных

* Эти определения выполняются специализированным институтом по до­ говору с геологоразведочной организацией.

164



пород для получения пробы необходимой массы проходят кусты скважин.

Технологические испытания цементного сырья производятся специализированными институтами в полузаводском масштабе. Масса пробы для испытаний составляет для карбонатных пород 1,2—1,5 т и глинистых пород 0,4—1,2 т, в зависимости от содержа­ ния в них СаС03.

В том случае если на месторождении имеются несколько типов ‘ пород, пробы приходится отбирать от каждого из них. Указания о порядке отбора проб и объеме геологических материалов, кото­ рые необходимо представить в институт, проводящий испытание, приведены в технических условиях на отбор технологических проб цементного сырья и активных минеральных добавок для сокращен­

ных исследований и полных полузаводских испытаний.

При отправке проб в институт необходимо также представлять подробные материалы, характеризующие геологическое строение месторождения.

При обработке результатов химических анализов следует опре­ делять средневзвешенное содержание компонентов по каждой выработке по слоям и по проектируемым эксплуатационным уступам. Наряду с этим по глинистым и мергельным 'породам реко­ мендуется производить по этим же интервалам определение величии силикатного и глиноземного модулей.

К активным минеральным добавкам к портландцементному клинкеру относятся осадочные (опоки, трепела) и эффузивные породы (пеплы, туфы, трассы), а также глиежи — глинистые песча­ ники, обожженные при подземных пожарах. Для этих целей при­ меняются также гранулированные доменные шлаки.

Согласно требованиям ГОСТ' 6269—63 активная минеральная

добавка должна отвечать следующим требованиям:

а)

конец

схватывания теста

из добавки и извести должен происходить не

позднее семи суток

после затворения;

б) образец из

этого

теста

не позднее трех суток должен быть

водостойким; в)

количество

извести, поглощаемое из известкового раствора, в течение 30 суток в мг СаО на 1 г добавки должно быть не менее: для диатомитов, трепелов, опок— 150, для глиежей — 30, для пеплов, туфов, пемзы и витрофира — 50, для трасса — 60. Содержание SO3 в диатомитах, трепелах, опоках и глиежах и содержание AI2O3 в глиежах не дол­ жно превышать 3%.

При опробовании месторождений минеральных добавок в сек­ ционных пробах обычно определяют поглощение извести из извест­ кового раствора. При анализах объединенных проб по разреженной сети выработок определяется содержание SiC>2, А120з+ Т 102, Fe20 3, СаО, MgO и п. п. п., в глиежах, кроме того, содержание раствори­ мого глинозема. В небольшом количестве проб определяется содер­ жание SO3 и R2O. В объединенных пробах определяют активность по сроку конца схватывания и водостойкость теста, а также сульфатостойкость.

165