Файл: Серго, Е. Е. Опробование и контроль технологических процессов на обогатительных фабриках учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 93

Скачиваний: 0

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

Ввиду того, что пробы полезных ископаемых в большин­ стве случаев составляются из п порций, точность отбора их может оцениваться доверительными границами-интервалами для среднего значения показателя:

Р-, - 2<т—,

(52)

где — среднеквадратическое отклонение по пробе из п порций:

а_

аг =

X

Y «

 

Формула (52) справедлива при п > 20. При п < 20 коэффи­ циент надежности необходимо принимать по таблице Стьюдента.

При повторном опробовании одного и того же продукта расхождение между результатами анализов не должно быть больше среднеквадратической предельной ошибки е, опре­ деляемой по пробам, состоящим из пх = п2 = п порций каждая, т. е.

 

 

 

 

 

(53)

где в =

2V

 

V х\ + 4 ’ %;

V — коэффициент вариации

100

/

п

 

 

 

 

 

 

 

V = = ~ 10-° І Р", %).

 

 

 

 

X

Если условие (53) не выполняется, полезное ископаемое необходимо подвергнуть контрольному опробованию. Точ­ ность технологического контроля можно проверять по фор­ муле (52) и ее необходимо уточнять в процессе изучения конт­ ролируемого параметра.

Проверку точности опробования (отбора и обработки проб) производят одновременно с отбором проб для опреде­ ления качества руды, в соответствии с ГОСТ 16598—71.


Глава III

МЕТОДЫ ОПРОБОВАНИЯ ПОЛЕЗНЫ Х ИСКОПАЕМЫ Х

g 1. ОПРОБОВАНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, ВСКРЫТЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ ВЫРАБОТКАМИ

Методы отбора проб в забоях горных выработок разно­ образны. В каждом конкретном случае наиболее приемле­ мым методом опробования является тот, который обеспе­ чивает наибольшую представительность пробы при высокой производительности и наименьшей стоимости работ.

При достаточной поверхности обнажения рудного пласта применяют луночный (точечный) способ. Поверхность вы­ работки как бы покрывается сеткой, в узлах которой отби­ раются порции. Сетка может быть ромбическая, квадратная или прямоугольная (рис. 5).

Число частичных проб зависит от равномерности оруднения. Чем больше порций, тем точнее опробование. То­ чечная проба представляет собой сумму порций, отбитых от стенки забоя в узлах сетки.

В пробу включают также ту часть пустой породы или забалансовой руды, которая при принятой системе горных работ попадает в руду. В пробу не включают породы лежаче­ го и висячего боков, а также прослойков, выемка кото­ рых производится раздельно.

Порции отбивают кайлом или молотком. При крепких рудах используют зубило и молоток. Применяют отбор проб также с помощью пневматических молотков. Масса порции— от 1 до 5 кг.лКоличество порций обычно принимается от 10

до 20. При опробовании равномерных руд

отбирают при­

мерно 10 порций, а неравномерных — от

15 до 20 пор­

ций. Следовательно, мас­

 

 

са одной точечной пробы

 

 

может изменяться от 10

 

 

до 100 кг.

метод на­

 

-і—+ -+ -+ - 4-- +-■+*•+•4-

Точечный

 

 

ходит применение на ме­

 

 

таллических

рудниках

 

 

СССР. Ведутся

работы

Рис. 5. Луночный

способ отбора

по механизации

этого

проб. Расположение точек отбора:

ѵетода.

 

 

а — ромбическое; б — квадратное; в — прямо­

 

 

 

угольное.

55


Рис. 6. Бороздовый способ отбора проб. Направление борозд:

а — прямолинейно-поперечное; б — спиральное. Цифрами обозначен порядок прове­ дения борозд.

При малой площади обнажения рудного пласта применя­ ют бороздовый способ (рис. 6). Направление борозд должно совпадать с направлением наибольшей неоднородности руд­

ного пласта, чтобы

в пробу попали все его компоненты

в том отношении, в

каком они представлены в массе руд­

ного тела.

 

Борозды могут проводиться прямолинейно-поперечные, продольные и спиральные. При значительной длине выработ­ ки спиральные борозды заменяют луночным способом,с рас­ положением лунок по спирали. Почва забоя обычно не опро­ буется .

Размеры лунок и борозды определяются массой пробы и крупностью материала. Крупность его зависит от размера и неравномерности вкрапливания рудных минералов. Для крупнокристаллических руд с неравномерной вкрапленнос­ тью глубина лунки и борозды должна быть не менее 25 мм\ для тонковкрапленных — 10—25 мм. Ширина борозды обычно составляет 100 мм; масса пробы с 1 м борозды — от 2—5 до 12—15 кг.

При отборе проб со старых выработок поверхность рудно­ го пласта должна быть очищена от продуктов окисления и подравнена кайлом или молотком.

Отбойка мягких руд для пробы производится кайлом, твердых — киркой или зубилом.

Перед взятием пробы слой пыли с забоя смывают водой с помощью ручного насоса или пульверизатора. Отбиваемый из борозды материал собирается на брезенте или на желобе из листового железа, размещаемых под бороздой. Затем про­ ба помещается в мешок.

Ручная отбойка бороздовых проб, особенно в крепких ру­ дах, является очень трудоемкой операцией. Применение пневматического молотка обеспечивает более высокую про­ изводительность отбойки.

56

По технико-экономическим показателям точечное опро­ бование дешевле и производительнее бороздового.

При опробовании металлических руд в СССР широко применяется горстьевой способ.

После взрывания и проветривания забоя отбитую руду покрывают сеткой из шпагата (размер сетки 1,5 X 2,0, от­ верстий — 0,2 X 0,2 м). Из каждой ячейки сетки отбирают небольшую порцию руды. Если попадаются крупные куски руды, то от них отбивают молотком два-три обломка. Коли­ чество порций, отбираемых в одну пробу, может изменяться от 5 до 25, а масса их — от 50 до 100 г. При опробовании не­ однородных руд рекомендуется отбирать 15—25 порций, а однородных — 6—10. Отбор проб этим методом целесообраз­ но производить в забоях, пройденных по сплошной руде с хо­ рошо развитой трещиноватостью.

Шпуровой метод основан на взрывании коротких шпуров, обеспечивающих разрыхление руды в точке отбора порции. Буровая мука составляет материал пробы. Сбор буровой му­ ки может осуществляться вручную или пневматическим спо­ собом, с помощью аппаратуры, состоящей из пылеприемника, резинового шланга и пылеуловителя.

Этот метод рекомендуется применять для оперативного контроля полноты отбойки руды в очистных забоях при раз­ работке массивных залежей.

При разведке канавами жильных месторождений малой мощности может применяться задирковый метод. В пробу поступает весь материал, отбиваемый со всей площади руд­ ного тела. Глубина задирки составляет 5—10 см. Масса про­ бы с 1 ж2 площади тела может составлять до 250 кг. Ввиду высокой стоимости задирковое опробование применяется редко; обычно оно заменяется бороздовым.

При опробовании некоторых рудных месторождений (зо­ лота, платины, редких металлов) с весьма неравномерным распределением полезных компонентов применяется валовой метод, предусматривающий поступление в пробу всей добыва­ емой руды. Масса пробы составляет от нескольких тонн до нескольких десятков тонн. Иногда может производиться со­ кращение исходной массы в несколько раз. Обработка вало­ вых проб осуществляется по технологическим схемам, при­ меняемым при обогащении этих руд.

Опробование каменноугольного месторождения, вскры­ того эксплуатационными выработками, производят для конт­ роля качества угля, выдаваемого шахтой и отдельными


ее участками, получения данных для нормирования качества угля и изучения его обогатимости.

Угольные пласты в основном неоднородны, поэтому ха­ рактеристика углей отдельных пластов может резко менять­ ся в пределах шахтного поля.

Для опробования угольного пласта производят набор и исследование пластовых и эксплуатационных проб, опре­ деляют засорение угля в процессе добычи.

Пластовой пробой называется проба угля, отбираемая в очистных и подготовительных горных выработках непо­ средственно из пласта. Набор ее осуществляют не реже од­ ного раза в квартал.

Различают пластово-дифференциальную, пластово-про­ мышленную и пластово-фракционную пробы.

Пластово-дифференциальная проба характеризует в от­ дельности качество каждой пачки угля и каждого породного прослойка, имеющего мощность более 10 мм. Прослойки по­ роды мощностью менее 10 мм рассматривают как составные части пачек угля, с которыми они имеют более прочный кон­ такт, и при наборе проб включают в эти пачки.

Пластово-промышленная проба характеризует качество всех пачек угля и породных прослойков, вынимаемых сов­ местно в процессе эксплуатации пласта. В эту пробу не включают пачки и отдельные прослойки, выемка которых ведется раздельно, а также породы ложной кровли и почвы пласта.

Пластово-фракционная проба характеризует качество угля по данным расслоения пробы в тяжелых жидкостях плотностью 1400 (1500) и 1800 кг/м3 (для антрацитов 1600 и 2000 кг/м3). При отборе пластово-фракционной пробы пластово-дифференциальная не отбирается.

Эксплуатационная проба характеризует качество угля, получаемого из данного пласта, с учетом засорения его при выемке окружающими боковыми породами в нормальных условиях эксплуатации.

Точки отбора пластовых проб в очистных забоях наме­ чают на равном расстоянии друг от друга по всей длине за­ боя. -Количество точек зависит от структуры пласта и его характеристики. Если качество угля неодинаково по дли­ не забоя и суммарная мощность всех породных прослойков превышает 20% мощности пласта, то количество точек долж­ но быть не менее трех. При равномерном качестве угля можно ограничиться отбором пробы в одной точке.

58


Мощность

породных

 

Кробля

 

прослойков и пачек пласта

 

Ш8Ш

 

определяется

путем заме­

 

0.5 верт я пачка

ров в 10—15 точках по ли­

12

г

угля

нии обнажения пласта.

80

0J Аргиллит

Пластовые пробы не от­

 

 

 

бираются в местах геологи­

 

08 Нижняя пачка

ческих нарушений и в за­

 

 

угля

боях, длительное время не

 

 

 

работавших.

 

 

Почт

 

Отбор

пробы делают

 

 

 

 

 

так (рис.

7).

Поверхность

 

Рис. 7. Разрез пласта.

пласта в намеченном месте

 

 

 

 

вначале выравнивают, поч­

 

 

 

ву перед

забоем тщательно очищают и расстилают на ней '

брезент. Вруб производят перпендикулярно линии нап­ ластования при помощи электрической угольной пилы или другого механизма.

Расстояние между местом отбора пластово-промышлен­ ных и пластово-дифференциальных проб зависит от кре­ пости угля. Для углей средней крепости это расстояние не

должно быть меньше

двойной ширины вруба. В пластах

с мягкими и слабыми

углями и породными

прослойками

ширина целика может быть увеличена до 1

м, в пластах

с крепкими углями его можно не оставлять.

 

Эксплуатационную пробу отбирают одновременно с пла­ стовыми на участке, разрабатывающем данный пласт. Пробу отбирают в течение полной смены работы шахты. Она должна состоять из 30 порций массой по 0,2 dmax каждая, где dmax— размер максимального куска, м м .

§ 2. ОПРОБОВАНИЕ НЕПОДВИЖНО ЛЕЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ

Под неподвижно лежащим сыпучим материалом пони­ мается масса полезного ископаемого, находящаяся в ваго­

нах,

вагонетках, баржах,

штабелях,

отвалах

и т. д.

Для опробования таких

материалов

производят отбор

проб

методами: вычерпывания, отбора

щупом,

бурения,

прокладки канав и др.

 

 

 

Метод вычерпывания заключается в том, что на поверх­ ности неподвижно лежащего материала намечают ряд точек, из которых отбирают небольшие порции, поступающие

59