Способы отбора проб в эксплуатационных выработках
Все применяемые способы взятия проб делятся на:
К первой группе относятся – штуфной, точечный и способ вычерпываний. Ко второй – бороздовый, шпуровой и все виды опробования керна и шлама скважин. К третьей – задирковый, валовый и способ монолитов. Наиболее легко выполнимы способы первой группы и наиболее трудоёмки способы третьей группы
Точечные методы:
Штуфной способ – его смысл состоит в отбойке отдельных кусков (штуфов) полезного ископаемого. Масса отдельных штуфных проб от 0,2 до 2-х кг. Чаще всего используются для изучения минерального состава, структур и текстур руд. Реже подвергаются химическому анализу (на стадии поисков).
Точечный способ. Суть способа – на поверхности тела полезного ископаемого намечается сетка, в узлах которой отбиваются кусочки полезного ископаемого приблизительно одинаковой величины (от 30 до 200 гр.). Сумма всех этих кусочков и составляет пробу. Рекомендуется применять для опробования мощных тел крепких и очень крепких полезных ископаемых. Благоприятные текстуры: массивная, вкрапленная, пятнистая, тонкополосчатая. Разновидностью является горстевой способ(способ вычерпываний), который применяется для опробования рыхлых масс минерального сырья – отбитой руды, песков, отвалов и т.п.
Линейные методы:
Бороздовый способ. Наиболее распространенный способ на всех стадиях разведки. Суть способа заключается в отбойке узкой полоски (борозды) полезного ископаемого в естественных и искусственных обнажениях. Линия борозды ориентируется в направлении наибольшей изменчивости качества полезного ископаемого (т.е., чаще всего по линии мощности). Если тело полезного ископаемого имеет полосчатое строение, обусловленное чередованием различных по составу слоёв, нечёткие контакты (прожилково-вкрапленное оруденение, россыпи) или большую мощность, бороздовая проба расчленяется на секции, из которых приготавливаются отдельные пробы. В этих случаях устанавливается некоторая средняя длина секций. В целом, длина бороздовой пробы определяется мощностью опробуемого тела полезного ископаемого или его части (при секционном опробовании). На практике длина бороздовых проб составляет от 0,2 до 2-х м (реже 3-5 м). Более длинные борозды применяются при опробовании мощных и однородных залежей. Наиболее распространены прямоугольные сечения борозд: 5х10 – 10х20 см.
Бороздовые пробы могут отбираться как вручную (с помощью молотка и зубила), так и механическим способом (с помощью отбойного молотка или специальных пробоотборников).
Шпуровой способ. Пробы отбираются из шлама полученного при бурении шпуров в горных выработках. Достоинства этого способа: пробы отбираются попутно с бурением шпуров для проходки горных выработок и не требуют дополнительных специальных затрат труда и времени; полученный материал изначально измельчен и дальнейшая его подготовка к анализам существенно упрощается. Недостатки – неизбежная присечка вмещающих пород, невозможность отбора секционных проб при полосчатом строении рудных тел.
Применение шпурового опробования наиболее эффективно при пересечении залежей полезных ископаемых ортами, квершлагами и другими аналогичными выработками, когда шпуры ориентируются по линии максимальной изменчивости полезного ископаемого (т.е. в крест его простирания).
Шпуровая проба составляется из материала серии шпуров, пробуренных в забое выработки, и характеризует качество полезного ископаемого на интервале уходки выработки. Глубина шпуров, при обычном перфораторном бурении составляет 2-5 м. Для оконтуривания залежи бурение шпуров может проводиться секционно (длина секции 1-2 м).
Отбор проб в буровых скважинах. В скважинах возможен отбор исключительно линейных проб, при этом количество материала, поступающего в пробу, всегда ограничено. Способы отбора, зависят от применяемой техники и технологии бурения.
При ручном, ударно-вращательном бурении отбор проб производится специальной желонкой или со змеевика. При ударно-канатном бурении – путём вычерпывания измельченного материала с забоя скважины специальной желонкой. Вес отдельной пробы в зависимости от диаметра и длины интервала составляет от 40 до 200 кг. Но основной объём буровых работ и соответственно отбираемых проб приходится на вращательное колонковое бурение. При этом основным объектом для опробования выступает поднятый при бурении керн (в некоторых случаях опробованию подлежит и буровой шлам). Соответственно большое значение имеет количество поднятого керна или выходом керна. Выход керна определяется в процентах, как отношение длины поднятого столбика (или суммы длин отдельных столбиков) керна к длине пробуренного интервала. При весовом способе определения выхода керна (в случае если поднятый керн сильно разрушен) – этот показатель определяется как отношение веса поднятого керна к его расчётному весу на длину проходки.
Отбор проб из керна всегда секционный. Длина секции определяется длиной проходки и мощностью отдельных частей залежи, сложенных различными типами полезного ископаемого. Минимальная длина секции – 0,3-0,5 м. При относительно выдержанных по качеству полезных ископаемых длины отдельных секций могут составлять от 2-3-х до 5 м. Более неравномерные залежи опробуются секциями по 1-1,5 м.
Керновые пробы обычно отбираются по следующей методике. Поднятый керн, после очистки и геологической документации, поступает на разделку. Обычно он делится на 2 половинки по длинной оси. Одна половинка направляется на различные анализы, а вторая на кернохранилище, где она хранится в качестве фактического каменного материала. Мелочь, образующаяся при делении керна по каждому интервалу, смешивается, делится пропорционально частям керна и присоединяется к ним. Раскалывается керн на специальных керноколах, либо разрезается камнерезными станками.
Из соляного керна берётся проба в центральной части столбика, путём высверливания полости вдоль оси керна (Æ 8-10 мм.).
Опробование шлама производится при выходе керн меньше 80-60%. Для руд, минералы которых подвержены вследствие хрупкости, избирательному истиранию, шлам опробуется и при 100% выходе керна. Для этого используются специальные шламовые трубы.
Объемные методы:
Задирковый способ. Суть способа заключается в отбойке («задирке») ровного слоя полезного ископаемого по всей обнаженной поверхности тела полезного ископаемого. Основное требование при задирковом опробовании – соблюдение при отбойке материала пробы одинаковой глубины задирки по всей площади. Для крепких полезных ископаемых глубина задиркового слоя составляет 5-10 см, для более мягких – до15-20 см. Обычно объём задирковой пробы в несколько раз превосходит объём бороздовой или точечной пробы. Соответственно масса пробы может составлять десятки и сотни кг. Задирковые пробы отбираются через определённые интервалы.
Применение задиркового способа, ввиду его большой трудоёмкости, целесообразно лишь в том случае, когда более простые и менее трудоёмкие способы не обеспечивают надёжного определения качества полезного ископаемого. Довольно часто применяется при разведке жильных месторождений с весьма неравномерным распределением полезных компонентов.
Валовый способ – заключается в сплошном отборе минеральной массы, полученной при проходке горной выработки. Эти пробы наиболее представительны и предназначены для различных испытаний: с целью определения качества полезного ископаемого, для определения его физических свойств, определяющих условия его добычи и переработки. Для технологических испытаний валовые пробы отбираются по различным сортам полезного ископаемого. В валовую пробу может отбираться как вся минеральная масса, так и её часть – лопата, бадья, вагонетка. Вес пробы зависит от характера испытаний. Лабораторные испытания проводятся при материале массой 100-200 кг, реже до 1000. Для полузаводских испытаний отбираются пробы массой 10-15 т.
Отбор проб при открытой разработке месторождений полезных ископаемых может осуществляться как перечисленными выше, так и другими способами.
При открытой разработке крепких руд (железных, медных, молибденовых) пробы отбирают из буровзрывных скважин, что при надлежащей документации отбираемого шлама дает ценный и детальный материал для установления контактов, выделения различных типов и состав руды, изучения химического состава руд для текущего планирования качества добываемых руд.
Геофизические способы опробования очистных забоев в последние годы находят все более широкое применение. Они позволяют уточнять качество руды в разрабатываемых блоках. Общие запасы руды при детальной разведке. Например, на железорудных карьерах широко применяется определение содержания железа в буровзрывных скважинах с помощью магнитного каротажа. На месторождениях свинца применяют гамма-гамма каротаж. На шеелитовых рудниках применяют люминисцентный способ опробования забоев с целью ориентировочного определения содержания вольфрама.
Источник
Методические указания «Выбор способа отбора проб по видам из буровых скважин «
Способы отбора проб из буровых скважин
Просмотр содержимого документа
«Методические указания «Выбор способа отбора проб по видам из буровых скважин «»
ТЕМА: Выбор способа отбора проб по видам из буровых скважин
ЦЕЛЬ: Научить отбирать в горных выработках и буровых скважинах качество и количество сырья определяется опробованием МПИ, которое состоит из:
Для отбора проб необходимо иметь с собой:
Мешочки для отбора проб, размером 15х20 см;
Журнал документации опробования;
ОПРОБОВАНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Способы отбора проб полезных ископаемых:
Штуфной способ отбора проб;
1.Валовый способ (полной выемкой руды)
1.5. 2. Валовый способ (кратной выемкой руды)
Отбор проб при колонковом бурении;
Отбор проб при ударно-канатном бурении;
Отбор проб при ударно-вращательном бурении
Способы отбора проб в буровых скважинах________
Отбор проб при колонковом бурении. Основным материалом, из которого отбираются пробы при колонковом бурении, является керн. При недостаточном выходе керна или при его отсутствии в пробу включают соответственно керн и шлам или только шлам. Минимально допустимый выход керна по пересечению полезного ископаемого в соответствии с действующими инструкциями составляет: для железа, марганца, хромита, меди, свинца, цинка, олова, молибдена, никеля, кобальта, коренного золота, редких металлов (из коренных месторождений) 70% для борного сырья, гипса, ангидрита, самородной серы, фосфоритов, магнезита, мусковита, флогопита, вермикулита 80% для барита, витерита 75%, для каменной соли 85%.
В пробу идет половина керна, расколотового на керноколе по длинной оси, другая половина оставляется в качестве дубликата. При опробовании каменных, калийных и других солей в пробу берут центральную часть керна, просверливая его по длинной оси, в пробу берут центральную часть керна, просверливая его по длинной оси, полученный при этом порошок является пробой.
В настоящее время рекомендуется распиливать керн по длинной оси на половинки или выпиливать из него борозду шириной 3-8 мм и глубиной до 12 мм с помощью камнерезного станка.
При отсутствии или плохом выходе керна практикуют отбирать пробы из стенки скважины с помощью вибрационного пробоотборника, который включается автоматически при подаче промывочной жидкости в скважину. Пробоотборники отбирает на стенках скважины вертикальную пробу шириной 30 мм, глубиной 10-40 мм. Проба длиной 0,2-1 мм отбирается за 5-15 минут. Материал проб крупностью до 40 мм собирается в пробоулавливающем устройстве. При колонковом бурении одной из основных задач является получение достаточного количества кернового материала. В настоящее время для повышения выхода керна применяются двойные колонковые снаряды (ДКС), колонковые эжекторные снаряды и другие устройства и способы применительно к различным породам. Для повышения достоверности опробования при низком выходе керна применяют геофизический каротаж скважины, который уточняет положение и контакты рудного тела, а иногда и состав руды.
Отбор проб при ударно-канатном и роторном бурении. При этих видах бурения пробой служит шлам. Для предотвращения обогащения или разубоживания проб в результате соскабливания рудного материала со стенок скважины канатом скважину крепят обсадными трубами. Массой сухой породы с 1 м стенки скважины колеблется в зависимости от ее диаметра от 45 до 220 кг. Большая масса начальных проб и относительно сильное измельчение рудного материала долотом обусловливают необходимость и возможность сокращения проб непосредственно у скважины. Для этого используют шламоприемные ящики, из которых проба берется ручными пробоотборниками.
Во избежание погрешностей опробования необходимо обращать внимание на фактические массы проб, сравнивая их с расчетными. В целях наиболее полной очистки забоя на границах участков, с которых рудный материал поступает в отдельно анализируемую пробу, по окончании первых подъемов желонки в скважину заливают воду, причем в несколько приемов. Когда вода, поднимаемая желонкой, станет чистой, приступают к дальнейшему долочению.
При опробовании скважин бескернового и ударно-канатного бурения наиболее трудной задачей является отбор секционных проб. Для ее решения используют комплексный каротаж скважин, наблюдения за косвенными признаками (изменение скорости бурения, окраски шлама), а также спектральной, минералогический или химический экспресс-анализ.
Отбор проб при ударно-вращательном бурении. В зависимости от крепости полезного ископаемого пробы из скважин отбирают буровой ложкой, стаканом, грунтоносом, змеевиком или желонкой. Буровая ложка, стакан-грунтонос применяется в неустойчивых зонах полезного ископаемого, например при разведке песков, суглинков.
Пробы отбирают с отдельных зарубок, материал которых предварительно просушивается. Пробы глин и глиноподобных материалов отбирают змеевиком. Проба снимается со змеевика, очищается от буровой грязи и просушивается. Соединять материал нескольких подъемов в одну общую пробу при значительных колебаниях качества полезного ископаемого не рекомендуется. При извлечении пробы желонкой проба представляет собой обычно жидкую буровую грязь (шлам), которую выливают в банки. После отстаивания воду сливают, а осадок высушивают в печи или на солнце.
Задание : 1) Построить разрез по профилю
2)Сделать зарисовку или развертку в масштабах 1:100,1:50,1:25
3)Нанести литологию на разрез
4)Выбрать способ отбора проб и нанести на скважину
5) Описать выполненную работу(Длина проб, Кол-во проб.Объем выполненных работ)
:6) Составить условные обозначения
С
хема зарисовки канавы способом сопряженной неполной развертки
Источник
