Принципы классификации видов опробования руды

0
245
Классификации видов опробования

Можно выделить три главных точки зрения на классификацию вопросов опробования:

  1. Классификация опробования по целям и задачам, стоящим перед ним (химическое, техническое, технологическое, минералогическое).
  2. Классификация опробования по стадиям производственного процесса (поисково-разведочное, эксплуатационное и т. п.).
  3. Классификация опробования по характеру объектов опробования (опробование месторождения, опробование рудного сырья, опробование продуктов и отходов переработки).

Ни один из трех принципов классификации не вызывает возражений, поскольку все они взаимно дополняют друг друга, задача, таким образом, заключается в том, чтобы в нашей классификации все они были бы соответственно отражены. Возникает следовательно вопрос о том, какой из принципов должен быть первостепенным и какой — менее важным.

Но прежде чем перейти к обсуждению этого вопроса, мы считаем необходимым различать опробование систематическое и опробование спорадическое. Если первое занимает ежедневно у рудничного геолога известное время, в годовом балансе составляет значительный процент и требует поэтому соответствующего внимания и в нашей работе, то опробование спорадическое, как занимающее меньшее время у геолога, имеет меньшее значение. Кроме того, систематическое опробование, сопровождающее изо дня в день работы по эксплуатации недр рудника, имеет круг задач (выражающихся в основном в сборе данных для оперативной деятельности рудника и для систематического контроля производственных операций), отличающихся от задач опробования спорадического.

Это последнее занимается иными вопросами:

  • экспериментальное опробование для решения вопросов методики систематического опробования;
  • взятие специальных проб для научно-исследовательских геологических вопросов;
  • переопробование восстанавливаемых рудников и т. д.

И, наконец, очевидно, что оба вида опробования должны осуществляться (соответственно их целевой установке) и различными типами проб, которыми может располагать рудничный геолог в данной конкретной обстановке.

Отмечая существенное значение этой стороны опробования, мы, однако, можем не вводить ее в классификацию, так как она не имеет принципиального значения: значение это скорее практическое, позволяющее оценивать удельный вес того или иного вида опробования в общей опробовательской деятельности рудничного геолога.

Возвращаясь к основной мысли наших рассуждений об «очередности» принципов классификации опробования, мы берем за основу точку зрения Г. О. Чечотта : классификация опробования по последовательности производственных операций.

С некоторыми изменениями, о которых мы уже говорили выше, все опробование с этой точки зрения может быть разбито на следующие классы:

  1. Опробование при поисках и разведках — «поисково-разведочное опробование».
  2. Опробование при горно-подготовительных и очистных работах — «эксплуатационное опробование» (рудничное, приисковое, шахтовое).
  3. Опробование при обработке руд и извлечении металла — «заводское опробование».

Можно было бы продолжить далее эту группировку, но это не входит в тему нашей работы. Для нас важно, что при таком подразделении на классы сразу очерчивается тот круг вопросов опробования, которым занимается рудничный геолог: для него из всех трех классов предназначено в основном «эксплуатационное опробование». Уточним поэтому сразу же понятие об эксплуатационном опробовании. Под ним мы подразумеваем опробование за период вскрытия месторождения, за период эксплуатации его, опробование месторождения, опробование рудного сырья, начиная от положения его у забоя и кончая выдачей на поверхность, опробование рудничных отвалов. Иногда в практической работе рудничному геологу приходится также опробовать и отвалы хвостов обогатительных, амальгамационных фабрик и гидрометаллургических заводов. Это опробование уже выходит за рамки эксплуатационного опробования и относится к классу «С», но упомянуть о нем следует именно потому, что опробование этих объектов нередко поручается рудничному геологу.

При принятом нами подразделении опробования дальнейшее обсуждение вопросов классификации сразу же может быть перенесено в соответствующие специальные дисциплины. Для нас поэтому остаются только вопросы классификации эксплуатационного опробования.

Целевые установки опробования

Следующим классификационным принципом, наиболее важным для подразделения, является несомненно рассмотрение целевых установок опробования. С этой точки зрения следует использовать общепринятое деление опробования на химическое и техническое. При такой классификации круг целевых установок опробования систематизируется в довольно стройный порядок, на чем следует остановиться несколько подробнее.

Эксплуатационное опробование, как впрочем и два остальных класса опробования, имеет свою специфику и свой круг задач, соответствующих потребностям производственных операций этого этапа. Задачи эти могут быть сформулированы в общем виде довольно кратко: выдать на поверхность руду планируемого качества с наименьшим количеством затрат (минимум разубоживания), с равномерным содержанием за весь период эксплуатации, отработать месторождение с минимумом потерь, в начальный период эксплуатации или при реконструкции предприятия дать необходимый материал (в виде проб) для решения или окончательного уточнения вопросов обогащения руды, извлечения металла и прочих технических и технологических проблем; осуществлять геологический контроль над процессом эксплуатации.

Эта общая формулировка может быть уточнена перечислением конкретных задач эксплуатационного опробования. Применив наши принципы классификации опробования, мы получим следующую картину.

Цели и задачи химического опробования

  • опробование рудного сырья для оперативного учета эксплуатационных работ;
  • опробование месторождения и подсчет запасов отдельных, подготовленных к выемке блоков для месячного и квартального планирования программы добычи;
  • опробование месторождения и подсчет запасов более крупных полей месторождения (участки, горизонты, жилы и т. п.) для годового планирования;
  • опробование и подсчет запасов по месторождению в целом для пятилетнего планирования и уточнения общего срока отработки месторождения;
  • опробование месторождения для контроля за чистотой выемки в горно-подготовительных и очистных работах;
  • опробование рудного сырья и месторождения для контроля над разобуживанием при проходке горно-подготовительных и очистных работ и установления планового минимума процента засоренности руды пустой породой;
  • опробование отбитой руды (рудного сырья) для установления месячных и квартальных данных о содержании металла и для планирования качества руды, подаваемой для обработки и извлечения металла.

Нетрудно видеть, что все перечисленные вопросы относятся к систематическому опробованию. Этим не ограничивается круг задач химического опробования. В практике рудничного геолога встает ряд задач, имеющих спорадический характер.

Сюда относятся:

  • экспериментальное опробование для установления рациональных методов опробования;
  • опробование для решения или уточнения вопросов геологии и генезиса месторождения;
  • контрольное переопробование старых выработок для случайных потребностей предприятия;
  • переопробование отдельных участков месторождения или всего месторождения для возникнувших уже в процессе эксплуатации потребностей предприятия (изменение промышленного минимума;
  • изменение технологического процесса и т. п.);
  • «разовое» опробование заброшенных рудников, запланированных к восстановлению;
  • опробование отдельных партий рудного сырья для тех или иных целей;
  • контрольное опробование закладки при подземной сортировке; опробование рудных отвалов и отвалов сортировки на поверхности.

Цели и задачи технического опробования

  • взятие пробы для изучения обогатимости рудного сырья;
  • взятие проб для решения вопросов сортировки рудного сырья (как частный случай методов обогащения);
  • взятие проб для исследования физических свойств рудного сырья (характеристика по крупности материала, крепость, вязкость и т. п.) и для технических испытаний (для установления предельных технических норм, например плавкость, сопротивление на сжатие, разрыв и т. п.).

Все техническое опробование не проводится систематически, а целиком относится к спорадическому. В большинстве случаев оно производится в период детальных разведок и подготовки месторождения к эксплуатации, когда одновременно с этим изучаются и технические свойства сырья для обогатительных и металлургических целей. В процессе же установившейся регулярной эксплуатации недр потребность в такого рода пробах, вообще говоря, возникает, во-первых, спорадически (для рационализации, например, технологического процесса или для попутного использования отходов сырья и т. п.); во-вторых, количество технических проб будет относительно неизмеримо меньше, чем в начальный период эксплуатации или в период детальных разведок.

Дальнейшее подразделение опробования мы проводим по объектам опробования с выделением опробования месторождения и опробования отбитого в процессе эксплуатации материала — «рудного сырья». Такой принцип подразделения оправдывается тем, что каждому виду опробования соответствуют только ему свойственные типы проб (например для опробования обнажения месторождения — бороздовые пробы, для опробования рудного сырья — горстьевые пробы).

Кроме того, опробование забоев месторождения всегда предшествует основному акту эксплуатации — очистным работам, в то время как опробование рудного сырья или сопутствует или даже следует уже после очистных работ. Авангардное значение опробования обнажений месторождения следует всегда учитывать при оценке того или иного вида опробования, помня, что большая часть работы рудничного геолога также является авангардной в общем процессе эксплуатации недр, позволяя ему осуществлять, с одной стороны, функции планирования, а с другой — «производственной профилактики».


Расхождения между данными опробования месторождения и опробования рудного сырья

Разделение между опробованием рудного сырья и месторождения вносит ясность и в очень важный вопрос опробования — о поправочных коэффициентах данных опробования к данным эксплуатации, сводя этот вопрос к новой формулировке о переводных коэффициентах опробования месторождения и опробования рудного сырья, что является более правильным. В самом деле, широко распространено мнение, что расхождения между данными опробования месторождения и опробования рудного сырья (скажем, наиболее точного, производимого при головных агрегатах обогатительной фабрики) обязаны несовершенству и неточности методов опробования месторождения. Между тем зачастую это далеко не так, и расхождения в большинстве своем обязаны несовершенствам методов эксплуатации, не настолько гибких, чтобы целиком следовать всем деталям природной формы рудных тел, и поэтому или разубоживающих рудное сырье пустой породой или, наоборот, оставляющих отдельные части рудного тела невынутыми и тем самым обогащающих рудное сырье за счет неполноты отработки.

При более широком взгляде на вещи можно считать общим правилом, что вообще контуры выемочных пространств никогда не совпадут с контурами природных форм любых месторождений даже таких, как, например, угольные, и поэтому опробование вообще любого месторождения всегда будет расходиться с опробованием рудного сырья, из него добываемого. В литературе можно найти достаточное количество указаний на это обстоятельство, как на одну из причин расхождения результатов опробования.

Николай Ильич ТрушковВ качестве примера можно привести указания Н. И. Трушкова, С. Дж. Киддера, А. Дж. Росса и Р. Г. Вэйланда, Ф. Джонса, Дж. Ф. Парка, С. Дж. Трэскотта и многих других. Но все они, признавая влияние разубоживания (или обогащения) при добыче на сравнение соответствующих данных опробования, не идут дальше констатации этого факта. Правда, Н. И. Трушков предлагали учитывать «процент ошибки в сметах, составляемых на основании опробования», против чего, конечно, не может быть особых возражений, но нам кажется, что этого недостаточно: заменив «процент ошибки» «переводным коэффициентом», следует еще выяснить природу этого переводного коэффициента, чтобы можно» было принять соответствующие меры к уменьшению его до возможного предела.

С этой точки зрения наша постановка вопроса вносит в него определенную ясность и позволяет рудничному геологу, выяснив величину влияния несовершенства методов эксплуатации, определить истинное значение несовершенства методов опробования, и в соответствии с зависящей от них истинной величиной ошибки опробования забоев месторождения, принять соответствующие меры.

Итак, мы разделили все эксплуатационное опробование на химическое и техническое и выделили опробование месторождения (опробование рудного тела) и опробование рудного сырья. Дальнейшее более мелкое расчленение видно из приводимой ниже классификации опробования.

Схема классификации эксплуатационного опробования

I. Химическое опробование

1. Опробование месторождения:

  1. Оперативное опробование. Опробование горно-подготовительных выработок. Опробование очистных выработок.
  2. Контрольное опробование. Контроль над производственными операциями. Контроль над опробованием.
  3. Экспериментальное опробование. Выбор типа проб. Выбор габаритов проб. Определение густоты расположения проб. Для прочих целей.
  4. Научно-исследовательское опробование.

2. Опробование рудного сырья:

  1. Оперативно-контрольное опробование. Опробование собственно рудного тела. Опробование закладки. Опробование отходов добычи.
  2. Экспериментальное опробование (не детализировано).

II. Технологическое опробование (не детализировано).

Большое значение имеет выделение контрольного и оперативного опробования месторождений. В данном случае самые эпитеты достаточно объясняют сущность подразделения. Оно вызывается еще и тем, что контроль над производственным циклом должен быть предметом особого внимания рудничного геолога и что для его осуществления не всегда бывает достаточно данных оперативного опробования (данные оперативного опробования сами по себе дают геологу известный материал контрольного порядка).

Так, например, при эксплуатации жильного рудного тела, сопровождаемого металлоносными боковыми породами, очистные работы должны всегда сопровождаться тем или иным количеством шпуровых проб, чтобы промышленная руда была вынута полностью.

При опробовании рудного сырья геолог имеет более узкую задачу: выяснение качества отбитой руды. Эти данные могут быть использованы и в целях оперативного учета и в целях контроля над производством. Поэтому в приводимой классификации оба эти вида опробования объединены в одно — оперативно-контрольное.

Экспериментальное опробование рудного сырья в практике рудничной геологии имеет совершенно подчиненное значение. Лишь некоторые разновидности горстьевых проб (из навалов у забоя) более часто подвергаются исследованию, да и то обычно попутно с экспериментальным опробованием месторождения.

Определение понятия о пробе

В настоящее время под пробой подразумевается взятая по определенным правилам часть исследуемого материала, которая обладает всеми нужными свойствами его массы в целом, или короче — часть, репрезентирующая нуяшые свойства целого. Некоторые нюансы в формулировках, даваемые различными авторами, не имеют существенного значения; основное требование к пробе — та или иная степень ее репрезентативности — признается большинством. Но при более внимательном изучении вопроса возникают некоторые неясности.

Основная неясность заключается в том, какое целое репрезентирует та или иная проба Очевидно, что при имеющемся в настоящее время большом разнообразии типов проб каждая из них будет обладать своими свойствами (с разбираемой точки зрения). Она может быть репрезентативна для одного «целого» и. случайна для другого. Так, например, задирковая проба по забою штрека будет отражать свойства руды данной небольшой части штрека (величина которой, вообще говоря, никогда не может быть точно установлена и принимается при расчетах условно) и ни в коей мере не будет характеризовать весь штрек. Сумма задирковых проб по всему штреку, собранная в одну пробу, будет репрезентативна для всего штрека, но не будет отражать свойств рудного тела в целом, т. е. для него эта проба будет, вообще говоря, случайной, и т. д. (при этом мы не должны забывать, что во все сборные пробы, при всех прочих условиях, входит еще и ошибка, возникающая при всякой интерполяции).

Рассмотрим несколько иной пример. Горсть или лопата руды из рудничной вагонетки, взятые при погрузке ее из рудоспуска или на рудном дворе, ни в коей мере не соответствуют составу руды, находящейся в вагонетке; они совершенно случайны. Но смесь из них, составленная в течение смены, уже в какой-то мере будет соответствовать составу руды, выданной за эту смену. Суточная смесь горстьевых проб еще больше приблизится к среднему составу руды за сутки и т. д.

В обоих примерах достаточно хорошо иллюстрируется значение общей величины исследуемого объекта. С этой точки зрения можно было бы говорить про «пробу для забоя», «пробу для штрека», «пробу для рудного тела» и т. п., т. е. делить пробы по принципу конкретного объема исследуемого материала. Но вряд ли рационально вводить такую классификацию проб хотя бы по одному тому, что при химическом опробовании в практике рудничного геолога определение средних свойств более или менее крупных масс редко производится по одной пробе; для этого чаще пользуются данными ряда проб, взятых внутри объема, или по контуру. В техническом опробовании применение этих названий тоже вряд ли может оказаться полезным, так как здесь обычно интересуются или промышленными сортами рудного сырья или же рудой в целом, и мелкие участки месторождения, как и вообще любые участки, взятые независимо от качества сырья, для технического опробования безразличны. Для нас в данном случае важно было подчеркнуть только что высказанное положение, которое сейчас можно несколько конкретизировать: проба репрезентативна только для той части рудного сырья или части месторождения, из которой она взята. Это положение, для геолога как будто достаточно ясное, к сожалению, известно далеко не всем работникам эксплуатации, и нередки случаи, когда горняк или хозяйственник, имея перед собой, например, данные опробования забоя или анализы проб разведочной выработки, предъявляют к ним несоразмерные их значению требования.

Возвратимся ко второму примеру. Здесь интересно обратить внимание на то, что степень репрезентативности пробы меняется и от весьма малого значения (лопата с одной вагонетки) может вырасти до весьма большой величины (например в гипотетическом случае взятия горстьевых проб из каждой вагонетки в течение года для получения одной пробы). Таких же результатов мы вправе ожидать при смешивании задирковых или бороздовых проб в одну. Устанавливая это обстоятельство, мы в то же время констатируем, что в определении термина «проба» оно отсутствует. Между тем степень репрезентативности, будучи отражена в той или иной мере, подчеркнет разнообразие проб и вообще расширит понятие о пробе.

Исходя из сказанного, мы теперь можем несколько иначе сформулировать понятие о пробе.

Проба есть взятая по определенным правилам часть исследуемого материала, подлежащая непосредственному исследованию и репрезентирующая в той дли иной, вообще различной степени, лишь тот объем или вес, из которого она отобрана.

ПОДЕЛИТЬСЯ

ВАШЕ МНЕНИЕ?

Пожалуйста, напишите свой комментарий!
Please enter your name here