Выбор расстояний между забойными пробами

0
69
Расстояние между забойными пробами

Количество отдельных забойных проб, располагаемых внутри опробуемого объекта, называется «густотой опробования» или «плотностью опробования». Плотность опробования должна рассматриваться в трех координатах и выражаться количеством проб, приходящихся на объемную или весовую единицу объекта исследования. В практике работы рудничного геолога вопросы густоты опробования встают однако в несколько иной и, кроме того, суженной постановке: его больше интересуют расстояния между пробами, выраженные в линейных единицах. Это вытекает из того, что как при взятии пробы, так и при обработке результатов опробования чаще всего фигурируют линейные интервалы между пробами. С другой стороны, и сами объекты опробования — горные выработки (штреки, восстающие, линии забоев очистных работ и т. п.) — обычно рассматриваются как линейные величины (два других измерения выработки существенного значения для обработки данных опробования не имеют).

Расстояние между пробами является важнейшим фактором опробования, влияющим, с одной стороны, на точность результативных данных по отдельным частям и по объекту в целом, с другой — на стоимость опробования. Практически речь должна идти о необходимой и достаточной точности опробования и связанными с этим оптимальными расходами средств.

Останавливаясь несколько подробнее на расходах по опробованию, мы должны обратить внимание на то, что в полной стоимости одной пробы расходы на производство анализа и обработку пробы занимают главенствующее положение. В зависимости от методики опробования (исключая тяжелые методы) они составляют от 60 до 90% расходов на опробование. Отсюда становится ясным значение определения оптимального количества точек опробования или иначе — расстояний между пробами по выработкам, ибо излишняя густота опробования резко увеличивает непроизводительные затраты. В дальнейшем мы увидим, что в практике приходится в ряде случаев допустить увеличенную плотность опробования. Задача, встающая перед рудничным геологом, сводится поэтому к сведению непроизводительных затрат к минимуму.

Упомянутая выше зависимость между точностью результативных данных опробования и расходами на него является той же зависимостью, которая существует между точностью и густотой опробования в данном объекте.

Факторы выбора расстояния между пробами

Перечислим теперь факторы, имеющие непосредственное отношение к выбору расстояний между пробами. Количество их значительно, но влияние различное. С этой точки зрения следует выделять факторы главные и второстепенные.

К числу главных факторов относятся:

  1. заданная точность опробования;
  2. степень изменчивости содержания полезного компонента в рудном теле;
  3. величина опробуемого объекта;
  4. метод опробования (тип пробы).

Заданная точность опробования, степень изменчивости содержания металла в рудном теле и метод опробования являются общепризнанными главными факторами опробования, в литературе имеется достаточное количество указаний на их значение, и ни одно руководство по опробованию не обходит их молчанием.

Второстепенными являются факторы местного порядка, не имеющие принципиального значения. Сюда можно отнести, например, крепость руды (заставляющую тщательнее взвешивать вопросы расстояния между пробами в тех случаях, когда по этой причине взятие пробы занимает значительное время), характер выработки, местное содержание, приближающееся к минимально-промышленному и требующее в отдельных случаях более точного оконтуривания промышленных участков (специфические задачи опробования), и т. п.

Прежде чем перейти к подробному обоснованию выбора расстояний между пробами, осветим данные практики опробования некоторых рудников, позволяющие ясно усвоить последующий материал.

Данные практики опробования

Наибольшее количество фактического материала имеется по бороздовому опробованию, что вполне естественно, если учесть широкую распространенность этого метода. Бороздовые пробы широко распространены на золоторудных предприятиях. Без преувеличения можно сказать, что они занимают монопольное положение.

Наиболее широко распространены 1—1,5-м расстояния. Отдельные отклонения дают амплитуду колебаний от 0,8 до 5,0 м. Обращает внимание, что плотность опробования на американских предприятиях несколько меньше, чем на наших рудниках, но разница не настолько значительна, чтобы следовало ее обсуждать.

Очистные работы, как правило, опробуются более разреженной сеткой.

Практика точечного опробования дает совершенно такие же интервалы между пробами, что и при опробовании бороздовом. Так, например, на рудниках округа Джербидж точечные пробы располагаются по штрекам через 1—2 м. На руднике Олд Доминион и Мэри Майн, Теннесси расстояния между пробами равны в среднем 1,5 м и т. д. Этого и следовало ожидать, поскольку точечные пробы в большинстве случаев имеют то же назначение, что и бороздовые. Некоторые авторы рекомендуют более частое расположение точечных проб в сравнении с бороздовыми, но это следует учитывать при специфических условиях опробования.

По шпуровому опробованию фактический материал почти отсутствует ввиду того, что этот метод используется в большинстве случаев в качестве контроля над горными работами.

Тяжелые методы опробования — валовые и задирковые пробы, как мы уже говорили, имеют очень узкое применение. Во всех случаях расстояния между ними более значительны и могут достигать десятков метров. Так, например, в литературе можно встретить рекомендации применять задирковые пробы для контроля бороздовых проб через интервалы в 20—40 м.

Следует обратить внимание на то, что расстояния между пробами в 1—1,5 м являются по существу минимальными, так как при проходке горных выработок продвижение забоев за одну отпалку варьирует как раз в пределах 0,8—1,5 м. Более сгущенное опробование забоев, следовательно, становится вообще невозможным (опробование с большей плотностью можно осуществлять только по кровле).

Применение максимальной плотности опробования

Максимальная плотность опробования выработок объясняется, по-видимому, стремлением получить наиболее надежные результаты и a priori содержит во многих случаях тот или иной процент перестраховки. В самом деле, попытки отдельных авторов уменьшить густоту опробования всегда заканчивались успехом. Так, например, А. А. Бусыгин по месторождению Синий Шихан, Чкаловзолото, подсчитал по ряду выработок содержания через одну пробу и получил результаты, не выходящие за пределы допустимых расхождений.

Мишлер и Бюрдоу произвели вычисления по нескольким горизонтам рудника Луки Тэгер и получили расхождение между средними данными разреженных и сгущенных рядов в 5,3%.

Аналогичные данные приводятся у Н. В. Барышева.

Все эти примеры свидетельствуют о применении в ряде случаев излишней густоты опробования и, несомненно, что при аналогичных пересчетах по другим месторождениям в большинстве были бы получены результаты, мало отличающиеся от приведенных.

С другой стороны, следует обратить внимание и на то, что вопросы густоты опробования не имеют теоретического обоснования, а базируются на эмпирических данных, причем и сами эмпирические данные недостаточно проверены экспериментом.

Многие опробователи, получая расхождения между данными опробования и данными отработки и извлечения, видят единственный путь устранения этих расхождений в уменьшении расстояний между пробами.

Между тем расхождения эти зависят от следующих факторов:

  • от несовпадения контуров, опробованных рудничным геологом и вынутых очистными работами; этот фактор может быть учтен только тщательной геодокументацией и маркшейдерскими замерами забоев;
  • от систематической ошибки метода опробования и техники взятия пробы, совершенно не зависящей от плотности опробования;
  • от случайной ошибки, подчиняющейся законам теории вероятностей и зависящей исключительно от количества проб, вошедших в результативную цифру содержания;
  • от ошибки аналогии (ошибка интерполяции), зависящей от густоты и равномерности распределения горных выработок в рудном теле и имеющей значение, главным образом, как мы видели выше (стр. 55—58), для отдельных участков последнего;
  • от ошибки обработки проб.

Постановка вопроса в такой расшифровке значительно уточняется, и значение густоты опробования становится более конкретным.

Теоретическое обоснование расчета расстояний между пробами

Попытки теоретического обоснования густоты опробования базируются на методах вариационной статистики. К настоящему времени работ этого рода насчитывается свыше трех десятков. Среди них следует упомянуть статьи: Г. А. Мельникова, Д. А. Зенкова, Л. И. Шаманского, В. М. Крейтера, П. В. Володомонова. Точно так же в руководствах Н. В. Барышева, С. Дж. Трэскотт в главах о выборе расстояний между пробами и точности опробования приводятся основные формулы вариационной статистики. Отвлекаясь несколько в сторону от вопросов плотности опробования, заметим, что вариационная статистика применяется при обработке и анализе и других сторон данных опробования. Можно указать на работы В. К. Котульского и П. Курека, А. А. Васильева, Л. И. Шаманского и др., все они в результате получали интересные выводы, имеющие в некоторых случаях отношение даже к чисто геологическим проблемам.

Перейдем теперь к анализу основных факторов, влияющих на определение расстояний между пробами.

Заданная точность опробования

Заданная точность опробования является, вообще говоря, величиной произвольной, зависящей исключительно от выбора. Задаваясь определенной точностью опробования, надо исходить прежде всего из целевой установки опробования, а также из возможности получить желательную точность. Как мы видели выше, далеко не всегда можно получить тот показатель точности, который выбран. Мы имеем в виду в первую очередь случай опробования участка рудного тела по контурам («опробование контуров»), которое, как правило, не может с достаточной точностью отразить свойства блока в целом. Анализ фактического материала по Дарасунскому месторождению показал, что контурное опробование блоков расходится с опробованием их по площади на ± 18,8% в среднем по одному блоку. К сожалению, подобного рода сравнений не представляется возможным привести здесь для других месторождений, и одного примера недостаточно. Но общие предпосылки в этом вопросе заставляют нас придерживаться высказанной точки зрения. Нет сомнения, что расхождения в свойствах кештура и площади блока (тем более его объема) для различных месторождений будут самые различные. Они зависят в первую очередь от степени изменчивости содержания металла и от размеров блоков или иначе — от густоты расположения горно-подготовительных выработок в рудном теле. Чем крупнее блок и чем выше коэффициент изменчивости месторождения, тем значительнее должно быть это расхождение. Суммируя сказанное, мы приходим к выводу, что при опробовании одного блока следует задаваться пониженной точностью опробования в пределах 15—30%. В тех случаях, когда один блок является, кроме того, и основной расчетной константой опробования, а случаи эти возможны для мелких месторождений, эксплуатирующихся, например, старательскими артелями,— для всего оперативного опробования приходится брать заниженные качественные показатели.

Возвращаясь к нормальной практике оперативного опробования, имеющего основной целью подсчеты запасов, мы не встречаем особых затруднений в выборе показателя точности опробования. В этом случае мы можем принять нормы точности подсчетов запасов, изложенные в ряде руководств по этому вопросу, а также в существующих классификациях запасов.

Наиболее принятыми для золотой промышленности являются:

  • допустимая относительная ошибка подсчетов для категории А………………» 10%;
  • допустимая относительная ошибка подсчетов для категории В……………….. ± 30%.

При этом следует учесть, что, принимая эти цифры в качестве допустимых результативных данных опробования, мы допускаем известную перестраховку. Общая для всех случаев причина заключается в том, что в фактическую суммарную ошибку подсчетов запасов входит ряд ошибок, имеющих разные знаки. Ошибка опробования входит только в качестве составной части и, следовательно, будет в той или иной мере компенсироваться обратными, знаками других погрешностей. Кроме того, как мы видели выше, погрешность, зависящая от плотности опробования, сама по себе является лишь частью общей ошибки результативных данных опробования.

Далее, если мы возьмем, например, в качестве исходной константы показатель точности для категории А (±10%), то получаем дополнительную «страховку» для категории В в размере ±20%. С другой стороны, принимая за основу допустимую погрешность категории А в целом, мы не можем обеспечить достаточную точность опробования той или иной части этой категории. И наоборот, беря за основу допустимую ошибку какой-то части подготовленных к выемке запасов, мы неизбежно допускаем страховку для всех запасов в целом и т. д.

Таким образом мы убеждаемся, что в большинстве случаев опробования выбор условной величины допустимой погрешности, равной ±10%, совершенно достаточен: он может быть даже увеличен до ±15%. Все перечисленные примеры говорят за то, что эти две цифры, будучи взяты в качестве расчетных констант, дадут достаточную надежность результативных цифр. С другой стороны, выбор величины заданной точности опробования должен производиться в согласии с величиной опробуемого объекта.

ВАШЕ МНЕНИЕ?

Пожалуйста, напишите свой комментарий!
Please enter your name here