Задирковый способ отбора проб. Валовая проба в геологии

0
141
Валовая проба в геологии

Валовые и задирковые пробы принадлежат к категории проб, материал для которых собирается со всей поверхности обнажения, подлежащего исследованию. Разница между ними заключается в основном в количестве материала, поступающего в пробу, и в технике взятия последней. Если валовая проба составляется чаще всего из материала, получаемого при нормальной проходке выработки, т. е. от отпалки комплекта шпуров, то задирковые пробы берутся путем обколки всей поверхности забоя (если руда достаточно мягка) или обколки части забоя. Во всех этих случаях проба получается меньшей повесу. Кроме того, существенно, что валовые пробы не могут применяться для секционного опробования, в то время как задирковые пробы могут использоваться в любых вариациях.

Среди валовых и задирковых проб различаются следующие разновидности:

  1. полная валовая проба; проба, включающая весь отбитый в забое материал;
  2. выборочная валовая проба, когда в пробу входит лишь часть отбитой руды (или n-ная лопата, или n-ная вагонетка или тачка);
  3. полная задирковая проба, когда в пробу попадает материал со всей поверхности обнажения или, иначе говоря, когда задирка произведена по всей поверхности забоя;
  4. частичная (неполная) задирковая проба, когда задирка производится лишь по какой-либо части забоя и не захватывает всей его обнаженной поверхности. Эта разновидность близко подходит к методу широкой борозды, и между ними нельзя провести резкой границы.

Чечотт Генрих ОттоновичГ. О. Чечотт выделял еще одну разновидность «Carload Lit», когда вся валовая проба поступает непосредственно на фабрику для определения промышленного извлечения металла. Поскольку эти пробы по методу взятия ничем не отличаются от обычных валовых проб, мы в дальнейшем отдельно ими заниматься не будем.

Как валовые, так и задирковые пробы являются, несомненно, наиболее точными методами опробования. Они репрезентативны не только в качестве ряда проб, характеризующих какую-либо часть горной выработки, но взятые в отдельности в совершенно достаточной степени характеризуют и отдельный забой, из которого они взяты. С этой точки зрения разбираемые пробы особенно ценны, так как позволяют организовать ряд экспериментальных исследований независимо от данных производственного процесса (анализ руд, концентратов и хвостов с фабрик). Такие эксперименты, проводившиеся рядом исследователей, неизменно сопровождались практическим успехом и в дальнейшем будут нами особенно рекомендоваться.

Крупным недостатком валовых и задирковых проб является их высокая стоимость, недостаточная гибкость самого процесса отбора материала для пробы и большой начальный вес проб. Этот недостаток особенно резко сказывается в условиях действующих рудников и создает довольно узкие рамки для их применения. Дороговизна и громоздкость валовых и задирковых проб являются основной причиной слабого их распространения. Если валовые пробы еще кое-где и берутся, то задирковые пробы, по литературным данным, в заграничной практике совершенно отсутствуют. На действующих предприятиях страны валовые пробы почти нигде не применяются в качестве основного метода; задирковые пробы, имевшие место на некоторых месторождениях редких и малых металлов, в последнее время с успехом заменены более гибкими методами опробования, в частности, методом борозды.

Техника взятия и веса проб

Взятие валовых проб целиком зависит от того, каким способом ведутся горные работы, так как материалом пробы служит, как мы видели, вся руда, отбиваемая из забоев. Поэтому нет необходимости останавливаться подробно на технике взятия валовых проб, поскольку это неизбежно повлечет за собой изложение основ горного дела, к соответствующим курсам которого интересующимся и можно обратиться. Здесь же необходимо дать только несколько замечаний, касающихся непосредственно опробовательской стороны.

При составлении валовой пробы значительного веса, выражающегося несколькими тоннами, очень часто прибегают к методу выборочной валовой пробы, производя первичное сокращение материала или выборочными вагонетками или лопатами. Сокращение вагонетками зависит от начального веса отбиваемого материала. При небольшом весе можно отбирать каждую 2-ю или 3-ю вагонетку; при более крупных пробах отбирается каждая 10-я и 15-я вагонетка. Величина первичного сокращения зависит не только от первоначального объема материала, но и от степени неравномерности содержания компонента в нем. Иногда бывает полезно не делать резкого первоначального сокращения, последнее в дальнейшем производится перелопачиванием и сопровождается дроблением. Подробно процессы сокращения описаны ниже.

Взятие неполной валовой пробы путем выборочного перелопачивания всего отбитого материала является, в сравнении с отбором вагонетками, более надежным, но оно далеко не всегда осуществимо. В подземных условиях при погрузке в вагонетку откатчики пользуются не только лопатой: крупные тяжелые куски они грузят в вагонетку прямо руками. Количество таких кусков после разборки забоя обычно бывает очень значительным и затрудняет отборку пробы лопатами непосредственно в забое, так как требует предварительной разбивки их балдой до нужных размеров. В этих случаях приходится производить перелопачивание уже на поверхности на специально сооруженной площадке. Перенос перелопачивания на поверхность приходится организовывать и тогда, когда в забоях производится механическая погрузка в вагонетки.

При взятии валовых проб в забоях следует особенно следить, чтобы материал опробуемого интервала выработки не смешивался с каким-либо другим материалом. Для этого нужно предварительно тщательно очистить почву выработки у забоя и застлать ее деревянными досками или железными листами. Это замечание имеет существенное значение для горизонтальных забоев. При взятии валовой пробы из восстающей выработки тоже следует принять меры к тому, чтобы материал не смешивался с посторонним. В этих случаях обычно требуются более значительные затраты на предохранительные меры, отчего следует по возможности избегать брать валовые пробы из восстающих. Взятие валовых проб из очистных выработок при таких выемочных системах, как магазинирование, также требует дополнительных затрат на транспортировку пробы к откаточному штреку. Наиболее удобными и дешевыми являются забои штреков или квершлагов и их рассечки.

При взятии валовых проб из забоев штреков и восстающих имеет существенное значение также и выбор типа шпуровых комплектов. Здесь следует предпочесть такое расположение шпуров, которое давало бы наименьшее разбрасывание по забою рудного материала. При этом желательно, чтобы первые шпуры не располагались в наиболее богатых участках руды, так как именно они разбрасывают оторванную руду на наибольшие расстояния.

Опробование валовыми пробами кровли штреков и других горизонтальных выработок может потребовать дополнительных расходов по раскреплению и вторичному закреплению штрека, а также помешать нормальному продвижению вперед головного забоя выработки.

Взятие задирковых проб

Переходя к задирковым пробам, следует отметить, что большинство только что приведенных указаний для валовых проб имеет значение и для проб задирковых.

Взятие задирковых проб чаще всего осуществляется мускульным путем при помощи кирки и балды. При наличии оборудования задирка может быть выполнена с успехом применением отбойного молотка, значительно сокращающего время на производство отбора пробы. В твердых породах может оказать помощь взрывание патронов динамита, помещаемых у поверхности обнажения. Получающееся при этом растрескивание обнажения облегчает последующую задирку. Задирковую пробу можно также брать непосредственно после отпалки, до разборки забоя.

Веса валовых и задирковых проб могут варьировать в довольно широких пределах. В качестве примера можно произвести расчет веса различных проб, взятых из забоя штрека нормального эксплуатационного сечения 4,5—5 м2.

Принимая удельный вес кварцевой руды равным 2,5, а кварцево-сульфидной руды 3,0, получаем:

  • для вадирковой пробы с минимальной глубиной задирки в 5 см;
    4,5 х0,05 Х2,5 =562 кг:
    4,5 х0,05 хЗ,0=675 кг;
  • для задирковой пробы с глубиной задирки в 20 см:
    4,5 Х 0,20 Х 2,5=2 250 кг;
    4,5 Х 0,20 Х 3,0=2 700 кг;
  • для валовых проб с минимальной глубиной комплекта проходческих шпуров в 1 м и коэффициентом отрыва 0,8:
    4,5 Х 0,8 Х 2,5 = 9 000 кг;
    4,5 Х 0,8 Х 3,0=10 800 кг;
  • для валовых проб нормальной глубины комплекта проходческих шпуров в 1,5—2 м и коэффициентом отрыва 0,8:
    4,5 X 1,6 Х 2,5 =18 000 кг;
    4,5 X 1,6 Х 3,0 =21 600 кг.

Приведенные расчеты дают амплитуду колебаний веса проб от 500 до 22000 кг. Фактически эта амплитуда может быть еще больше. Так, например, применяя метод частичной задирки или секционное задирковое опробование, мы можем получить пробы весом в 50—100 кг. При объединении одной-двух уходок по выработке для валовых проб вес последних может достигнуть 40—50 т.

Условия применения и расположение валовых и задирковых проб

Валовые и задирковые пробы, как пробы наиболее репрезентативные, но и наиболее дорогостоящие и громоздкие, предопределяют этими своими особенностями условия их применения и расположение в горных выработках.

Взятие задирковых пробВыше мы указывали, что применение валовых и задирковых проб в качестве основного метода опробования рудников почти не встречается в практике. Тем не менее, отдельные авторы рекомендуют эти пробы для месторождений с особо неравномерным распределением металла в рудном теле. А. Г. Бетехтин на основании ряда данных по опробованию платиноносных дунитов и хромитовых шлир в них считал, что «опробование вмещающей породы — дунита — большими массами (по 5—7 т каждая проба) с обработкой на бегунной фабрике даст иные результаты, чем бороздовое опробование тех же участков». В качестве примера он приводил следующий случай: «По одной из штолен в дуните от каждых двух уходящих метров бралась в качестве пробы 1/4 объема вынимаемой породы. Стенки штольни, кроме того, были опробованы в тех же местах с обеих сторон бороздами. При обработке массовых проб на заводе, как правило, за редкими исключениями, всегда получалось то или иное реальное, т. е. механически улавливаемое количество сырой платины. Факт этот был тщательно проверен на бедных рудах переборкой и промывкой вкладышей в бегунной чаше, так что речи о каком-либо засорении быть не могло. При этом содержание на тонну колебалось от 0,01 до 0,8 г, тогда как подавляющее большинство бороздовых проб показало отрицательные результаты или следы, несколько проб — сотые доли процента, и только в одной пробе оказалось содержание 45 г/т. Следовательно, опробование дунита большими массами в общем дает значительно большие содержания, чем бороздовое опробование».

А. Д. Бенсвон констатировал, что валовое опробование было в употреблении в течение многих лет в качестве обычного опробования горно-подготовительных и очистных забоев на руднике Пассагем, Бразилия, и дало превосходные результаты в весьма изменчивых «разношерстных» (very patchy) рудах, слагающих рудные тела месторождения.

Н. И. Трушков считал возможным опробовать задирками глубиной от нескольких сантиметров до одного метра месторождения с мягкой рудой и весьма неравномерным содержанием металла.

Н. В. Барышев рекомендовал применять валовое или задирковое опробование для некоторых месторождений с весьма неравномерным содержанием металла. Сюда он относит россыпи золота, платины, вольфрама, олова и других редких металлов, некоторые коренные золоторудные, вольфрамовые, молибденовые и т. п. месторождения.

Рекомендации других авторов сводятся к одному и тому же принципу: валовые и задирковые пробы могут быть применены для месторождений с весьма неравномерным содержанием металла. Формулировка эта недостаточно конкретна, но, к сожалению, не может быть уточнена к настоящему времени, поскольку отсутствует классификация месторождений по степени неравномерности содержания полезных компонентов и поскольку самое понятие о неравномерности еще не облечено в цифры, будучи поэтому достаточно субъективным. В данном случае эти замечания существенны еще и потому, что на ряде месторождений с очень высокой степенью изменчивости с успехом могут быть применены облегченные методы опробования, как это показали К. Л. Пожарицкий и А. К. Комиссаров для некоторых вольфрамовых месторождений. Авторы, проведя большие работы по экспериментальному опробованию пробами разных типов, в своих выводах пишут: «Опыты, поставленные на А, N и К месторождениях, показали, что при опробовании убогих жил и жил со средним содержанием металла бороздовые пробы дают вполне надежное среднее содержание при достаточном числе опробованных пунктов. В этих случаях результаты опробования бороздами близко совпадают с результатами опробования задирками. Для богатых, неравномерно оруденелых жил иногда между результатами опробования задирками и бороздами имеется разница, но она в большинстве случаев находится в пределах погрешности любого из сравниваемых методов опробования».

Точность опробования задиркой

Н. В. Барышев и Л. В. Громов в своих позднейших работах пришли к выводу, что «обязательность контроля бороздового опробования валовым методом или задиркой при опробовании если не всех, то во всяком случае многих месторождений малых и редких металлов, в частности вольфрамовых месторождений типа Белухи, Букукп и др., а также многих касситеритовых и молибденовых месторождений, вообще говоря, сомнительна. В самом деле, если для некоторых золоторудных месторождений с весьма неравномерным характером оруденения доказано, что точность опробования задиркой практически мало отличается от точности опробования бороздой, то можно думать, что для всех упомянутых выше месторождений редких и малых металлов расхождения значений точности опробования бороздой и задиркой или бороздой и валовым способом, вероятно, будут иметь меньшие или во всяком случае близкие к тому значения, которые отмечены для золоторудных месторождений».

Предположения Н. В. Барышева и Л. В. Громова, как мы видели из работ К. Л. Пожарицкого и А. К. Комиссарова, в последующем в значительной мере подтвердились.

С другой стороны, имеются обратные, правда, менее многочисленные указания на то, что не всегда бороздовые пробы могут заменить валовые. Так, например, А. А. Крениг указывал, что содержание золота на Февральском месторождении Урал-Золото, по данным валовых проб оказывается в 6—12 раз более высоким, нежели по бороздовым. Аналогичные данные приводит А. А. Иванов для уральских же, месторождений. Сюда же можно отнести и описанный выше пример А. Г. Бетехтина для платиноносных дунитов.

Таким образом, суммируя приведенные данные, можно считать, что далеко не все месторождения с резкой изменчивостью содержаний металла должны опробоваться валовыми или задирковыми пробами. Возрастающее количество попыток заменить их пробами бороздовыми все более и более уменьшает группу месторождений, действительно требующих тяжелых методов опробования. Надо полагать, что в характеристике таких месторождений должна быть учтена не только степень неравномерности содержания золота, но и крупность его.

Этот последний фактор особенно резко выступает при опробовании и разведке россыпей: каждому разведчику известно, что разведка россыпей с крупным золотом при помощи буровых скважин, данные по которым можно рассматривать как линейные пробы, редко дает удовлетворительные результаты, очень часто занижает содержание и даже может совсем пропустить россыпь, валовое же опробование разведочных шурфов является самым надежным методом для установления качества россыпи. Здесь мы можем с полным правом провести аналогию таких россыпей с месторождениями, содержащими крупное видимое золото.

Необходимость задирковых и валковых проб

В отношении месторождений с высокой степенью изменчивости содержания, поддающихся облегченным методам опробования (шпурами или бороздами), следует напомнить указания Н. В. Барышева, К. Л. Пожарицкого и многих других о необходимости значительного увеличения количества этих проб в сравнении с количеством валовых и задирковых.

Валовые и задирковые пробы как эталоны при экспериментальном опробовании могут и должны рекомендоваться в самой широкой мере. При этом предпочтение получают пробы задирковые, которые хотя и стоят значительно дороже валовых, но зато имеют ряд ценных преимуществ. Они допускают возможность производить секционное опробование, использовать метод частичных задирок и исключают опасность засорения пробы пустой породой и вообще посторонним материалом.

Есть ряд случаев, когда валовые и задирковые пробы не могут быть заменены другими методами опробования. Мы имеем в виду валовые пробы, служащие целям технологического опробования.

Задирковые пробы, с другой стороны, безусловно необходимы для ряда частных случаев в любом рудничном опробовании. Сюда относится опробование маломощных жил, апофиз и зальбандов (мощностью в 1—5 см); случаи, когда требуется опробовать почву забоя, которая, как мы видели выше, с трудом может быть опробована каким-либо иным методом. В практике частичное применение задирковых проб встречается нередко.

При систематическом опробовании для подсчетов запасов и содержаний эти пробы принципиально подчиняются основным правилам выбора расстояний между пробами с той лишь разницей, что при соблюдении максимальной равномерности расположения проб в выработке они берутся через более крупные интервалы, в сравнении с облегченными методами опробования. Степень разрежения валовых и задирковых проб по отношению к другим методам опробования определяется в каждом конкретном случае по сумме местных геологических и экономических условий. При экспериментальном опробовании пробы могут располагаться самым разнообразным способом, в зависимости от задач эксперимента. Вообще говоря, они должны быть сгущены в такой степени, чтобы суммарные их результаты дали по исследуемой выработке нужную степень точности. Расположение проб при их спорадическом применении для тех или иных целей определяется в каждом конкретном случае по сумме местных условий главным образом геологического порядка.

Резюмируя изложенное, мы получаем следующие основные выводы:

  1. Валовые и задирковые пробы для целей оперативного систематического опробования применяются очень редко. Они могут быть рекомендованы для золоторудных месторождений с исключительно неравномерным содержанием металла и при наличии крупного, видимого золота в рудах, бороздовое опробование которых не дает надежных результатов.
  2. Валовые и задирковые пробы должны быть широко рекомендованы для целей экспериментального опробования на всех предприятиях цветной и золотой промышленности.
  3. Валовые пробы находят широкое применение при технологическом опробовании.
  4. Задирковые пробы могут спорадически применяться в специальных случаях при опробовании узких секций (зальбандов, прожилков, апофиз) и при опробовании почв забоев.

ВАШЕ МНЕНИЕ?

Пожалуйста, напишите свой комментарий!
Please enter your name here