Горстевой способ

Представляет собой вариант точечного опробования из отбитой рудной массы. Обычно из отвалов по квадратной или прямоугольной сетке, которая задается мысленно или с помощью веревочной сетки отбираются частные пробы. Стороны квадрата сетки, как правило 20-50 см, а прямоугольника – 20-40 см на 50-100 см.

Способ вычерпывания

Является разновидностью горстевого способа, но пробы отбираются не с поверхности, а происходит отбор на всю глубину рудного штабеля и т.д. Широко применяется при опробовании рыхлого песчано-глинистого материала и хвостов обогатительных фабрик. Отбор частных проб производится желонкой или трубой.

Опробование при бурении скважин

По скважинам в сравнении с горными выработками получаются менее полные и точные данные о качестве полезного ископаемого по следующим причинам:

1. При поисково-оценочных и разведочных работах сеть скважин достаточно редка.

2. Не всегда скважиной можно пересечь рудное тело строго вкрест простирания.

3. При крайне неравномерно распределении полезного компонента скважина не обеспечивает надежные исходные данные.

4. В процессе бурения происходит избирательное истирание керна.

В полевых условиях выход керна оценивается линейным способом, как отношение длины крена к длине пробуренного интервала

либо весовым способом, как отношение фактической массы поднятого керна к расчетной его массе для пробуренного интервала. но наиболее точный способ – объемно-весовой.

Повышение выхода керна достигается:

1. Применением боле совершенных технических средств (двойные колонковые трубы, снаряды со съемными керноприемниками, Борт-Лонгир).

2. Оптимизация режима бурения (укороченные рейсы, антивибрационная смазка, подбор скорости бурения, применение промывочных специальных растворов).

Пробой служит или весь керн или его половина. Керна раскалывают с помощью кернокола, либо распиливают с помощью алмазных пил вдоль длинной оси. Одна половина керна идет в пробу, другая хранится на керноскладе и может использоваться при минералогическом и петрографическом изучении.

При малом диаметре бурения при поисках и разведке золотых, молибденовых, оловянных, редкометальных и других подобных руд, т.е. тех руд, где распределение полезного компонента в руде крайне неравномерное, в пробу рекомендуется брать весь керн. Часто при эксплуатационной разведке в пробу также берут весь керна, т.к. отпадает необходимость проводить систематические минералогические или технологические испытания.

Отбор проб из скважин ударно-канатного и роторного бурения

В данном случае пробой служит шлам. Материал пробы представляет собой жидкую буровую грязь, поднимается из скважины желонкой и сливается в приемный бак (железный, пластмассовый).

Отбор проб из скважин при ручном или механическом ударно-вращательном бурении

Происходит с помощью желонок, ложек или змеевиков. При опробовании рыхлых, неустойчивых полезных ископаемых (россыпи, кора выветривания, пески и т.д.) необходимо, что бы продвижение обсадных труб опережало продвижение забоя скважины.

Факторы, определяющие пространственное положение и ориентировку проб, способы их отбора и главнейшие параметры

При опробовании следует обращать внимание на следующие факторы:

• морфологический тип рудных тел;

• условия залегания и мощность рудных тел;

• наличие или отсутствие в рудных телах четких геологических границ;

• внутреннее строение рудных тел;

• характер распределения оруденения;

• физико-механические свойства руд и пород.

Таблица. Факторы определяющие основные параметры опробования и рядовых проб

Геологические факторы	Параметры и системы опробования
Морфологический тип, мощность и условия залегания рудных тел, наличие или отсутствие четких геологических границ	Размещение и ориентировка проб, длина секции проб
Внутреннее строение рудных тел (текстурно-структурные особенности, вещественный состав руд и т.д.), характер распределения и степень изменчивости оруденения	Способ отбора, длина секции проб, расстояние между пробами (пересечениями) – «шаг опробования», поперечное сечение (масса) проб
Физико-механические свойства руд, форма и размер выделений золота (золотин) в рудах	Поперечное сечение (масса) пробы

Мощность рудного тела часто непосредственно влияет на выбор способа отбора проб. Так при разведке маломощных золото-кварцевых или касситерито-кварцевых жил (мощностью до 10 см) наиболее рациональным является задирковый способ опробования. При бороздовом способе опробования рудных тел мощностью до 1 м последняя определяет выбор поперечного сечения борозд, а также их рациональное количество и размещение в забое.

Распределение основного и попутного компонента следует учитывать при выборе способа отбора и параметров проб (сечение, длина).

Крупность зерен полезного компонента (например, размер золотин) наравне со степенью неравномерности распределения оруденения является одним из факторов, определяющих как сечение (массу) пробы. так и способ отбора проб. Крупные и редкие скопления золотин обычно требуют применения большого сечения бороздового или задиркового способа отбора проб.

При выборе поперечного сечения бороздовых проб необходимо учитывать физико-механические свойства рудных и жильных минералов, слагающих руды, текстурно-структурные особенности, т.к. перечисленные факторы определяют возможность возникновения избирательного обогащения или обеднения материала проб. При ярко выраженных различиях в свойствах рудных и нерудных минералов в процессе опробования возникает избирательное выкрашивание наиболее хрупких из них.

Данный факт приводит к возникновению систематических погрешностей опробования. В этих случаях при ручном пробоотборе необходимо увеличивать сечение борозды. Увеличение сечения пробы, при прочих равных условиях, делает ее более надежной по выявлению содержания определяемых компонентов в руде, но при этом существенно увеличивается вес проб, что приводит к удорожанию обработки проб. Существенно позволят снизить возможность избирательного истирания применение различных пробоотборников.

Обобщение практических данных по опробованию привело английского ученого Ричардса (1909 г.) к убеждению, что массы проб изменяются приблизительно пропорционально квадратам максимальных кусков в пробе. Эту зависимость в виде формулы выразил профессор Ленинградского горного института Г.О. Чечотта (1932 г.):

где – масса пробы, кг; – коэффициент, определяющийся характером руды, степенью равномерности распределения рудных минералов, их крупностью и содержанием металла в руде; – наибольший диаметр частиц пробы, мм.

Коэффициент отражает влияние изменчивости содержания металла в руде на массу пробы: чем больше эта изменчивость, тем больше коэффициент .

Распределение полезного компонента		Коэффициент
характер	коэффициент вариации
Весьма равномерное	<20%	0,1-0,3
Равномерное	20-40%
Неравномерное	40-100%	0,4-0,6
Весьма неравномерное	100-150%	0,7-1,0
Крайне неравномерное	>150%

Американские ученые Демонд и Хальфердаль (1923 г.) предложили определять массу проб при обработке по более общей формуле:

Формула Ричардса-Чечотта является частным случаем более общей формулы Демонда и Хальфердаля. Обе формулы можно использовать в практике при обработке проб.

Опробование разведочных пересечений рудного тела следует производить с соблюдением следующих условий:

1. Сеть опробования должна быть выдержанной.

2. Пробы должны отбираться в направлении максимальной изменчивости оруденения.

3. Опробование должно производиться непрерывно и на полную мощность рудного тела с выходом во вмещающие породы, на величину превышающую мощность пустого или некондиционного прослоя.

4. Природные разновидности руд и минерализованных пород должны быть опробованы раздельно.

Длина частных проб как бороздовых, так и керновых колеблется от 0,5 до 5 м и зависит от геологических факторов. В случае опробования маломощных рудных тел (менее 0,5 м) большое значение имеет определение минимально необходимого количества сквозных проб (сечений) или расстояния между ними.

Существует целый ряд методик аналитического расчета минимально необходимого количества проб, основанных на методах математической статистики. Например:

где – количество проб, обеспечивающее погрешность оценки среднего содержания не более ( ) – при доверительной вероятности, определяемой коэффициентом ( ); – коэффициент вероятности.

Таблица. Количество проб в рудном теле как подсчетном блоке, обеспечивающее определение среднего содержания золота с допустимой погрешностью

Коэффициент вариации содержаний, %	Минимально необходимое количество проб при погрешности определения среднего содержания, %
	10	15	25	40
100	46	21	7	3
150	104	46	16	6
200	185	82	30	12