Лекція 9 Опробування гірничих виробок Завдання, роль і значення опробування при пошуках та розвідці родовищ корисних копалин

Опробуванням називається процес визначення вмісту корисних і шкідливих компонентів рудих або вміщуючих порід у багатьох точках родовищ корисних копалини при їх пошуках, розвідці і експлуатації. При цьому відбираються типові порції, проби, по яких і встановлюється якісний і кількісний склад руд і порід в родовищах, що розвідуються і експлуатуються.

Опробування – комплекс операцій з відбору, підготовки і дослідження проб корисної копалини для визначення її складу, властивостей і показників якості.

Опробування є дуже важливою і відповідальною операцією розвідувальної і експлуатаційної геологічної служби. Воно проводиться для вирішення наступних завдань:

1. Визначення середнього вмісту і середніх товщин рудних тіл в цілях підрахунку запасів корисних копалини.

2. Контроль точності аналізів хімічної лабораторії при визначенні вмісту компонентів в рудах.

3. Встановлення контурів рудних тіл, що не мають видимих геологічних меж.

4. Виявлення закономірностей просторового розміщення природних типів руд, що вимагають різних технологічних схем обробки, встановлення первинної і вторинної зональності родовищ, умов локалізації рудних стовпів у рудних тілах з їх якісною і кількісною характеристикою.

5. Визначення кореляційних залежностей між вмістом металів в руді, між корисними і шкідливими компонентами, визначення вмісту і запасів розсіяних елементів в поліметалічних рудах по їх кореляційному зв’язку з головними компонентами.

6. Складання планів і програм добування руди і її корисних компонентів.

7. Оперативне керівництво очисними гірськими роботами при експлуатації рудних тіл без чітко виражених геологічних меж, а також при роздільній виїмці різних типів руд.

8. Визначення втрат і збідніння руд при експлуатації.

9. Визначення взаємних розрахунків між гірничим підприємством і споживачем видобутої руди за даними товарного опробування.

Таким чином, випробування всесторонньо контролює всю виробничу діяльність гірничого підприємства, а при геологорозвідувальних роботах воно виявляє потенційні можливості комплексного використання мінеральної сировини в народному господарстві. На сьогоднішній день опробування служить однією з форм обліку і контролю гірничої промисловості.

Види і способи опробування.

На даний час існує декілька видів опробування: мінералогічне, геофізичне, хімічне, технологічне і ін.

Мінералогічне опробування засноване на використанні відмінностей у фізичних властивостях рудних і нерудних мінералів. При пошуках мінералогічні проби можуть бути узяті штуфовим або шліховим способами. Попереднє вивчення збагаченості руд при розвідувальних роботах також може бути виконано на штуфових пробах.

Певна залежність вмісту рудного мінералу від щільності руди лежить в основі гравітаційного способу опробування. Шліховим способом визначається вміст золота і інших цінних важких мінералів в бурових свердловинах при розвідці розсипів. Кількісна характеристика вкрапленності рудних мінералів може бути визначена оптико-мінералогічним способом (у шліфах) або порошковим способом (у подрібнених пробах).

При експлуатації родовищ широкі перспективи застосування мають способи опробування без відбору проб (по природних типах руд і по типах розрізів). Для деяких руд застосовується люмінесцентний спосіб опробування.

Способи мінералогічного опробування застосовуються на геологорозвідувальних роботах в цілях розділення балансових і забалансових руд, а при експлуатації – для швидкої оперативної оцінки якості руд, що добуваються. Мінералогічне опробування є також основою для визначення технологічних властивостей руд при їх збагаченні.

Геофізичне опробування засноване на використанні спеціальних фізичних властивостей рудних мінералів (магнітна проникність, електропровідність) або окремих елементів (природна або штучна радіоактивність). При бурінні свердловин в цілях пошуків або розвідки широко застосовуються магнітний, електричний і радіоактивний способи каротажу. Це дозволяє без відбору проб встановлювати не тільки рудний інтервал або пласт, але в деяких випадках також і вміст корисного компоненту. Особливо широко застосовуються рентгено-радіометричні методи опробування при експлуатації родовищ урану, свинцю, вісмуту, сурми, заліза, хрому, олова і інших елементів. Способи геофізичного опробування швидко удосконалюються і мають великі перспективи.

Хімічне опробування є основним видом опробування при пошуках, розвідці і експлуатації багатьох корисних копалин. При проведенні пошуків геохімічними методами по первинних і вторинних ореолах розсіювання проводиться масовий відбір проб з подальшими аналізами їх в спектральній або хімічній лабораторії на вміст ряду елементів.

У вибоях гірських виробок широке застосування мають рівчаковий, точковий, шпуровий і горстовий способи відбору проб: Останнім способом відбирають проби також з вагонів при добуванні руди (товарні проби). Опробування при розвідувальному бурінні проводиться керновим і шламовими способами. У кар’єрах для опробування бортів використовують екскаватори. Нарешті, при експлуатації руд складного складу зміст деяких компонентів визначають кореляційним способом.

Технологічне опробування руд засноване на використанні процесів, що застосовуються при збагаченні. Для деяких корисних копалин (азбест, слюда, коштовні камені, золото і платина в розсипах) цей вид опробування є єдино можливим для кількісної характеристики їх вмісту в рудах і в розсипах. Технологічне опробування застосовується також для опробування руд на збагачуваність. До технологічного опробування можна віднести і визначення фізичних властивостей руд і гірських порід (об’ємна вага, вологість, пористість і ін.).

Для деяких родовищ з надто нерівномірним розподілом корисних мінералів в цілях опробування можуть використовуватися дані експлуатації, а також вибіркова експлуатація в малому масштабі (пробна експлуатація).