Література

1. Ларін К.Л. Геологорозвідувальна справа: підручник / К.Л. Ларін, Г.Ф. Виноградов, В.С. Шабатин. – К.: Либідь, 1996. – 336 с.

2. Милосердина Г.Г. Задачник по геологоразведочному делу / Г.Г. Милосердина. – М.: Недра, 1968. – 212 с.

. Таблиця 2.4 – Приклад розрахунків норм часу та витрат праці при проходженні гірничорозвідувальних виробок

Лабораторна робота № 3 Опробування гірничих виробок Мета і завдання

Метою роботи є оволодіння студентами методикою складання схеми обробки проб.

При виконанні цієї роботи перед студентами ставиться завдання ознайомитися з теоретичними засадами виконання роботи, правилами і послідовністю здійснення певних операцій і скласти схему обробки проб за одним з наданих варіантів;

У процесі виконання роботи студенти повинні:

– ознайомитися з необхідним обладнанням для обробки проб гірських порід;

– знати зміст і послідовність операцій по обробці проб;

– вміти складати схему обробки проб.

Основні теоретичні положення

Проведення пошуково-розвідувальних робіт супроводжується значним обсягом випробування корисних копалин і вміщуючих порід для подальших лабораторних досліджень з метою встановлення кількості і якості корисних компонентів, їх розподілу в рудних тілах, характеру мінливості тощо.

Для дослідження мінеральної сировини в лабораторних умовах відібрану у польових умовах пробу необхідно здрібнити до необхідної (залежно від аналізу) крупності частинок (зазвичай до 0,1 мм, інколи 0,05 мм), а також скоротити її до маси, необхідної для даного виду аналізу.

Обробка проби заключується в чергуванні операцій з її дрібнення, перемішування та скороченню за певними правилами, які забезпечують показовість проби. Кінцева вага проб-наважок, необхідних для хімічного, кількісного, мінерального, а тим більш спектрального аналізу, вкрай мала, порівняно з початковою вагою проб. Але, слід пам’ятати про необхідність паралельних контрольних аналізів, зовнішній і внутрішній контроль і, відповідно, встановлювати кінцеву вагу із запасом.

Чим більш нерівномірно розподілений у пробі компонент, що аналізується (наприклад, вміст золота у руді), тим більшою буде похибка скорочення. Так, найбільш простим і надійним способом отримання лабораторної проби з найменшою похибкою скорочення було б дроблення початкової проби до найдрібніших частинок, ретельне перемішування отриманої маси та скорочення її до необхідної кінцевої ваги. Але цей спосіб сприйнятливий лише за умов невеликої початкової ваги проб. Значна вага проби приведе до надто великих витрат і часу, і коштів.

Тому обробка будь-якої проби складається з чергування операцій по дробленню, перемішуванню та скороченню її за певними правилами, які забезпечують показовість проби.

Найважливішим методичним питанням в теорії обробки проб є визначення оптимальної ваги скорочених проб для кожної стадії обробки. Оптимальною (надійною) вагою проби вважається та вага, до якої може бути скороченою проба даної руди, подрібнена до певного розміру частинок, за умов, що похибка скорочення не вийде за допустимі межі, які, в свою чергу, визначаються необхідною показовістю проби.

Встановлено, що надійна вага проби переважно визначається:

1. розмірами матеріалу проби – чим дрібніші частинки, тим меншою може бути її надійна вага;

2. ступенем неоднорідності матеріалу – чим більш неоднорідний матеріал, тим більшою має бути надійна вага проби;

3. величиною допустимої або заданої похибки скорочення.

На величину надійної ваги проби можуть впливати і деякі інші чинники:

– розмір частинок та питома вага мінералу, що містить корисний компонент;

– вміст у ньому корисного компоненту;

– середній вміст компоненту, що досліджується, в пробі.

Для визначення надійної ваги проби запропоновано декілька формул, серед яких найбільш досконалою й підтвердженою у практиці є формула Річардса-Чечетта. Вчені Р. Річардс та Г. О. Чечетт з досвіду практичної роботи дійшли висновку, що надійна вага проб приблизно пропорційна квадрату розмірів максимальних частинок, тобто:

, (3.1)

де Q – надійна вага проби, що скорочується, кг; d – діаметр найбільших частинок проби, мм; k – коефіцієнт, що залежить від властивостей корисної копалини, розмірів мінералів, щільності їх розміщення та вмісту корисних компонентів у руді.

Використовуються такі значення коефіцієнтів:

1. коефіцієнт k=0,05 – при дуже рівномірному та рівномірному розподілі корисної копалини в рудах;

2. коефіцієнт k=0,1 – при нерівномірному розподілі;

3. коефіцієнт k=0,2-0,3 – при дуже нерівномірному розподілі;

4. Коефіцієнт k=0,4-0,5 – при надто нерівномірному розподілі;

5. Коефіцієнт k=0,8-1,0 – під час опробування золотовмісних порід з розмірами окремих вкраплень золота від 0,6 мм і більше.

Процес обробки проб складається з наступних операцій:

– подрібнення;

– просіювання (грохотіння) (основне та допоміжне);

– перемішування;

– скорочення.

Всі ці операції здійснюються як ручним (рідко), так і механічним (переважно) способами.

За звичайних умов подрібнення здійснюється у такій послідовності: крупне, середнє, дрібне і тонке. При подрібненні механічним способом використовуються дробарки та стирачі різних типів і конструкцій, параметри яких наведені в табл. 3.1.

Таблиця 3.1 – Основні параметри дробарок та стирачів

Тип дробарки	Розміри частинок, мм		Продуктивність кг/год
	Вхідного мате-ріалу (максимальний розмір)	Вихідного матеріалу (мінімальний розмір)
Щокова	10-60	3-10	200-400
Валкова	10	0,5-4,0	90
Млин стрижневий	25	0,15-0,30	4,0-5,5
Дисковий стирач	3	0,05	40
Вібростирач	2-3	0,05	<0,07

Просіювання проби після її подрібнення здійснюється за допомогою механічних або ручних сит (для дрібних фракцій проб) та за допомогою механічних грохотів (для крупної фракції).

Повірочне (основне) просіювання дозволяє контролювати крупність частинок проби після подрібнення. Великі фракції, що не пройшли через отвори сит, знов завантажуються у дробарку.

Допоміжне просіювання виконується з метою виділити дрібну фракцію породи та направити її на наступну операцію.

Розміри отворів у ситах і грохотах стандартні для всіх галузей промисловості, і згідно з ДСТ 3584-53 дорівнюють (мм): 50; 25; 12; 6,0; 3,0; 2,5; 2,0;1,6; 1,25; 1,0; 0,8; 0,63; 0,40; 0,315; 0,250; 0,200; 0,160; 0,125; 0,100.

Після подрібнення та просіювання проба скорочується. Перед скороченням пробу слід ретельно перемішувати.

Скорочення проби здійснюється до межі, яка визначається формулою Річардса-Чечетта, за якою не повинна порушуватися показовість проби. Тобто, після кожного подрібнення проби до певного розміру частинок, здійснюють перевірку мінімально допустимої маси проби для даного розміру частинок за формулою Річардса-Чечетта.

Проба скорочується у процесі виконання всіх операцій з її обробки до маси, необхідної для проведення лабораторних досліджень та для маси дубліката проби.

У залежності від виду досліджуваної проби її маса може бути різною:

– спектральний аналіз – 5-10 грамів;

– хімічний аналіз – 50-100 грамів;

– пробірний аналіз – 250-500 грамів.

Вихідні дані

Методика виконання лабораторної роботи полягає в тому, що студент отримує індивідуальне завдання за одним з варіантів виданих викладачем.