按照一定的规格在矿体上刻一条长槽,从中间到底部钻取所有矿石作为样品。这种取样方法称为刻槽法。
样品槽的布置原则是样品槽的延伸方向应与矿体厚度方向或矿物质量变化最大的方向一致,同时应贯穿整个矿体厚度。
样本槽截面有两种形状:矩形和三角形。三角断面不常用,因为雕刻时很难准确把握切壁角度,影响断面规格。矩形被广泛使用。
样品槽横截面的规格是指样品槽横截面的宽度和深度,一般用宽度×深度表示,如10cm× 3cm。
影响样品罐截面尺寸的因素有:
1.矿化的均匀性。矿化越均匀,样品槽的横截面越大;反之,越小。
2.矿体厚度。当矿体厚度较大时,截面可以小一些,因为小截面也能保证样品有足够的重量。
3.当有用矿物颗粒太大,矿物易碎,矿石太松散时,就要适当加大样品罐的截面。
这些因素要综合考虑,综合分析,不能根据一个因素来确定断面尺寸。一般认为主要因素是矿化均匀性和矿体厚度。
确定这种槽的横截面有两种方法:类比法和实验法。
一.类比
该方法认为,当两种矿床的地质特征相似时,其样品槽剖面规格可以相似。因此,通常的做法是选择一个已经勘探的矿床,其取样方法被证明是合理的,其地质特征与待勘探的矿床相似,因此待勘探的矿床可采用相同的取样方法和样品槽剖面规格。为了便于工作,根据不同的矿物总结了一套适用的剖面规格,列表如下。
表1主要金属和非金属矿物常用样品槽截面规格
二、测试方法
该方法在矿区内,在矿体的地质代表性剖面上布置不同剖面规格的样品槽,分别取样对比测试结果。以最大截面为比较标准,在允许的相对误差条件下,选择规格最小的截面作为正式样槽截面采用。试样槽的排列方式有两种:重叠槽法和平行槽法。
(1)重叠沟槽法(普通沟槽法)
在选定的代表性区域抽取了10个样本(这个数字不是绝对的,可以改变)。实际上是在每个采样点取一组不同断面的样品,断面规格有7×3、10×3、10×5、15×5。样品槽的重叠方式见图1。具体雕刻步骤如下:1 .雕刻一个7×3规格的样品槽,取样加工,送一部分去实验室,留一部分。2.将样品槽的宽度扩大三厘米,取这部分样品进行处理。然后按照截面积比与7×3样品的剩余部分合并,形成10×3样品。取一部分送到实验室,剩下的留着。3.将前一个规格的样品槽深度加深到5 cm,用同样的比例组合方法得到10×5规格的样品。余同上。4.将10×5截面的宽度放大5厘米,用同样的方法得到15×5的样品。余同上。
图1重叠凹槽示意图
1-7×3;1+2~10×3;1+2+3~10×5;1+2+3+4 ~ 15× 5(单位:厘米)
将相同截面规格的样品的分析结果平均,然后比较不同截面样品的平均值,以截面规格最大的样品的分析结果为准。在允许的误差范围内,取规格最小的断面作为生产所需的正式断面规格。
(2)并排开槽法(开槽法)
这种方法与上面提到的重叠切槽法的区别在于,样品槽是并排排列的,如图2所示。对收集在各种规格样品罐中的样品进行处理和测试,得到相同规格测试结果的平均值。以最大样本的分析结果为准,进行比较。在允许的误差范围内,选择规格最小的截面作为生产样品罐的截面。
图2平行开槽法示意图
1~15×5;2~10×5;3~10×3;4~7×3
以上两种方法之所以应用广泛,是因为普通槽法样品重叠包含在空之间的位置,可以减少矿体品位变化带来的影响,结果可靠。矿化极不均匀矿床共槽试验段剖面规格见表2;
表2热液金属矿床样品槽横截面规格测试结果
样本分组
样品数字
样品位置
标准样品罐15×5cm
测试草规格结果(%)
分析结果(%)
错误%分析结果(%)
错误%分析结果(%)
错误%2
三
四
五
六
七
八
0501~05040505~0503
0509~0512
0513~0516
0517~0520
0521~0524
0525~0528
0529~0532
12号槽4号平孔
三号斜井
第七名平龙
8号浅井
第三名平龙
一号斜井
二号斜井
4.593.18
5.78
3.24
0.27
0.78
1.43
0.65
4.313.24
6.01
3.31
0.24
0.76
1.50
0.63
-0.28+0.06
+0.23
+0.07
-0.03
-0.02
+0.07
-0.02
6.101.89
3.98
2.16
11.11
2.56
4.90
3.08
4.043.07
6.23
3.34
0.25
0.82
1.48
0.68
-0.55-0.11
+0.45
+0.10
-0.02
+0.09
+0.05
+0.03
11.983.46
7.79
3.09
7.41
5.13
3.50
4.62
5.262.94
7.89
3.07
0.16
0.93
1.24
0.74
+0.67+0.24
+1.06
-0.17
-0.11
+0.15
-0.19
+0.09
14.607.55
18.34
5.25
40.74
19.23
13.29
13.85
从上表所列结果可以看出,标准截面规格为15×5和10×5、10×3的样品的测试结果相差很小,允许误差在5% ~ 11%以内。但7×3规格的误差超过了允许误差,矿区系统采样应采用10×3样槽剖面规格。
样本长度,也称为采样长度,是指单个样本槽的长度。矿体上的样品槽贯穿矿体厚度。当矿体厚度较大时,样品槽连接可以相当长,但样品长度是针对单个样品的。样品长度取决于矿体厚度、矿石类型变化、矿化均匀性、最小可采厚度、包裹体厚度等因素。当矿体厚度不大,或矿石类型变化复杂,或矿化分布不均匀,需要根据测试结果标定矿体与围岩边界时,取样长度不宜过大,一般以不大于最小可采厚度或夹石厚度为宜。在工业利用中对有害杂质允许含量要求严格时,石夹虽然薄,但必须单独取样,然后长度以石夹厚度为准。当矿体边界清晰、矿体厚度大、矿石类型简单、矿化均匀时,样品长度可相应延长。
确定样本长度有两种方法:类比法和实验法。
在类比法的基础上,即上述类比原则,根据矿床地质特征的相似性,确定所需的采样长度。通过中国几十年的勘探实践,总结出一套样本长度数据。列出了以下数据(表3)以供类比参考。
表3常见样本长度
矿产资源的类型
样本长度(米)评论锰
铜、铅、锌、钼
铝土矿
锑、汞
钨
咨询费
铍
铌、钽
磷
硫化铁矿的
高岭土
石膏
岩盐
石灰石
1~20.5~1
1~2
0.5~2
0.3~1
1~2
<2
0.5~2
1~2
1~2
1~2
0.5~1
0.5~2
0.5~0.3
2~5
铁矿层厚度大且稳定的矿体可适当加长。细脉浸染型大型铜钼矿可适当延深。
厚度巨大,矿化均匀时,可适当加长。
厚度较大,成分均匀时,可放大至2 ~ 5m。
确定抽样长度的方法是:在一个有代表性的区域,根据最小样本长度,假设0.5m,连续抽样,对样本进行处理,按比例组合成一组不同长度的样本,如0.5m、1m、1.5m、2m等。、对比试验结果,以最短的样品长度为标准,在满足响应矿石质量变化、有利于矿石类型分类和经济原则的条件下,选取最长的一个。用最短样本长度作为检验标准是因为样本越短,越能反映样本排列方向上的质量变化特征。
样品的横截面大小和长度一方面影响样品的代表性,另一方面影响样品的重量、数量和成本。截面大、长度长、重量重、样品少的样品增加了取样工作量,但减少了实验室工作量。试样长度短,截面小,数量多,取样工作量不变,但增加了加工和测试成本。所以需要综合考虑。
每个隧道中样本槽的布局也是一个非常重要的问题。
在探槽中,样品大多布置在探槽底部。在矿体走向垂直的探槽中,当矿体陡峭时,在探槽底部取样;当矿体平缓倾斜时,在探槽底部或壁上取样;当矿体接近水平时,在探槽壁上取样(图3)。
图3探针槽中的阶梯形缺口取样
1-加积;2-围岩;3-矿体;4-样品罐
在浅井和竖井等垂直隧道中,通常在井壁上取样。当矿化均匀时,可以对一面墙取样(图4)。当矿化不均匀,两壁矿化差异较大时,可在相对的两壁,甚至四壁同时取样,然后将相应位置的样品合并成一个样品进行测试。
图4浅井-井壁取样
1-矿体;2-围岩;3-样品和序列号
在穿过矿脉的隧道中,通常在坑壁上取样。当矿体倾角较缓时,样槽沿矿体厚度方向布置,当矿体倾角较陡时,可沿水平方向布置(图5、6)。如果矿体厚度较大,将进行连续分段取样。这时候水平开槽更有优势,因为工作条件方便,可以提高工作效率。
图5脉壁上的水平切迹。
1-矿体;2-页岩;3-石灰岩;4-样品罐
图6矿脉壁上沿矿体厚度方向的切槽。
1-砂岩;2-矿体;3-石灰岩;4-样品罐
在沿矿脉的隧道中,可从坑壁、顶部或隧道面取样。当矿体产状缓慢时,从坑壁取样(图7)。当矿体产状较陡时,可从顶板取样(图9和图8),但当顶板有沟槽时,必须校正顶板,否则会影响代表性。在掌子面取样时,如果矿体倾角大于60度,则切一条水平样槽(图9a);如果矿体倾角小于30度,可以刻垂直样槽(图9b);如果矿体倾角在60-30度之间,可以刻水平样槽,也可以沿厚度方向刻样槽(图10)。对于变化较大的矿脉,为了保证样品有足够的代表性,往往根据具体情况刻2 ~ 3个样品槽,然后组合成一个样品进行测试(图11)。隧道掌子面开槽往往影响掘进速度,最好在坑壁取样。
图7沿脉壁切迹的位置
1-致密矿石;2-浸染状矿石;3-围岩;4-样品罐和编号
图8沿着矿脉隧道顶部的凹槽位置
1-围岩;2-富矿;3-贫矿石;4-样品罐
图9 a,急倾斜矿体水平槽取样;
b、缓倾斜矿体的垂直槽取样
1-矿体;2-围岩;3-样品罐
图10缓倾斜矿体的水平切槽和厚度方向切槽取样
1-矿体;2-围岩;三样本
图11纹理变化较大时脸上的凹槽采样。
1-围岩;2脉;3-样品罐和编号
在对已停产的老铜取样时,由于年代久远,地表风化而失去代表性,或者由于过去人工采掘往往选取富矿部分,留下贫矿部分而失去代表性。因此,取样前必须爆破到一定深度,以保证样品的代表性。爆破深度一般为0.5 ~ 0.5m..
连续槽分段取样是当矿体很厚,但样品长度远小于厚度时的一种取样方法(图12)。当最后一个样品槽的长度达不到取样长度时,如果该段长度大于样品长度的1/2,则将该组作为单个样品进行雕刻,如果该段长度小于样品长度的1/2,则将其合并到前一个样品的中心区域。当矿体较薄时,样品可以穿透矿体。即使矿体厚度与取样长度有出入,也会忽略不计,取矿体厚度作为取样长度。另外,当矿体呈条带状构造,且各带矿化特征不同,需要分别了解各带矿石质量及变化时,也需要开槽分段取样(图13)。每个区域的样本应分别进行分析。如果每条带的厚度太小,开槽得到的样品重量不够,可以考虑不分段或不剥离取样。当矿体与围岩边界不清时,根据各断面测试结果划定矿体边界。
图12隧道壁上的连续切割和分段取样
1-围岩;2-矿体;3-样品罐
图13矿体呈条带状结构时的连续剖面切槽取样
1-围岩;2-浸染状矿石;3-致密浸染状矿石;4-致密矿石;5-样品罐
刻槽法主要用于化学取样,适用于各种类型的固体矿产,在找矿勘探各个阶段获得广泛应用。刻槽法的优点是所采样品的代表性较强,缺点是人工刻槽效率低,今后应积极研究刻槽取样的机械化。下一篇:办金矿开采许可证(金矿审批权)
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