что такое гостевые пробы
Способы отбора проб
В зависимости от целевого назначения проводимых исследований условно выделяются несколько видов опробования.
Минералогическое опробование проводится с целью определения качественного и количественного состава полезных ископаемых, изучения их структурно-текстурных особенностей, распределения минералов в природных и промышленных типах руд. Этот вид опробования является основным методом исследования при разведке индустриального сырья, в которых ценность представляют сами минералы, а не химические элементы (пьезооптическое сырье, слюды, асбест, драгоценные и поделочные камни).
Физико-механические и технологические свойства полезных ископаемых зависят от их состава, поэтому проведение минералогических анализов должно предшествовать техническим испытаниям.
Химическое опробование проводится для оценки химического состава минерального сырья, качество которого и возможности практического использования определяются содержанием основных и попутных полезных компонентов комплексных руд, а также вредных примесей.
Техническое опробование выполняется для испытания физических и механических свойств полезных ископаемых (удельного веса и объемной массы, твердости, крепости, влажности, магнитной восприимчивости, электропроводимости и др.). Эти данные необходимы для установления пригодности нерудного сырья в стройиндустрии, они также используются при подсчете запасов, при изучении инженерно-геологических условий разработки месторождений.
Технологическое опробование проводится для испытаний обогатимости руд в лабораторном или опытно-промышленном масштабе с целью выбора оптимальной схемы обогащения и последующего передела с учетом комплексного использования.
Товарное опробование проводится с целью оценки качества добытой руды (минерального сырья) и продуктов ее переработки (минеральных концентратов). Объектом этого способа опробования являются рудная масса или товарный концентрат, находящиеся в перемешанном виде и, как правило, загруженные в транспортные емкости.
В геологоразведочной практике используются различные способы отбора проб: точечный (штуфной, горстевой), линейный (бороздовый, керновый, шпуровой), плоскостной (задирковый) и объемный (валовый).
Выбор наиболее оптимального (для конкретных условий) способа взятия пробы из целика недр зависит от многих факторов:
— характера обнаженной поверхности (коренной выход, забой горной выработки, керн скважин, отвалы добытой руды или отходов обогащения);
— применения имеющихся технических средств, обеспечивающих представительность отобранной пробы, т.е. соответствия состава и свойств изучаемому природному объекту (горной породе, руде);
— производительности процесса опробования и его экономичности.
Последний фактор не должен приниматься во внимание в ущерб достоверности и качества пробоотбора.
При выборе рационального способа отбора проб учитываются размеры рудных тел, особенности внутреннего строения, характер геологических границ, текстурные особенности руд, степень изменчивости оруденения, вещественного состава и распределения природных и промышленных (технологических) типов и сортов руд.
Рекомендуемые способы отбора проб
Примечание: символы (+) и (-) означают возможность или невозможность применения данного способа отбора проб.
При выборе методов и способов опробования и оценки достоверности его результатов следует руководствоваться специальными инструкциями, разработанными применительно к отдельным видам минерального сырья.
На ранних стадиях геологического изучения, в процессе геолого-съемочных работ, совмещенных с поисками полезных ископаемых, обычно применяется штуфное опробование, которое заключается в отборе образцов горных пород, руд (штуфов).
Точечное опробование заключается в отборе мелких осколков (образцов) полезного ископаемого с обнаженной поверхности или забоя выработки. Опробуемая поверхность накрывается специальной квадратной сеткой, из центров ячеек которой отбираются сколки, составляющие пробу. Для повышения достоверности опробования необходимо соблюдать равномерность размещения сколков, соизмеримость их размеров и необходимую плотность отбора на единицу площади обнажения (забоя выработки). Густота размещения сколков находится в прямой зависимости от изменчивости состава исследуемого полезного ископаемого. Этот способ отбора проб отличается высокой производительностью, экономичностью и рекомендуется к применению при исследовании состава массивных, вкрапленных руд с относительно равномерным распределением минералов.
Горстевое опробование (или способ вычерпывания) заключается в отборе добытой руды по квадратной сетке. Число пунктов отбора в зависимости от изменчивости опробуемой массы определяется опытным путем и может варьировать от 3-5 до 25 и более. При отборе необходимо соблюдать соотношение материала по крупности частиц (гравий, песок, пыль). Этот способ применяется при оценке качества товарной руды или минеральных концентратов при загрузке в транспортные ёмкости.
Бороздовое опробование широко применяется при проходке открытых и подземных горных выработок и при обследовании обнажений коренных пород. Оно заключается в отборе исследуемого материала из специально вырубленной в забое или коренном выходе борозды. Поперечное сечение может быть прямоугольным, квадратным или треугольным; размеры в ширину 5-10 см, в глубину 3-5 см; длина борозды выбирается в зависимости от мощности опробуемого рудного тела. Площадь сечения определяется в зависимости от степени изменчивости состава руд в пределах 5-10 см по ширине и 1-5 см по глубине. Достоверность опробования обеспечивается постоянством поперечного сечения борозды, которое определяется опытным путём.
Керновое опробование возможно только при разведочном бурении. В скважинах пробы отбираются раскалыванием вдоль оси вручную, гидравлическим керноколом или распиловкой алмазной пилой. Одна часть разделенного таким образом керна поступает в пробу, другая сохраняется как дубликат. Обычно в пробу отбирается половина керна, разделенного вдоль оси, или весь керн малого диаметра. Образовавшаяся в результате выкрашивания мелкая фракция разделяется на две равные части, одна из которых также поступает в пробу. Не допускается включение в пробу интервалов с резко различным выходом керна, а также керна разного диаметра. Такие интервалы опробуются раздельно. Отбор проб производится секциями длиной 1-3 м.
В отдельных случаях для изучения состава вмещающих пород или руд с весьма равномерным распределением полезных компонентов допускается секционный отбор пунктирных (точечных) проб из борозды или керна. При отборе пунктирной борозды или керна необходимо соблюдать соизмеримость массы частных проб и интервалов между ними. Такой способ взятия проб характеризуется высокой производительностью и экономичностью, но меньшей достоверностью по сравнению с непрерывным опробованием, поэтому его применение возможно только после проведения контрольных проверок.
Шпуровое опробование проводится в процессе продвижения забоев горных выработок и заключается в отборе бурового шлама из шпуров, задаваемых для закладки взрывных зарядов. Глубина шпуров при бурении перфораторами обычно не превышает 2-3 м.
Преимущества шпурового способа: экономичность процесса пробоотбора, сопряженного с проходкой выработки, минимальные затраты на обработку пробы, состоящей из бурового шлама. Кроме этого, появляется возможность отбора проб за пределами забоев горных выработок. Основной недостаток состоит в том, что объект опробования скрыт от исследователя за пределами забоя и недоступен для предварительного изучения и документации. Не всегда удается восстановить обстановку и после отпалки.
Способ «задирки» трудоемкий и малопроизводительный, поэтому его применение ограничено условиями, когда другие методы не обеспечивают надежности результатов. Обычно он используется при разведке жильных маломощных месторождений с неравномерным распределением полезных компонентов в рудном теле и наличием самородков благородных металлов. Кроме того, задирковый способ рекомендуется применять в качестве контрольного при отборе шпуровых, точечных или бороздовых проб.
Валовое опробование применяется в редких случаях для отбора крупнотоннажных проб с целью технологических испытаний обогатимости руд в опытно-промышленном и промышленном масштабе, определения объемной массы полезного ископаемого, необходимой для подсчета запасов, а также для заверки других, менее достоверных способов опробования. Материалом валовой пробы служит добытая рудная масса, отходы обогатительных фабрик. В отдельных случаях при невозможности вскрытия рудного тела горными выработками для формирования валовой пробы организуется проходка специальных скважин большого диаметра или используется керн разведочных скважин. Отбор валовых проб связан со значительными затратами времени и средств, что сдерживает его применение в практике геологоразведочных работ.
Валовые пробы, отобранные для технологических испытаний, в обязательном порядке предварительно исследуются на содержание минералов, химических компонентов, изучаются физико-механические свойства и другие характеристики, влияющие на выбор рациональной схемы и оптимального режима обогащения.
Документация и оформление отбора проб
Опробованию предшествует детальная геологическая документация обнажения, горной выработки, буровой скважины; документация сопровождается зарисовками забоев и стенок выработок в масштабе 1:10-1:100, для скважин составляются геологические колонки в масштабе 1:100-1:200. На зарисовках и колонках отмечаются места отбора проб. По результатам документации намечаются способы и интервалы отбора проб. Процесс опробования выполняется опытным специалистом под наблюдением геолога, ведущего документацию.
В геологоразведочной практике для упрощения работы рядовым пробам присваивается двойной номер, состоящий из номера выработки и порядкового для данной выработки номера пробы, что облегчает их обработку. Эти же данные заносятся в журнал геологической документации и в заявку в лабораторию для выполнения анализов. В заявке для каждой пробы указывается коэффициент неравномерности оруденения (К), необходимый для подготовки к анализу по схеме Ричардса-Чечотта. Каждая рядовая пробы упаковывается в отдельную тару и сопровождается биркой и этикеткой.
Хвосты обработки проб сохраняются в качестве дубликатов.
Что такое гостевые пробы
ГОСТ Р ИСО 22475-1-2017
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Геотехнические исследования и испытания
МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ И ИЗМЕРЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Технические принципы для выполнения
Geotechnical investigation and testing. Sampling methods and groundwater measurements. Part 1. Technical principles for execution
Дата введения 2020-01-01*
________________
* См. ярлык «Примечания».
Предисловие
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
Введение
Международный стандарт ИСО 22475-1 устанавливает технические принципы выполнения отбора проб и измерений подземных вод для геотехнических целей.
Качество этих услуг может быть доказано посредством следующего:
a) декларация соответствия, заявленная подрядчиком (контроль первой стороны);
b) декларация соответствия, заявленная заказчиком (контроль второй стороны);
c) декларация соответствия, заявленная органом оценки соответствия (контроль третьей стороны).
Каждое предприятие или физическое лицо вправе решать, будут ли они доказывать и каким именно образом все, что касается выполнения технически связанных критериев: контроль именно первой, второй или третьей стороной, так как ни в одном из стандартов серии ИСО 22475 нет обязательных требований к декларации.
Международный документ ИСО/ТС 22475-2 устанавливает квалификационные критерии для предприятий и персонала, которые выполняют отбор проб и проводят измерения подземных вод в соответствии с ИСО 22475-1.
Оценка соответствия путем контроля силами третьей стороны может быть выполнена согласно техническим принципам выполнения отбора проб и измерений подземных вод, которые установлены в ИСО 22475-1 и указаны в ИСО/ТС 22475-2, а также методике оценки соответствия, приведенной в ИСО/ТС 22475-3.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает технические принципы отбора проб грунта, скальной породы и подземной воды, а также измерений подземных вод в контексте геотехнического исследования и испытания, согласно ЕН 1997-1 и ЕН 1997-2.
Выделяют следующие цели таких инженерно-геологических изысканий:
a) отбор проб грунтов и скальных пород качества, достаточного для того, чтобы оценивать общее состояние рабочей площадки для геотехнических инженерных целей и устанавливать необходимые характеристики грунтов и скальных пород в лаборатории;
b) получение информации о последовательности, мощности и ориентации пластов, а также о системе трещин и разломов;
c) определение типа, состава и состояния пластов;
d) получение информации о режиме подземных вод и отбор проб воды для оценки взаимодействия подземных вод, грунта, скальной породы и строительного материала.
На качество пробы влияют геологические и гидрологические условия, отбор и выполнение бурения и/или метод взятия проб, обращение с пробами, их транспортирование и хранение.
Настоящий стандарт не устанавливает требования к отбору проб для целей сельскохозяйственного и экологического исследования почвы.
Настоящий стандарт не распространяется на отбор проб воды для контроля ее качества, качественной характеристики и идентификации источников загрязнения воды, включая донные отложения и ил.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*:
GUM: Guide to the expression of uncertainty of measurements (BIPM/IEC/IFCC/ISO/IUPAC/IUPAP/OIML) [Руководство для выражения неопределенности в измерении (BIPM/IEC/IFCC/ISO/IUPAC/IUPAP/OIML)]
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ЕН 1997-1, ЕН 1997-2, ИСО 14688-1 и ИСО 14689-1, а также следующие термины с соответствующими определениями.
3.1 Методы исследования на рабочей площадке
3.1.1 разведочный шурф (trial pit): Открытая выемка грунта, сделанная для того, чтобы изучить грунтовые условия на рабочей площадке, отобрать пробы или провести испытания в полевых условиях.
3.1.2 шахтный ствол (shaft): Открытая вертикальная или крутая наклонная горная выработка глубиной обычно более 5 м, сделанная для того, чтобы изучить грунтовые условия на рабочей площадке, отобрать пробы или провести испытания в полевых условиях.
3.1.3 штрек (heading) [штольня (adit)]: Небольшой тоннель, пройденный горизонтально или с легким наклоном от шахтного ствола или внутрь наклонного участка местности, чтобы изучить грунтовые условия на рабочей площадке, взять пробы и провести испытания в полевых условиях.
3.1.4 скважина (borehole): Отверстие любого, заранее определенного диаметра и длины, образованное путем бурения в любой геологической формации или искусственном материале.
3.1.6 бурение скважин небольшого диаметра (small diameter drilling): Бурение в грунте скважины диаметром больше 30 мм, но меньше 80 мм.
3.1.7 метод бурения (drilling method): Используемая технология бурения и стабилизации стенок скважины.
3.2 Буровые установки и оборудование
3.2.1 буровой инструмент (drilling tool): Устройство, прикрепленное к бурильной колонне или являющееся ее неотъемлемой частью, которое используется в качестве режущего инструмента для проникновения в геологическую формацию.
3.2.2 буровая коронка (drill bit): Устройство, прикрепленное к бурильной колонне или являющееся ее неотъемлемой частью, которое используется в качестве режущего инструмента, чтобы проникать через формацию посредством используемого метода бурения.
3.2.3 буровая установка (drill rig): Устройство, осуществляющее функцию бурения.
3.2.5 промывочный раствор (flushing medium): Раствор или газообразная среда, используемая для транспортирования выбуренной породы и/или проб из ствола скважины, а также для смазки и охлаждения бурильного инструмента.
3.2.6 промывочная добавка (flushing additive): Вещество, добавленное в промывочную жидкость, чтобы повлиять или изменить его свойства в целях улучшения его функционирования.
3.2.7 кернорватель (core lifter): Разрезанное по образующей, щелевое или зубчатое коническое пружинное стальное кольцо, пазы, гибкие подпружиненные штыри, поворотные клинообразные штыри или поворотные створки, установленные на несущем кольце, чтобы удерживать образец керна в колонковой трубе при его подъеме из ствола скважины.
3.2.8 держатель пробы (sample retainer): Цилиндрический держатель, оснащенный кернорвателем с разрезным кольцом, который монтируется на нижнем конце трубы грунтоноса и используется для удержания образца в трубе при извлечении грунтоноса из земли.
3.3 Отбор проб
3.3.1 отбор проб бурением (sampling by drilling) [непрерывный отбор проб (continuous sampling)]: Процесс, с помощью которого пробы добываются бурильными инструментами по мере прохождения ствола скважины.
3.3.2 отбор проб путем использования устройства для получения пробы (sampling by using sampler): Процесс, с помощью которого пробы добывают специальным устройством из разведочных шурфов, штреков, шахтных стволов или со дна скважины на выбранных позициях.
3.3.3 отбор проб грунта бурением небольшого диаметра (soil sampling by small diameter drilling): Отбор проб путем бурения в грунтах буровым инструментом диаметром больше 30 мм, но меньше 80 мм.
3.3.4 проба (sample): Определенное количество скальной породы, грунта или подземной воды, извлеченное с зарегистрированной глубины.
Система отбора представительной пробы
Современная горнодобывающая и перерабатывающая промышленность — это сложный многоступенчатый механизм. На пути от карьера до склада готовой продукции руда проходит множество этапов. На каждой стадии происходит трансформация исходного материала, и на каждом этапе необходима точная информация о состоянии и концентрации ценных и целевых компонентов.
Для получения конечного результата необходимо проделать ряд операций. Основные из них: отбор и подготовка проб, анализ содержания в пробе целевого компонента либо его физико-химических свойств, статистическая обработка результатов.
И тут многие смещают вектор внимания на аналитические приборы и точные расчёты. Но, как показывает практика, 85% ошибок и выраженных в цифрах отклонений получается на стадии отбора первичной пробы, 10% — на стадии подготовки пробы к анализу и лишь 5% приходится на сам анализ.
Особенности пробоотбора
Для лучшего контроля за производством необходим комплексный подход к опробованию — это позволяет исключить ошибки или свести их к минимуму.
Правильным следует считать такой метод опробования, при котором проба — небольшая по массе часть материала по своим физическим свойствам и вещественному составу — соответствует среднему составу всей массы опробуемого материала.
Поэтому основными факторами, влияющими на опробование, являются состав, свойства и физическое состояние опробуемого материала.
Также принципиально назначение отбираемой пробы. Могут быть следующие варианты:
В зависимости от цели и способа опробования проба может быть отобрана за один или несколько приёмов. Точечная проба отбирается из одной точки партии или путём одной отсечки от потока движущегося материала.
При большом объёме опробуемого материала партия разбивается на подпартии, такие же меры предпринимаются при большой продолжительности временного интервала, за который необходимо отбирать представительную пробу. Это может быть смена или определённый временной интервал — например, 6 или 8 часов.
Подпартию также составляют из точечных проб, отобранных от части партии или потока. Общая или объединённая проба состоит из всех точечных проб или подпроб. Отобранные пробы должны быть представительными, т. е. в максимальной степени характеризовать весь материал, подвергавшийся опробованию.
И совершенно очевидно, что особое внимание стоит уделить отбору первичной пробы материала.
Масса пробы
Основное условие для получения точной представительной пробы — определение её массы. Масса пробы зависит от массы опробуемой партии, крупности материала, его однородности, содержания и вкрапленности полезных компонентов. Поэтому, прежде чем приступить к отбору проб, необходимо определить следующие параметры:
Массу партии, например, из транспортных ёмкостей, железнодорожных вагонов и т. п, входящих в состав партии, устанавливают с помощью взвешивания или на основании сопроводительных документов.
Для потоков материала, передаваемых по ленточному конвейеру, берут часовую производительность, умноженную на время, за которое будет формироваться партия.
Отметим здесь также такой важный параметр, как размер максимального куска опробуемого материала. Его определяют визуально для установления точечной пробы.
За размер максимального куска принимают размер кусков, содержание которых в опробуемом материале составляет не менее 5% (или размер отверстия сита, на котором остается около 5% отсеваемого материала по массе).
Ручной и механизированный
Существуют два основных метода отбора проб: ручной и механизированный. Выбор метода отбора проб зависит от того, находится ли опробуемый материал в неподвижном состоянии или в состоянии движения. Кажется, что в ряде случаев возможен лишь ручной отбор проб.
Ведь существуют различные штабели материала для промежуточного хранения, рудные склады, площадки для шихтовки материала и т. д. Кроме того, на обогатительных фабриках есть участки, где просто неудобно устанавливать автоматический пробоотборник.
И всё же в современных реалиях необходимо отходить от ручного отбора проб: возрастают объёмы перерабатываемого материала, скорость обработки данных, потребность в оперативном получении информации. Да и многие ГОСТы, касающиеся обогащения различных полезных ископаемых, указывают на необходимость ухода от ручного отбора проб.
Так, например, в Приложении к ГОСТ 14180-80, указано: «Опробование руд на обогатительных фабриках должно быть механизировано.
К ручному отбору следует прибегать только в тех случаях, когда невозможно организовать механизированное опробование».
Важно помнить, что контроль технологического процесса проводят по определённой схеме. В зависимости от назначения различают следующие схемы опробования и контроля:
Для оценки эффективности обогащения производят количественный учёт и качественный контроль исходного сырья и основных продуктов, а также технологический и общетехнический контроль подготовительных, основных и вспомогательных операций.
Путём систематического и полного опробования исходного сырья и получаемых в ходе переработки продуктов можно осуществить контроль производственного и технологического процессов, а также организовать правильный учёт работы предприятия.
Золотое правило отбора проб: каждая частица в массе материла, должна иметь возможность стать частью конечной пробы
Текст: Константин Шабалин,
технический директор ООО «Импэкс индастри»
Горстьевое опробование руды
Горстьевое опробование является наиболее простым способом ручного опробования. Оно состоит во взятии небольших, по возможности одинаковых порций отбитой руды лопатой, совком или пригоршней из различных рассеянных точек на поверхности отбитой породы. Эти порции или частичные пробы смешиваются вместе и поступают на дальнейшую обработку в качестве отдельной пробы.
При пробоотборе по возможности должно быть соблюдено условие взятия от отбитых рудных масс типичных кусков в количествах, соответствующих распределению указанных типов в самом теле опробуемого участка. Само собой понятно, что такое условие может быть выполнено с достаточной точностью только при значительном количестве частичных проб или точек опробования.
С некоторыми видоизменениями горстьевое опробование может быть применено для добытого рудного материала как под землей, так и на поверхности.
Считается, что указанный метод часто дает неточные результаты вследствие трех основных причин:
Следует отметить, что горстьевое опробование гораздо труднее систематизировать, чем хотя бы опробование бороздовое. Если после взрыва комплекта шпуров забой сохраняется значительный срок в условиях, при которых можно производить бороздовое опробование, то при горстьевом опробовании взорванной породы забоя оно должно производиться незамедлительно после взрыва, чтобы избежать нежелательной задержки в уборке породы. Некоторые американские авторы считают, что причиной отрицательной оценки горстьевого метода опробования в отношении добытой руды является ненаучная и небрежная система применения его, когда соблюдение определенного порядка опробования поручалось рабочему без предварительного его инструктажа. При систематическом и тщательном применении указанного способа оно может дать по их мнению такие же точные результаты, как и при других методах, а при определенных условиях даже и более точные.
Применение горстьевого опробования в рудничной практике
На многих американских рудных предприятиях горстьевое опробование отбитой руды из забоев производится параллельно с бороздовым, на некоторых (Кэп, Джюно, Криппль-Крик, Москот) ведется исключительно горстьевое опробование по отбитой руде.
На предприятиях Сиско Голд экспериментально было констатировано, что большое количество горстьевых проб дает более благонадежные результаты, чем пробы, взятые другим методом.
Такие же выводы были сделаны и на железных рудниках Фиерра в Н. Мексике для обычных случаев опробования. При прохождении же забоем двух или более сортов рудного материала считается обязательным взятие бороздовой пробы по каждому сорту отдельно.
В округе Моголлон, где применяется горстьевое опробование, его точность была определена в пределах 3—4% (в редких случаях отклонение содержания по опробованию от истинного достигало 10%), на месторождении Криппль-Крик горстьевое опробование давало результаты на 20% выше истинного содержания, и на руднике Райт Харгревс в Онтарио результаты горстьевого опробования были выше даже на 30—40%.
Ряд приведенных выше примеров иллюстрирует то положение, что в преобладающем ряде случаев точность при горстьевом опробовании представляется вполне удовлетворительной для практических задач производства.
Как можно видеть из американской технической литературы, американцы достигают желаемой точности без достаточного теоретического и математического обоснования определенных показателей опробования. При этом строго выполняется установленная на значительный срок, иногда даже и несовершенная схема опробования. Чтобы достигнуть такой точности при горстьевом опробовании особенно необходимо иметь опытных опробователей, которые сознают значение их работы, и дисциплинированных рабочих, берущих эти пробы. Следует иметь в виду, что горстьевое опробование исключает возможность последующей проверки работы опробовательского персонала, а поэтому кадры для этой работы должны быть подобраны особенно надежные и хорошо проинструктированные, чтобы им можно было полностью доверять.
Условия получения надежных горстьевых проб
Для получения надежных горстьевых проб требуется чрезвычайная систематичность и последовательность в работе с учетом ряда условий, которые устраняют полученные ошибки.
Применение совка или лопаты, которыми забирается одно и то же количество рудного материала с каждой точки забоя, а также определенный выбор точки взятия пробы стандартными измерениями, частично нейтрализуют значение личного фактора при опробовании.
Для взятия материала равными количествами в американской практике применяется обыкновенный совок. Для механического определения точки взятия пробы, независимо от того, имеет ли это место при опробовании вагонетки или поверхности взорванной породы, производится отмеривание отдельных точек веревками с узлами или этикетками.
Метод горстьевого забойного опробования отбитой руды, кроме того, привлекает внимание отсутствием трудоемких и длительных операций, что является его существенным преимуществом сравнительно с трудоемким процессом взятия бороздовых проб.
Можно полагать, что противопоказанным метод горстьевого опробования будет преимущественно при операциях опробования со штабелями руды, в которых резко проявлены элементы сегрегации и послойного распределения рудного материала, и при опробовании некоторых отвалов, где имеет место также послойное под воздействием воды размещение материала.
Все эти случаи характеризуются тем, что состав внутренней части отвала является резко отличным от его периферической части.
Горстьевое опробование в забоях
Для практических целей при горстьевом опробовании добытой руды в забоях следует задаться показателями веса частичных проб и их количества. Принимая вместимость совка для опробования 0,25—0,50 кг руды, размеры сети опробования следует определить по количеству частичных проб. Для обычного типа золотых руд количество частичных проб следует принимать не менее 40, для руд более равномерных этот минимум можно снизить до 25.
Руда, отбитая из очистных работ, опробуется в том же порядке, но в соответствии с объемом опробуемых масс может быть изменено в сторону увеличения расстояние между отдельными точками опробования.
Особенное значение приобретает применение горстьевого способа опробования при системе магазинирования и необходимости определения содержания руды, поступающей из забоя в магазин. В данном случае опробование руды в разгрузочном конце рудоспуска не покажет содержания руды, отбитой в предыдущей смене, и наиболее целесообразным является горстьевое опробование поверхности взорванной рудной массы.
Горстьевое опробование из вагонеток
В некоторых случаях для оперативных целей представляется необходимым производить опробование руды, добытой как из разведочных выработок, так и из подготовительных и очистных, не в самом забое, а вне его, когда руда уже прошла стадию перемещения.
Такая потребность выявляется для характеристики каких-либо участков рудника, обслуживаемых отдельным рудоспуском, для характеристики добываемой руды по этажу, сменной, суточной, годовой добычи и т. д. Во всех этих случаях как при опробовании рудоспусков, так и руды, транспортируемой на рудный двор и на поверхность, наиболее удобным считается взятие проб из вагонеток.
Само собой понятно, что опробование вагонеток у рудоспусков должно давать более точные результаты, так как вагонеткой отсекается все сечение струи рудного материала, поступающего через рудоспуск. При откатке же вагонеток по длинному ряду подземных путей на поверхности вагонетки может быть нарушено первоначальное соотношение между кусковым материалом руды и мелочью. Это в свою очередь при определенных структурных свойствах рудного тела может отразиться и на правильности отбираемых проб. Опробуемые вагонетки должны быть нагружены до постоянного, заранее намеченного уровня, что имеет значение для определения точного тоннажа опробуемых руд. Предусматривается также регулярное взвешивание отдельных вагонеток для получения среднего веса полезного груза вагонетки (нетто).
Рудный материал в вагонетках следует выравнивать для более удобного взятия проб. Пробы берутся по поверхности выравненной рудной массы вагонетки из 3 или 5 точек в зависимости от того, имеем ли дело с рудами неравномерного состава или весьма неравномерного. В первом случае пробы берутся в двух противоположных участках и в центре (на пересечении диагоналей) с весом частичной пробы с одной точки в 0,5— 1,0 кг, во втором случае пробы берутся из пяти точек (по 4 углам вагонетки и в центре) с примерным весом каждой частичной пробы около 1,5 кг. В зависимости от равномерности состава рудного материала пробы могут отбираться от каждой пятой, десятой (иногда более) вагонетки. Возможно допустить опробование взятием частичных небольших проб с каждой вагонетки. Пробы могут быть сменные, суточные и в редких случаях отбираются за более длительный срок. Частичные пробы могут объединяться в одну пробу, характеризующую весь рудник или же отдельные его этажи и участки.
План горстьевого опробования
План опробования сообразуется также и с производительностью рудника, избегая взятия слишком громоздких объединенных проб. В то же время необходимо строго следить за тем, чтобы количество частичных проб не спускалось ниже минимума, хотя бы 40 проб (для относительно равномерных руд — 25), в связи с этим на рудниках с небольшой производительностью пробы могут отбираться от каждой вагонетки.
Лимитирование минимального количества частичных проб обусловливается необходимостью уравновешивания отклонений от среднего содержания. Предлагаемые веса частичных проб являются в достаточной степени приближенными, и на местах должна быть проявлена разумная инициатива, связанная с условиями производства. В данном случае рудничный геолог должен соблюдать естественное чувство меры, избегая излишней сложности при установлении всего плана опробования по месторождению, при сохранении в то же время необходимой точности опробования.
Горстьевое опробование из вагонеток может давать более точные результаты в тех случаях, когда не наблюдается резкой разницы по содержанию металла между крупной рудой и мелочью. Очень часто обогащение может происходить за счет рыхлых зальбандов или хрупких сульфидов, в этом случае горстьевое опробование из вагонеток может давать систематическую ошибку. Более заметно будет наблюдаться это явление при рудах сухих и менее при рудах влажных. В первом случае рудная мелочь может почти полностью просеяться с верхней части груженой вагонетки при толчках во время транспортировки через промежутки между крупными кусками руды. Если руда, поступающая с рудника, обрабатывается непосредственно на бегунных установках, наличие такой систематической ошибки может быть выявлено сравнительно несложными приемами. Пропуск нескольких вагонеток руды (4—6) через бегунную предприятие, при точном учете всего металла, получаемого на всех стадиях процесс обработки вплоть до металла, уходящего с хвостами, может дат более точное содержание металла в руде.
Горстьевая проба из вагонеток берется опробователем пригоршне или лучше специальным совком, ссыпается в ящик из-под динамита или в мешок и по окончании смены или другого установленного срока с соответствующим паспортом поднимается на поверхность для отправки в лабораторию. Конечно, таким же способом производится опробование и вагонеток, поднятых на поверхность.
Горстьевое опробование рудных штабелей и отвалов
Горстьево опробование больших и высоких штабелей и отвалов при значительной изменчивости золотых руд не является способом достаточно надежным и гарантирующим достаточную точность опробования. Недостатком данного опробования будет то, что в пробу поступает материал лишь с поверхностных частей отвала. Даже в отношении штабелей угля, отличающегося большой однородностью состава сравнительно с золотыми рудами, допускается горстьевое опробование только в том случае, когда уголь довольно однороден по своим химическим и физическим свойствам. Указывают, что по американскому и немецкому стандартам отбора проб угля пробы, взятые с поверхности штабелей методом вычерпывания, обычно ненадежны. Австрийский стандарт в этом отношении отмечает тот же недостаток, а в английском стандарте эти методы опробования штабелей угля даже не разбираются. Несмотря на недостаточную надежность применения горстьевого способа опробования в отношении штабелей и отвалов золотосодержащих руд, он находит себе применение на практике, имея с этой стороны некоторое обоснование для грубых предварительных определений при опробовании штабелей небольшого объема или незначительной высоты, а также при взятии проб на влажность. Следует отметить, что способ этот дешевый, быстрый и для узко практических целей все же обладает достаточной точностью.
Штабели и отвалы, располагающиеся довольно ровным и нетолстым слоем на ровной или слабо наклонной поверхности, могут иногда с достаточной точностью опробоваться горстьевым способом. Чаще всего это относится к тем случаям, когда при ссыпании рудного материала в штабель не успел еще образоваться угол естественного откоса, вызывающий явления сегрегации с проистекшей от этого неоднородностью рудного материала. Если опробованию подлежат крупные объемы рудного материала, то поверхность штабеля размечается посредством рулетки, узловатой веревки или веревочной сетки с определенными размерами квадратных делений на примерно одинаковые участки квадратного контура, из которых и отбирается порция рудного материала. Такие же опробовательские точки, с тем же расстоянием в горизонтальной плоскости намечаются и по откосам штабеля через расстояния в 0,5 м по вертикали от верхней поверхности штабеля. Стороны квадратной сетки для верхней горизонтальной поверхности штабеля могут быть приняты в зависимости от объема его и большей или меньшей однородности рудного материала от 2 до 5 м. Такие же расстояния между опробовательскими точками следует брать и по наклонным поверхностям откосов штабеля.
Опробование рудных отвалов в процессе их накопления
Более точно можно подойти к опробованию рудных отвалов в процессе их накопления. В данном случае отдельные наклонные слои суточной добычи могут регулярно изо дня в день подвергаться опробованию горстьевым способом по определенной сетке. Суммирование средневзвешенных цифр содержания суточных слоев прироста отвала может в итоге дать результирующую цифру среднего содержания металла для всего отвала. Точность опробования может быть достигнута в основном количеством частичных проб. Это количество не должно опускаться ниже 25 для относительно равномерных руд и не ниже 50 для руд весьма неравномерных. Количеством частичных проб, которые должны быть взяты с поверхности растущего отвала, разрешается вопрос и о размерах сетки опробования. Вес частичной пробы имеет меньшее значение и ориентировочно его можно принять в пределах 2—5 кг в зависимости от неравномерности состава руд и толщины опробуемого слоя.
Отвалы при процессе их опробования должны быть в их нижней части ограждены крупными кусками руды. Это является мерой предосторожности, предупреждающей возможность откатывания крупных фракций руды за грань основной массы отвала. Для точности установления мощности рудного слоя, намечаемого к опробованию в последующем цикле, можно рекомендовать забивку кольев нормально к поверхности опробуемого слоя вслед за каждым предыдущим циклом пробоотбирания.
Горстьевое опробование эфельных отвалов
Как уже отмечалось выше, отвалы, накопление которых происходило с участием воды и к которым могут быть отнесены отвалы шламмов от установок, не могут опробоваться горстьевыми пробами. Отвалы эфельные, которые обычно образуются за счет выгрузки породы из зумпфов, не имеют какой-либо закономерности своего состава по определенным направлениям. При наличии свежего, неизмененного состава этих эфелей применение для них горстьевого опробования нельзя считать противопоказанным. Наоборот, достаточная перемешанность материала, его однородность и вероятное соответствие состава поверхности части отвала с составом его внутренних участков отвечали бы возможности применения в данном случае горстьевого опробования, причем распределение опробуемых точек может быть проведено по схемам для соответствующих типов рудных штабелей.
Густота опробовательской сети и веса частичных проб могут быть в данном случае повышены и по другим практическим соображениям. Легкость проходки закопушек по рыхлому и мелкому материалу эфельных отвалов, несложность сократительных операций для последующей конечной пробы представляют меньше затруднений сравнительно с опробованием рудных штабелей и отвалов. Количественное увеличение показателей опробования влияет в данном случае самым несущественным образом на экономическую сторону опробования, отражаясь в то же время благоприятно на повышении точности опробования.
Горстьевое опробование даже эфельных отвалов с однородным составом таким образом может применяться только для их предварительной оценки.
Что касается эфельных отвалов, затронутых процессами окисления, то здесь горстьевое опробование представляется совершенно неприменимым. Для оценки эфельных отвалов требуется не только определение содержания благородных металлов, а и других соединений, которые могут влиять на успех цианистого процесса и на расход цианидов. В частности, очень важным является точное определение соединений меди, закиси и окиси железа и др. В отвалах, затронутых процессами окисления, поверхностная оболочка отвала и его внутреннее ядро будут сильно отличаться по химическому составу и характеру соединений, а потому горстьевое опробование периферической оболочки отвала может дать совершенно ложное представление о составе такого отвала в целом.
Горстьевое опробование железнодорожных вагонов
Опробование руды железнодорожных вагонов представляется достаточно редким явлением в золотопромышленной практике по существующим условиям работы предприятий, в то же время горстьевой метод является очень неточным для такого материала как золотая руда.
Необходимо стремиться к тому, чтобы опробование золотых руд, предназначенных к отправке железнодорожным транспортом, производилось еще тогда, когда руды лежат в штабелях, которые являются более удобными объектами для опробования, или при самом процессе нагрузки в вагоны. Практически так обычно и получается.