矿产地质取样的方法和特点分析汪兰

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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矿产地质取样的方法和特点分析汪兰

汪兰

河南省有色金属地质矿产局第四地质大队河南郑州450000

摘要:在矿山地质研究工作中,矿产地质取样工作是一项基础性工作,是评价矿产工业、圈定矿体、提高矿产开采质量、加强矿量管理的重要方法,其目的是为了对矿石以及围岩的物理、化学与质量等方面的特性进行确定。本文详细介绍了矿产地质取样的种类,并对矿产地质取样的方法与特点进行了分析,以期能够为矿产地质工作的有效开展提供有益的参考。

关键词:矿产地质;取样方法;取样特点

1导言

矿产地质取样就是根据一定的规格与要求,在地质矿体的特定位置,选择一小部分具有代表性的矿石或者近矿围岩进行采取,并将其作为样本,通过对样本的检测分析以确定矿产质量、性质特点以及矿体边界的地质工作。如果矿石质量呈现均匀分布的状态,取样工作则相对容易,只需要对小部分样品进行采取就可以。但是在现实的自然界中,很难找到质量完全均匀地矿体必定会存在某些程度的变化,这就要求在取样期间,应当保证所取样品的代表性、系统性与全面性。

2矿产地质勘查的基本特点

2.1需要进行持续性的投入

一般来说,矿产资源都具有较高的隐蔽性,所以对其进行地质勘查需要耗费较长的时间,花费大量资金,持续的时间比较长,只有这样,才能保证找出矿床。如果要发现一个具有重大价值的矿床资源,需要大量人员长期对其进行发现与探索,一些重大矿床的使用与开发可能需要几代人共同的付出与探索,具有较长的周期。

2.2矿产地质勘查具有商业性

经济的进步和发展与矿产资源的应用密切相关,对矿产资源进行勘查是确保经济正常发展的重要条件之一。随着矿产资源的消耗,很多矿产资源已经逐渐告罄,还有一些特殊的矿产被发现,这就体现出了矿产资源稀缺性的特点,对这些资源进行合理的开发与应用对整个经济的发展有重要影响。而且矿产资源也形成了一整套完备的产业链,涉及的方面很广,矿产地质勘查就是这个产业链的重要基础,具有重要的商业价值,当然,矿产资源从勘探到产品的售出,需要较长的周期,其经济价值需要较长时间才能得到体现。

3矿产地质取样的类别

矿产地质取样包括多种类别,按照取样的目的进行划分,通常可以分为四类包括化学取样、矿物取样、技术取样以及技术加工取样。

4矿产地质的取样方法和特点

经过长时间的实践经验积累,矿产地质方面的专家们探索出了多种取样方法,这些取样方法分别适用于不同的矿产地质条件,在这些取样方法中,尤以技术去样的方法最为繁多,而矿物取样的方法则最简便。在下述讨论中,将重点介绍化学去养和技术取样中的几类常用方法。

4.1刻槽取样法:该法是在需要取样的客体矿体位置开凿一定大小的凹槽,并将取自于凹槽的所有岩石作为样本,在具体的取样实践中,该法被经常使用,是一种常见的取样方法。

a)取样的具体位置。在探槽内部,可以取样的位置包括沿着槽底垂直矿体或槽壁,具体选择哪一位置要根据取样的需要或者具体的条件进行。位于探矿浅井或者天井时,如果矿化比较均匀,则可以采用单壁取样法,如果矿化不均匀或者变化的幅度较大,则应采用双壁取样法。当位于水平坑道时,针对穿脉或石门工程,通常在位于腰切平面的位置(距坑道底部约为1m-1.4m处),顺着矿体厚度方向进行单壁或双壁进行连续分段取样。对于沿矿体走向进行掘进的探矿沿脉工程,通常都在位于特定间距的掌子面或顶板沿矿体厚度方向位置取样。b)样槽的具体规格。在具体的取样过程中,矩形、菱形、三角形等形状的样槽最为常见,其中最常用的形状是矩形。样槽断面的大小以宽×深(cm2)来表示。以下两方面的因素决定着样槽的大小:一是样品的可靠程度,主要是指矿石矿化的均匀程度、矿体厚度与矿石的硬度等因素;二是取样的速度与质量。在保证样品可靠性的前提下,应当选用规格较小、取样效率高的样本。具体可以使用经验类比法加以确定,也就是对照同等类型的矿体取样的断面规格的相关数据,一般情况下为5×2(cm2)-10×5(cm2),只有在某些特殊情况下取样规格可以扩大至15×3(cm2)~20×5(cm2);对风化矿体的含矿率进行确定,其断面规格通常大于20×15(cm2)。c)样槽的长度。样槽长度即是单个样品岩取样线的长度,样槽长度太短则需要增加样品的数量,也就需要进行更多次的取样工作,导致成本增加;样长太长则可能对矿石类型和品级的科学圈定与分采造成不利的影响。通常情况下样槽长度在为0.5~3m之间,经常使用的样长为1~2m,最长的可以达到4~5m。

4.2捡块取样法:捡块取样法是指采用特定大小的绳网,将绳网铺在将要采样的矿堆之上,从绳网的每一网眼中选择大小基本同的小块矿石,把它们合并在一起,这即是一个样本。每一样本的重量通常控制在1-3kg。这种取样方法的优势在于其效率高,操作起来较为简单,且矿样具有代表性;其不足之处在于无法针对不同类型的矿石进行分别取样。该法常见于矿点检查、采矿掌子面与矿车中取样等。

4.3打眼取样法:打眼取样法是指在坑道掘进或者采场进行回采的过程中,对炮眼中所排出的矿、岩泥等进行收集,作为化学分析用样本。这种取样法在使用时存在一定的局限性,在一定程度上也影响了生产的进度,但是优势也是显而易见的,例如效率高、成本低、可使用机械化取样等,因此在生产矿山的取样中较为常见,是一种值得推广的取样方法。

4.4方格取样法:方格取样法也被叫做网格取样法,该法是在需要采集样品的矿体出露位置,布置某一形状的网格,网格的形状有主要为矩形,并在网格交点的位置凿取大小基本一致的小块矿石,把这些收集的小块矿石集中在一起就是一个样本。小矿石的采集数量视具体情况而定,通常数量控制在15-100个之间,总重量一般为2kg-5kg。方格取样法的有点在于其操作起来比较简便,能够针对各种类型的矿体予以分别取样,因此效率较高;其不足之处在于仅适用于厚度较大的矿体,而较薄的矿体不适合使用这一方法。

4.5全巷取样法:全巷取样法就是将矿体内掘进的某一段坑道内爆破时产生的所有矿石当做样本,抑或对现场进行初步缩分后的部分矿石为样本的取样方法,通常情况下,单个样本的长度控制在1m-2m之间,样品的重量从几吨到几十吨不等。该种方法的优点在于其代表性强,不足之处在于其成本较高、效率较低,因此通常仅在对其他取样方法的可靠性进行检查等情况使用。

4.6剥层取样法:剥层取样法指的是这样一种取样方法,在将要进行取样的薄矿体出露面,每间隔一定的距离剥取相应厚度的矿体作为样本,厚度通常在5-10cm之间。每一样本的长度通常为1m。这种取样方法的优点是代表性较强,不足之处在于耗时耗力,效率不高。因此一般只在对某些取样方法的可靠性进行检查或者矿体矿化非常不均匀的稀有与贵金属薄矿脉的取样时使用。

4.7钻探取样法:钻探取样法是利用岩心钻机,把钻机中提取的矿心用劈岩机分为大小相等的两半,将其中一半作为样本,样本长度通常为1-2m,另一半则予以保留,以备检查或进行地质研究时使用。如果矿心采取率小于七成,还应当补采矿泥或矿粉作为样本。

结束语

综上所述,矿产地质取样是确定矿产质量、性质特点以及矿体边界等地质工作不可或缺的重要步骤,为进一步开发矿产地质资源奠定了坚实的基础。

矿产地质取样的方法有很多,具体包括刻槽取样法、捡块取样法、方格取样法、打眼取样法、剥层取样法、全巷取样法钻探取样法等多种方法,每种取样方法又有各自不同的特点,在具体应用的过程中,应当根据实际工作的需要,选择合适的取样方法。

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