矿山取样的方法及要求.ppt

一、矿产取样概述 二、化学取样—（取样质量评定 ） 三、岩矿鉴定取样 四、加工技术取样 五、开采技术取样 六、地球物理取样第五节 矿产取样及质量评定•1.取样的概念•2.取样的目的•3.取样的分类•4.取样的一般程序•5.影响取样的有关因素一、矿产取样概述1. 概念:取样是指从矿体或近矿围岩和堆积物中采集 一小部分有代表性的样品用以进行各种分析、测试 、鉴定与实验，以研究确定矿产质量、物化性质及 开采加工技术条件的专门性工作取样概念的扩展——由于用于确定矿石中化学组分含 量的地球物理测量方法的出现和应用，部分机械取样由自 然状态直接测定所代替前者具不可重复性，后者是可重 复的2.取样的目的：是查明矿石和围岩的质量、矿物成分 、化学成分、分带性和内部结构、技术和工艺性质 的唯一有科学依据的方法•3.取样的分类:•(1)材料取样中，根据具体采样位置不同可分为 ：n自然露头、钻探工程、坑探工程及矿石堆、矿车取 样等；•(2)根据取样目的任务不同可分为：n 化学取样、岩矿鉴定取样、加工技术取样、开采技 术取样和地球物理取样等；￿￿•4.取样的一般程序：n 样品的采集→加工处理→分析、测试鉴定、 试验等→结果的检查与评定。

￿￿ 1) 原地取样和异地取样的不同影响异地取样，即从已采出的矿石中采取样品 异地取样矿体的原始结构已遭到破坏，所以被取样体积可以看作是一些互不相关的单元体积 的总体品位变化性的估值只与体积大小有关， 将样品的体积增加n倍，会使样品的品位的方差 相应缩小 n倍5. 影响取样的有关因素•原地取样由于相邻样品存在相关性，并且大部分样品结构具各向异性因此样品的形状、规格及方向都对品位变化性估值产生影响在整个取样范围内，等距离采集大量小体积样品比采集少量大体积样品更为有利2）样品数量与间距的影响n样品的数量越多， 其取样代表性越好 n取样间距小，能反 映出小 尺度的内 部结构，随着间距 的增大，所反映的 变化性的尺度水平 也随之加大3) 样品体积的影响样品体积对有用组分变化性估值的影响 极大如金刚石只占金伯利岩体体积的千万分之 一，为了保证样品中平均能有1个金刚石晶体， 样品体积应大于晶体体积的1千万倍考虑到晶 体的大小不一和晶体空间分布的不均匀性，其 体积应数倍于此数3) 样品体积的影响样品的临界体积q与一个矿物晶体的平均质量d（单位毫克）和在矿石中有用矿物的平均含量c（单位毫克/立方米）有关q=k×（d/c）式中： k为可靠性系数，一般取1.5—2。

4.) 样品形状和规格的影响在原地取样时，不同形状的同体积样品计 算的品位值的方差相差可以很大如上图，线 型的样品比立方体样品的方差小5) 样品方向的影响样槽的方向与矿脉走向近于垂直时，最有效地反映出矿体的变化性；否则，若与矿脉走向平行，则往往不能有效地反映矿体的质量及其变化性6) 矿产自然特性的影响•矿体各标志变化的方向性n变化大的方向和变化小的方向•矿体的内部结构特点n结构复杂和结构简单•有用组分品位分布的方差（均方差、变化 系数）；n变化系数大与变化系数小•定义：化学取样是指通过对采集来的有代表性 样品的化学分析，测定矿石及近矿围岩中的化 学成分及其含量的工作n化学取样是最基本最经常进行的取样种类，所以， 也常被人们称为“普通取样”n意义：其结果用于圈定矿体边界和计算储量，确定 矿石中主要有用组分、伴生有益组分、有害杂质的 种类、含量、分布状态与变化规律，为解决地质、 采矿与选矿加工等方面问题提供资料依据n分类， 据取样对象为：n自然露头n钻探取样n坑探工程取样二、化学取样￿￿•（一）样品的采集• 对采样的基本要求是要保证样品的可靠性，否则，因“先天不 足”，而丧失了取样代表性和取样工作的全部意义。

为此，对勘 探工程的矿体取样应遵循以下原则：•①总体上，取样的方式方法首先应根据矿床(矿体)地质特点，并 通过试验证实其有足够可靠性的前提下，作出正确选择与确定； 其次，兼顾其取样效率与经济效益￿￿•②取样间距应保持相对均匀一致的原则，便于取样结果的利用和 正确评价￿￿•③取样应该遵循矿体研究的完整性原则样品必须沿矿化变化性 最大的方向采取，即在矿体厚度方向上连续布样，而且应向围岩 中延伸一定距离；尤其对于没有明显边界线的矿体，要在穿过矿 化带的整个勘探工程上取样• ④对于不同类型、品级的矿石与夹石，应视其厚度与工业指标， 系统地连续分段采样，以满足分别开采的需要；若有必要或混采 时可按比例进行适当的样品组合￿￿•1￿￿钻探取样•对岩心钻孔的岩(矿)心取样，n对于较大口径者常采用劈半法， 即沿岩(矿)心一轴面用手工劈开 或用机械劈(锯)开成同样的两部 分，一半作为样品，一半留存或 作它用（左图）n对小口径(45或59mm)钻孔，尤 其是坑内小口径金刚石钻孔，则 需将整个岩(矿)心作为样品，以 保证有足够的可靠重量岩心取样注意事项：1、取样时要考虑岩（矿）心采取率的高低，采取 率相差悬殊的两个回次的岩心不能采作一个样品 ；2、取样时要考虑岩（矿）心选择性磨损；常见于含脆性或软弱矿物的钼、锑、汞、钨等矿床。

此类 矿石 矿物磨损，则品位会降低 3、岩（矿）心采样时，必须连续取样或连续分段 取样； 4、单个样品长度一般应小于可采厚度，一般1-3米 样品长度是指岩（矿）心所代表的厚度，不是 岩（矿）心的实际长度• 冲击钻击钻 勘探砂矿时矿时 ，要按回次将全部 掏出来的物质质收集起来作为为一个样样品n为为保证样证样 品的可靠性，一是要将该该回次物质质 收集完全(减少损损失)，二是防止孔壁塌落混 入其他物质质“污污染”，故要加套管加固孔壁 ，严严禁超管采样样样样品长长度要根据矿层矿层 厚度 和预计预计 的采矿矿方法确定• 在无岩心钻进的钻孔中，要对岩屑和粉 尘取样，用专门的岩粉采集器收集2.露头及坑探工程中的采样 可具体分为下列方法：n刻槽法n剥层法n方格法n拣块法n打眼法n全巷法n小结1） 刻槽取样方法定义 按一定断面规格和长 度刻凿一条长槽，把从槽 中凿下的全部矿（岩）石 作为样品的方法 ⑴样槽布置原则—样槽应沿矿石质量变化最大方 向布置，通常是沿矿体厚度方 向n含矿围岩和矿石应分段取样n不同类型矿石应分段取样1）样槽布置原则n样槽应通过矿体的全 部厚度，不漏采，也 不重采n当矿石质量变化（矿 化均匀性差）较大时 应合并取样，以保证 其取样的可靠性。

如浅井，可将两对壁采取的 样品合并，也可四壁合并2）样槽的具体布置n探槽 多在槽底取样，也可在槽壁取样n浅井、竖井 多在井壁取样n沿脉坑道 多在掌子面或顶板取样n穿脉坑道 多在坑道壁取样陡倾斜矿体常用水平刻槽，缓倾斜矿体常用垂 直刻槽3）样槽形状断面规格及其影响因素样槽断面形状有矩形和三角形两种，以 前者为主样槽断面规格： 宽×深（cm2）断面规格影响因素：n矿化均匀程度；n矿体厚度大小；n矿石硬度4）确定样槽断面规格方法：经验法经验类比是根据同类矿床取样的经验数据，可以在有 关的规范上查到上面所列表格就是确定金属矿床刻 槽取样样槽规格的参考表之一4）确定样槽断面规格方法：试验法试验法是在同一取样点 用不同规格采样，对 比结果，在保证可靠 性的前提下，选择最 小的断面规格试验方法是重叠刻取， 然后按面积比合并成 不同规格的样品5）样槽的长度及刻取样槽长度是指单个样品沿取样线的长度样长过短会增加样品数量样品过长，会影响不同矿石类型和品级的划分常用的样长0.5—3m用得最多的是1—2m具体可参考有关表格（教材P144表4-7）样槽刻取要求：n不崩散矿石，不混入杂土，保证可靠性；n必须在新鲜矿石上刻取。

6）取样间距的确定沿矿体厚度方向采用连续取样；但沿矿体走向 （沿脉坑道）或倾斜方向（上、下山坑道）中采样 时，则常采用间隔取样，便出现取样间距确定的问 题影响取样间距的因素：n有用组分分布均匀程度；n矿体厚度的变化程度；n取样目的要求；n矿体规模大小取样间距的确定 确定取样间距的方法：统计分析法常用 的计算公式为 l = LP2 /（t2V2） 式中： l为取样间距；L为取样范围的总长；P为给定的精度要求；V为品位的变化系数；t为概率系数 此外，用半变异函数的变程、自相关函数的影响范 围、趋势函数的半波长等均可作为确定取样间距 的参数取样间距的确定 确定取样间距的方法：类比法类比法就是参考同一类型矿床取样的经验数据或参考 规范的标准选择取样间距可以根据矿种来选择（如 上表），也可根据有用组分均匀程度来选择取样间距的确定 确定取样间距的方法：稀空法此法的实质是用试验来确定间距如例，以相对误差10%为允 许界限，在A地段采样间距2m是可行的；C地段可采用3 m ；B 、D地段1 m2）剥层法•定义： 是在矿体上连续或间隔地均匀剥下一薄层矿石作 为样品的采样方法•一般只用于矿化极不均匀，有用矿物颗粒粗大，用其他 采样方法(如刻槽法)不能获得可靠结果的矿床；或用其 他采样方法不能得到足够重量样品的薄矿体；以及用于 检查其他采样方法的可靠程度时采用。

剥层深度一般5- 15cm样品可沿矿体按一定间距进行，也可连续采样3）方格法方格法是在矿体出露部分依 一定网格，在网格的交叉 点上采取大小大致相同的 小块矿石（份样）合并为 一个为样品的方法每个样品由15-50个份样 组成，总重2-3公斤方格法适用于矿化均匀、矿 体厚度较大的情况4）拣块法•拣块法是用用做好的绳网铺 在矿石堆上，从每个网格中 取出大致相等的小块矿石（ 份样）合并在一起作为一个 样品的方法每个样品重量数公斤 至数十公斤不等，视矿化均 匀程度而定•采样应注意：n防止被围岩贫化；n防止人为偏富或偏贫5）打眼法•打眼法是在坑道掘进过程 中收集岩泥及岩粉合并起 来作为样品的方法•优点是：n取样和坑道掘进同时进 行，不另费工时；n能对尚未被坑道揭露的 某些部分进行采样•缺点是：不易分段取样6）全巷法•全巷法是把在矿体内掘进的坑道所采出的全部矿石作 为样品的方法•采样的长度一般为2米可在掘进方向上连续采，也 可间隔采取•全巷法主要用于如下目的：n测定矿石的某些物理性质和选冶性能；n检查其他取样方法的取样效果；n对某些特种非金属（如云母、水晶、金刚石等）、 分布极不均匀的贵金属及稀有金属（如金、铂等） 确定其有用组分的含量和品级。

7）小结：各种取样方法的比较方法优劣的标准：方法的可靠性和取样的费用从方法可靠性出发的比较：全巷法最可靠，其次是剥层法对刻槽法、拣块法 、方格法及打眼法的评价不一，有人认为刻槽法 可靠程度较高在矿化均匀的情况下，拣块法和 方格有较高的可靠程度对于薄层的脉状矿体， 用全巷法采样，其效果不一定好从方法取样费用出发的比较：拣块成本最低，打眼法也比较经济，最费工费时的 是剥层法和全巷法二）化学分析样品的加工•样品加工的任务和原理•样品加工过程及加工流程图的编制•样品的组合1. 样品加工的任务和原理•任务：n化学分析样原始重量数公斤至数十公斤，颗粒直径大；n化验室样品要求：重量约200g，粒度160-200目n样品加工的任务是如何在保证样品具有一定可靠性的前 提下，以最经济的方法得到化验室所要求的样品•最小可靠重量：n是指将样品破碎到一定粒级时，在不超过允许误差的条 件下所必需的最小重量，即经缩减后的重量•影响样品加工的主要因素（金属矿物）：n 分布均匀程度；颗粒最大直径；样品中颗粒数；破碎后 粒度确定最小可靠重量的公式最小可靠重量Q是样品最大颗粒直径d的函数 魏津公式 ： Q = Kd3 （1） 里恰尔茨 -切乔特公式： Q = Kd2 （2） 杰蒙德和哈尔费尔达尔公式。