Объёмы бурения проектируемых скважин

объём бурения, п.м.	Длина скв. от 30 до 50 м	Длина скв. от 50 до 70 м	Длина скв. от 70 до 90 м	всего:
массивная руда	0	1,9	0	1,9
оруденелые серпентиниты и перидотиты	1,5	1,8	0	3,3
оруденелые филлиты	136,3	72,8	4	213,1
рудная брекчия	106,3	70,7	4,6	181,6
безрудные серпентиниты, перидотиты и пироксениты	23,53	52,1	8,7	84,33
безрудные филлиты	1133,37	748	55,7	1937,07
габбро, диабазы	243,8	44,9	0	288,7
всего:	1644,8	992,2	73	2710

3.4.2. Опробование

На основе опробования определяются промышленные кон­туры рудных тел, подготовленные и добытые запасы полезного ис­копаемого, планируется рациональное распределение добычи руды по участкам месторождений и осуществляется учёт потерь и разубоживания полезного ископаемого. Весь комплекс работ по опро­бованию разделяется на три этапа, а именно:

а) опробование массива горных пород в выработках,

б) опробование добытой руды и

в) опробование промежуточных продуктов обогатительной фаб­рики и металлургического цеха.

В обязанности геологической службы рудников входит отбор проб из массива горных пород (опробование горных выработок). Опробование добытой руды и промышленных продуктов обогатитель­ной фабрики производит служба отдела технического контроля комбината.

1. Способы отбора проб в горных выработках

На месторождениях, разрабатываемых подземным спосо­бом, основными следует считать три способа отбора проб: линейно-точечный, бороздовый и шпуровой.

Линейно-точечный способ опробования состоит в отборе отдельных кусочков руды размером 1-3 см через интервалы в 2-8 см по заранее намеченной линии. Общее число кусочков, отвивае­мых с одного погонного метра, должно быть не менее 20-30. По­рядок и состав работ при этом следующий:

1) осмотр забоя с целью выявления характера оруденения и определения границ различных минералогических типов руд;

2) выравнивание поверхности забоя и разметка интервалов опробования по намеченной линии;

3) привязка проб;

4) отбойка проб.

Определение границ типов руд, разметку проб и их при­вязку осуществляет непосредственно участковый геолог. Отбойку проб производит рабочий по опробованию или коллектор под надзо­ром участкового геолога. Перед взятием пробы следует жёсткой щёткой или тряпкой удалить пыль со стенки по намеченной геоло­гом линии. Отбойка кусочков при взятии линейно-точечных проб в мягких породах производится лёгким кайлом, а в породах повышен­ной твёрдости - с помощью зубила и кувалды. Отбитый материал собирается непосредственно в мешок или на брезент. Общий вес материала, собранного с одного погонного метра линейно-точеч­ной пробы, должен быть не менее 0,4-0,6 кг.

При взятии линейно-точечных проб в рудниках с промыш­ленным содержанием никеля допускается их объединение, если они отобраны в одном сечении или по одному какому-либо типу руды. Допускается также взятие "сквозной" линейно-точечной пробы на всю мощность распространения какого-либо типа руды. На границе балансового и забалансового оруденения длину линейно-точечных проб следует уменьшать до одного метра.

Линейно-точечным методом опробуются следующие типы руд: а) балансовые и забалансовые серпентиниты, б) массивные руды, в) рудная брекчия, г) "серые" руды и д) филлиты, имеющие прожилково-вкрапленную сульфидную минерализацию. При забойном опробовании филлитов с полосчатой текстурой пробы отбираются бороздовым способом.

Бороздовый способ опробования состоит в вырубке сплошной полосы руды или породы шириной 4-5 см и глубиной 1-2 см. Отбойка бороздовых проб производится вручную, с помо­щью зубила и кувалды. Для удобства отбойки целесообразно сде­лать два параллельных вруба по краям намеченной борозды, а затем.скалывать весь материал между этими врубами на брезент размером примерно 1,5 х 2 м, расстеленный на почве выработки. Длина борозд определяется мощностью макроскопически выделен­ных типов руд. На границе балансовых и забалансовых руд дли­ну борозд следует уменьшать до 1 м.

Как линейно-точечные, так и бороздовые пробы следу­ет располагать по нормали к контактам пород и руд или верти­кально. В слоевых выработках, в силу условий выемки полезного ископаемого, пробы иногда приходится располагать горизонтально.

Шпуровое опробование используется для контроля пол­ноты выемки полезного ископаемого, а также для вскрытия кон­тактов и определения балансовых контуров рудных тел в случаях, когда эти контуры не вскрываются горными выработками. Материа­лом пробы является буровая мука или шлам (при бурении с про­мывкой). Для опробования используются либо специально задавае­мые контрольные шпуры, либо шпуры, предназначенные для взрывных работ. Пробы буровой муки отбираются с помощью специально­го мешка с отверстием для прохода буровой штанги. Буровой шлам улавливается с помощью специального устройства показанного на рис.3.4.

Рис.3.4. Схема шламоулавливателя и внешний вид шламоотстойника

Опробованию подлежит весь собранный при бурении шпуров ма­териал. Интервал опробования следует принимать равным 1 м. При отборе проб всеми перечисленными выше методами запрещается их сокращение в месте взятия. Весь материал проб должен быть сдан в проборазделочную.

2. Опробование в капитальных, подготовительных и нарезных выработках

Горизонтальные горные выработки, пересекающие рудные тела вкрест простирания (квершлаги, орты, камеры), в случае равномерного и однородного оруденения опробуются по одной из стенок, без разделения на секции. В случае неоднородного ору­денения пробы отбираются секционно. Длину секций следует выби­рать в зависимости от мощности отдельных типов руд. На грани­цах балансового и забалансового оруденения при горизонтальном расположении проб длину секции следует уменьшать до 2 м. При выходе горных выработок, проходимых вкрест простирания оруде­нения, ее пределы рудных тел рекомендуется опробовать их в ин­тервале 10 м от контактов в сторону лежачего и висячего боков точечно-линейным методом.

Рудные штреки опробуются на всю вскрытую мощность рудного тела. Расстояние между опробуемыми сечениями рекомен­дуется принимать равным 8-10 м. Обязательно взятие проб в мес­тах задания скважин эксплуатационной разведки. Кроме точечно-линейного и бороздового способов опробования, для оперативно­го решения вопроса о направлении проходки рудных штреков целе­сообразно пользоваться методом экспресс-анализа руд, описанным ниже. Полевые штреки опробуются лишь на участках пересечения ими рудных тел.

Для проведения экспресс-анализа методом отпечатков на фотобумаге необходимо иметь азотную кислоту (концен­трация 1:1) и раствор двузамещённого фосфорнокислого натрия (50 г на 1 л воды). Для производства отпечатков на наждачном круге изготовляются пришлифовки отобран­ных для аналива штуфов. Реактивы наносятся на фотобу­магу с помощью фильтровальной бумаги (можно заранее увлажнить фильтровальную бумагу азотной кислотой и ам­миачным раствором диметил-глиоксима и держать их в плотно закрывающихся баночках). Ход аналива следующий: На заранее обработанную фиксажем и фосфорнокислым на­трием просушенную фотобумагу накладывают фильтр, смо­ченный азотной кислотой, затем плотно прижимают пришлифовку к фотобумаге и выдерживают в течение 1 минуты, после чего отпечаток проявляют с помощью фильтровальной бумаги, смоченной в однопроцентном аммиачном рас­творе диметил-глиоксима. В местах соприкосновения никеленосных минералов с фотобумагой на последней появ­ляются вишнёво-красные отпечатки этих минералов, сохра­няющие их размер и конфигурацию. С помощью палетки под­считывают количество отпечатков минералов, приходя­щихся на 1 см² площади и определяют содержание никеля в штуфе умножив количество отпечатков на 0,265.

Нарезные горные выработки (выработки горизонтов под­сечки и скреперования) опробуются на всю вскрытую мощность руд­ного тела точечно-линейным или бороздовым способом. Пробы отбираются по забою или по одной из стенок выработки (если она располагается вкрест простирания рудного тела).

Восстающие, пройденные по лежачему боку рудного тела, опробуются на всю вскрытую мощность. Расстояние между опробуе­мыми сечениями равно 8-10 м. Пробы рекомендуется брать по забою или по одной ив стенок восстающего.

3. Опробование в очистных выработках

При системе разработки горизонтальными слоями с закладкой выработанного пространства опробуется каждый слой. По вкрапленным рудам опробуются обе стенки слоя, а по "серой" руде, оруденелой брекчии и массивным рудам - по одной из стенок (по­очерёдно - но восточной и западной).

При варианте камерно-столбовой системы разработки с выемкой полезного ископаемого на полную мощность без разделения на слои опробуются обе стенки камер. Опробование ведётся на полную мощность рудного тела, с интервалами между опробуемыми сечениями 8-10 м. При варианте камерно-столбовой системы раз­работки с потолкоуступной или почвоуступной выемкой полезного ископаемого (с нижней или верхней подсечкой) опробование ведёт­ся по мере отработки слоев по обеим стенкам камеры с интервала­ми 8-10 м. При этом следует стремиться к тому, чтобы секции, отобранные в разных слоях и находящиеся на одном каком-либо оп­ределённом расстоянии от горизонта подсечки, образовывали в со­вокупности "сквозную" пробу на полную мощность рудного тела.

Пробы, отбираемые в очистных выработках при примене­нии камерно-столбовой системы разработки, располагаются по нор­мали к простиранию залежи, а при применении выемки горизонталь­ными слоями с закладкой - по нормали или горизонтально.

Привязка проб производится от расположенных в камере маркшейдерских точек, в соответствии с рекомендациями. По результатам привязки интервалы отбора проб и их положение нано­сятся на первичные геологические зарисовки.

Контроль за полнотой выемки полезного ископаемого в очистных выработках следует осуществлять на основе данных опро­бования шпуров. Контрольные шпуры задаются по сетке 10 х 5-8 м (по два шпура через 10 м по падению рудного тела).

Для контроля качества вкрапленных руд с целью решения вопроса об отнесении их к промышленным или непромышленным, в очистных выработках целесообразно использовать также минералоги­ческий метод экспресс-анализа описанного выше. Для этой цели необходимо произвести анализ трёх-четырёх штуфов на интервале в один метр.

4. Опробование скважин эксплуатационной разведки

Для опробования скважин колонкового бурения при диа­метре скважин больше 46 мм в пробу отбирается половина керна. При диаметре скважин 46 мм и меньше в пробу идёт весь керн. Де­ление керна может выполняться на керноколе или вручную. В последнем случае удобно пользоваться коротким брусом с прямоуголь­ным вырезом в середине, куда кладётся керн.

Опробование керна ведётся совместно с его документаци­ей, по участкам с макроскопически однородным оруденением, но не реже, чем через 3 м. Разметку интервалов опробования ведёт геолог, проводящий документацию. На границе балансового и за­балансового оруденения в скважинах, ось которых расположена по нормали к залеганию залежи, целесообразно уменьшать интервалы опробования до 1 м, а в горизонтальных скважинах - до 2 м. Участки с явным отсутствием оруденения не опробуются.

При опробовании разведочных скважин ударно-вращатель­ного бурения в пробу поступает весь шлам. Для сбора шлама ис­пользуется шламосборник и отстойник, схемы которых представлены на рис.3.4. Интервалы опробования принимаются равными 1 м.

При бурении проектируемых эксплуатационных скважин на горизонте -170 м СРТ месторождения «Котсельваара» отобрано 758 керновых проб, причем 354 из них рудные по борту 0.4% Ni, или 326 по борту 0.6% Ni. Таким образом, количество рудных проб увеличивается при уменьшении бортового содержания Ni, что естественно.

5. Обработка проб

Соотношение между весом проб и диаметром частиц в процессе обработки должно соответствовать формуле:

, (3.4)

где Q - минимальный вес пробы, кг, d - диаметр наибольших час­тиц, мм, и k- коэффициент, определяемый характером руды и для руд Печенги равный 0,2.

В соответствии с этой формулой обработка проб производится по следующей схеме (см. рис.3.5):

Пробы, отобранные линейно-точечным и бороздовым спосо­бами, а также пробы керна обрабатываются, начиная с дробления на щековой и валковой дробилке до d = 2 мм. Пробы бурового шла­ма после просушки обрабатываются, начиная с дробления на валко­вой дробилке до d = 1 мм. Пробы буровой пыли пропускают сразу через дисковый истиратель. Вес проб шлама и пыли в процессе об­работки должен соответствовать вышеуказанной схеме.

Рис.3.5. Схема обработки проб

1) дробление на щековой и валковой дробилке до d = 2 мм,

2) поверочное грохочение (просеивание) на грохоте с диаметром отверстий 2 мм,

3) перемешивание с помощью воронки,

4) сокращение пробы до 0,8 кг на струйчатом делителе,

5) дробление на валковой дробилке до d = 1 мм,

6) поверочное грохочение (просеивание) до d = 1 мм,

7) сокращение пробы до 0,2 кг на струйчатом делителе,

8) истирание на дисковом истирателе до d = о,15 мм (100 меш),

9) поверочное грохочение (просеивание) до d = 0,15 мм,

10) перемешивание методом перекатывания на клеёнке и

11) сокращение пробы способом вычерпывания по квадратной сетке до 50-75-граммовой пробы, идущей для анализа и 50-75-граммовой пробы-дубликата.

Для проб, взятых бороздовым, линейно-точечным и шпуро­вым способами, дубликаты не изготовляются. Дубликаты лаборатор­ных проб керна скважин эксплуатационной разведки хранятся в гео­логических отделах рудников до очередного генерального пересчёта запасов и утверждения его в ГКЗ. По истечении сроков хранения дубликаты уничтожаются, на что составляется соответствующий акт.

6. Химические анализы

Все забойные пробы, взятые бороздовым и линейно-точеч­ным способами, а также пробы, составленные из керна скважин экс­плуатационной разведки, анализируются на содержание в них никеля и меди. Пробы буровой муки или шлама, взятые из контрольных шпуров, пробуренных по серпентинитам, анализируются только на никель; содержание меди в этом случае принимается равным поло­вине содержания никеля, т.е. . Пробы, взятые из керна скважин эксплуатационной разведки, а также забойные пробы, взятые бороздовым или точечно-линейным способом, анализи­руются дважды, разными исполнителями. Пробы буровой пыли и шлама анализируются однократно.

Для анализов на Со, платиноиды, Ag, Аu, Sе, Те со­ставляются групповые пробы по типам руд. Количество групповых проб должно составлять не менее 5%, от общего числа рядовых проб. Для определения шлакообразующих количество групповых проб составляет 1% от общего числа рядовых проб. На полный химический анализ передаётся не менее 20 проб ежегодно.

7. Документация опробования

Материал пробы помещается в мешок, к которому при­крепляется этикетка с указанием номера пробы (номер пробы в этом случае устанавливается геологическим отделом). В тех случаях, когда пробы отбираются для контрольных шпуров по вкрапленным рудам, необходимо кратко указать это в надписи на этикетке (например: "к/ш по серп.").

Наименование выработки, привязку пробы, способ, с помощью которого проба взята и дату опробования следует фик­сировать, в полевой книжке опробования и в журнале регистрации проб, хранящемся в геологическом отделе.

В проборазделочной перед обработкой пробы ее номер по геологическому отделу рудника и способ, с помощью которого эта проба взята, фиксируются в специальном журнале обработки проб, где указывается также дата поступления и обработки про­бы, а также фамилия обработавшего её; рабочего. В этом журнале пробе присваивается порядковый номер ее обработки и химичес­кого анализа (номер пробы "по химлаборатории"). Этот номер проставляется чернилами на пакетах, в которых находятся проба и дубликат. По мере получения химических анализов их резуль­таты взносятся в каталоги химанализов, хранящиеся в геологи­ческих отделах рудников.

Участковый геолог обязан своевременно нанести пробу на полевую зарисовку при документации. В процессе камеральной обработки места взятия проб и содержания в них полезных компо­нентов должны быть нанесены на чистовые зарисовки и разрезы, и также на колонки скважин.

8._Контроль опробования

Контролю подвергаются все этапы опробования - отбор проб, их обработка и химический анализ.

Контроль отбора проб следует производить в связи с опробованием ранее не встречавшихся разновидностей руд, отли­чающихся но минералогическому составу или текстуре. Для контроля способов отбора проб необходимо отбирать по каждому типу руд не менее 20-30 контрольных проб, сопряжённых с уже отоб­ранными. Забойные контрольные пробы отбираются бороздовым спо­собом с шириной борозд 10 см и глубиной 4-5 см. Пробы буровой ныли и шлама контролируются результатами опообования керна скважин колонкового бурения. Отбор проб керна контролируется путём направления на химический анализ части керна, оставшей­ся после отбора основной пробы.

Для контроля процесса обработки проб рекомендуется собирать отходы, образующиеся при сокращении. Эти отходы подвергаются обработке по той же схеме, что и основная проба. Качество обработки основных лабораторные проб определяется путём вычисления средних расхождении между результатами ана­лизов основных проб и проб по отходам. Количество определений должно быть не менее 20-30. Контроль обработки проб произво­дится в тех же случаях, что и контроль отбора проб.

Достоверность химических анализов должна быть под­тверждена данными внутреннего контроля, выполняемого путём повторных анализов зашифрованных дубликатов в лаборатории рудника, а также данными внешнего контроля - химическим ана­лизом зашифрованных дубликатов проб в других лабораториях. Отбор дубликатов должен проводиться регулярно и охватывать все минералогические типы руд. Минимальное количество конт­рольных определений по каждому типу руд должно быть не менее 15-20 за полугодие.

При статистической обработке результатов контроля опробования следует пользоваться методикой, изложенной в таблице 3.8. Допустимые величины определяются как среднее арифметическое из разностей основного и контрольного анализов, без учета знаков. Нижние пределы погрешностей принимаются для наиболее высоких, а верхние – для наиболее низких содержаний компонентов.

Таблица 3.8