【摘 要】固體礦產(chǎn)勘查中,常常會遇到取樣以及樣品分析上的問題,根據(jù)其含量的多少來確定勘查的固體是否為礦產(chǎn)資源。因此對固體礦產(chǎn)進(jìn)行取樣以及樣品分析是非常重要的。針對不同的礦產(chǎn),需要采用不同的取樣方法,如剝層法、刻槽法、全巷法等對礦產(chǎn)的質(zhì)量以及礦產(chǎn)中所含物質(zhì)的組分等進(jìn)行研究。取樣完成后還需要對樣品進(jìn)行一定程度的加工,保證其各項規(guī)格都達(dá)到了測試分析的要求,而后才能進(jìn)行樣品的分析,文章中主要對坑探工程取樣的刻槽法進(jìn)行分析,樣品分析最后對研究分析出的成果進(jìn)行系統(tǒng)誤差、偶然誤差等現(xiàn)象的檢查,以保證分析成果能夠最大程度接近礦產(chǎn)的實際情況。
【關(guān)鍵詞】固體礦產(chǎn);取樣;樣品分析;檢查處理
一、固體礦產(chǎn)取樣
固體礦產(chǎn)取樣一般都是在勘查工作中進(jìn)行的,不同的取樣工作能夠確定出不同的礦產(chǎn)指標(biāo)。化學(xué)取樣能夠檢測出礦產(chǎn)的質(zhì)量以及在固體礦產(chǎn)中的組成分布?;瘜W(xué)取樣不僅能夠確定出礦產(chǎn)中的有害組分與有用組分的含量與種類,而且能夠確定出這些組分的存在狀態(tài)和不同組分的分布規(guī)律,從而確定出礦體和非礦體之間的界線,以便在開采時能夠確定出礦體的損失以及貧化等情況。而進(jìn)行化學(xué)取樣時需要在不同的礦產(chǎn)工程中進(jìn)行,化學(xué)取樣的方式有鉆探工程取樣與坑探工程取樣兩種。
(一)坑探工程取樣
坑探工程主要包括了沿脈、探槽、淺井、穿脈等,取樣的主要方式就是在坑探的過程中對一些已經(jīng)裸露的礦產(chǎn)與工程中的圍巖進(jìn)行樣品采集。取樣的主要方法包括全巷法、剝層法、刻槽法、打眼法和方格法等。文章主要對刻槽法這種取樣方式進(jìn)行研究與論證。
刻槽法是在礦產(chǎn)上按照規(guī)定的尺寸大小挖下一個槽,在挖槽的過程中鑿取得礦產(chǎn)就是樣品,而這個挖出來的槽被稱作樣槽。為了能夠保證使用刻槽法采取的樣品更加準(zhǔn)確客觀的反映出礦產(chǎn)的各項品質(zhì)及含量,進(jìn)行樣槽布置時要將其布置在礦體中成分變化最大的方向上,并保證樣槽能夠完全的穿過礦產(chǎn)。進(jìn)行取樣時都需要按照一定的規(guī)格進(jìn)行,因此樣槽同樣需要按照一定的規(guī)格進(jìn)行挖掘。樣槽的規(guī)格主要包含三個方面:樣品長度、斷面形態(tài)以及規(guī)格。詳情見下表1。
根據(jù)礦產(chǎn)產(chǎn)狀與形態(tài)的不同,需要將樣槽布置在不同的位置,樣槽布置位置的確定需要根據(jù)礦產(chǎn)具體情況確定。遵循的原則如下:
一般情況下都將樣槽布置在探槽的底部進(jìn)行取樣。如果礦產(chǎn)傾斜程度比較大,傾角大于了四十五度,樣槽同樣布置在槽底。如果礦產(chǎn)傾斜程度比較小,傾角小于了四十五度,取樣可以在槽壁上完成。如果礦產(chǎn)幾乎沒有傾斜角度,取樣時需要在槽壁上進(jìn)行階梯形狀的挖掘采取。
垂直坑道的情況下,一般將樣槽在井壁進(jìn)行開挖,礦化比較均勻的情況下在同一個井壁進(jìn)行取樣即可,礦化不均勻時需要在不同的井壁進(jìn)行取樣之后再進(jìn)行合并成為一個樣品。而穿脈坑道進(jìn)行取樣時也會選擇在井壁上,如果礦產(chǎn)傾斜的角度小于三十度,屬于緩傾斜,樣槽的布置需要沿著礦產(chǎn)的厚度方向。
如果礦產(chǎn)傾斜的角度大于六十度,屬于陡傾斜,樣槽的布置需要沿著水平方向進(jìn)行。
如果礦產(chǎn)的傾斜角度處于兩者之間,選擇垂直或水平刻槽均可。沿脈坑道的情況下,如果礦產(chǎn)角度較陡,一般選擇在頂板上取樣,而礦產(chǎn)角度較緩時,一般在壁上取樣。而在其余情況下會選擇在掌子面上進(jìn)行取樣。如果礦產(chǎn)的差異性較大,需要采取多個樣品合并成一個樣品,以保證樣品具有足夠的代表性。
(二)鉆探工程取樣
鉆探工程取樣是指在進(jìn)行鉆探工程施工的過程中取得巖屑、巖礦芯等樣品的方式。獲得巖礦芯一般是使用劈芯機(jī)沿著礦產(chǎn)的長軸方向上將礦芯劈成兩份或四份,取其中的一份作為樣品。在進(jìn)行該過程時,應(yīng)該要保證所取樣品與礦產(chǎn)總體具有相同的品位。采取礦芯為樣品是最為常見的鉆探工程取樣。如果所取得樣品受到了嚴(yán)重磨損時,需要采用巖礦粉進(jìn)行取樣。
此外,在鉆探工程中,有時為了了解礦產(chǎn)的質(zhì)量與進(jìn)行礦產(chǎn)開采的具體條件,需要對圍巖以及礦石的技術(shù)性質(zhì)進(jìn)行一定了解,此時需要進(jìn)行技術(shù)取樣。技術(shù)取樣完成的只要是礦產(chǎn)物理性質(zhì)的測定。
二、樣品的分析檢查
(一)樣品加工
進(jìn)行樣品加工主要有四個環(huán)節(jié),分別為:破碎、篩選、拌勻以及縮分,以保證稍后進(jìn)行分析檢查的樣品大小、重量等方面都能夠達(dá)到相關(guān)檢驗要求,尤其是在礦產(chǎn)樣品的組分均勻上更是要達(dá)到要求。
(二)樣品分析
根據(jù)分析用途以及分析項目的差異,樣品的分析可以分為基本分析、組合分析、多元素分析以及全分析等。在礦產(chǎn)的整個勘查過程中都會存在基本分析,該分析方法的主要目的在于查出礦產(chǎn)當(dāng)中有用成分的種類及其含量,以對礦產(chǎn)的質(zhì)量有所了解,同時基本分析所得的數(shù)據(jù)能夠為礦產(chǎn)儲量的計算以及礦石類型的劃分提供依據(jù)。根據(jù)礦種的不同,基本分析中所包含的分析項目也有所不同。多元素分析主要對礦產(chǎn)當(dāng)中所含有的有害元素與有益元素含量及其種類進(jìn)行分析,為組合分析提供礦產(chǎn)種類方面的數(shù)據(jù)。多元素分析主要是通過光譜分析進(jìn)行一定程度的定量分析,再加上礦物共生組合、礦石類型等內(nèi)容確定礦產(chǎn)中含有的種類。組合分析為了能夠清楚了解出礦產(chǎn)當(dāng)中所含有的有益成分與有害成分,將有益成分進(jìn)行回收利用,對有害成分進(jìn)行處理。全分析包括化學(xué)全分析與光譜全分析兩種,其中化學(xué)全分析擁有較高的精度,能夠充分了解礦產(chǎn)中各個組分的含量。而光譜全分析精度不高,只能對礦產(chǎn)中的元素含量進(jìn)行大致了解。
(三)樣品的檢查處理
在樣品分析過程中,由于采樣、樣品加工以及樣品分析等各個環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生一定誤差,因此樣品的分析結(jié)果也會出現(xiàn)一定誤差。為了盡可能保證樣品分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,需要對樣品分析進(jìn)行檢查。檢查可以分為內(nèi)檢、外檢以及仲裁。
內(nèi)檢是在原分析單位進(jìn)行重新的檢查,取出礦產(chǎn)樣品總量的5%到10%,作為副樣另行分析,這樣的檢查方式能夠檢查出樣品分析中存在的偶然誤差。外檢是指將樣品交給別的單位進(jìn)行樣品分析,一般取礦產(chǎn)樣品總量的3%到5%,這樣的檢查方式能夠檢查出樣品分析中存在的系統(tǒng)誤差。如果這兩種方式都不能解決礦產(chǎn)樣品分析中存在的誤差,需要將樣品交與資歷更高的單位進(jìn)行仲裁。
1.偶然誤差的處理
進(jìn)行偶然誤差處理時可以采用超差率的計算方式確定,如果超差率大于30%,說明樣品分析結(jié)果中的偶然誤差超過了容許范圍,需要進(jìn)行外檢或內(nèi)檢,如果再次進(jìn)行檢驗的結(jié)果仍然沒有變化,則需要進(jìn)行仲裁甚至返工。
超差率的計算公式:N=×100%
另外單樣的總體相對誤差的計算也能夠作為偶然誤差處理的方式。如果該值大于礦產(chǎn)的允許誤差,需要進(jìn)行外檢或是內(nèi)檢,以降低偶然誤差。
總體相對誤差計算公式:M=×100%
2.系統(tǒng)誤差的處理
進(jìn)行系統(tǒng)誤差處理的方法分為簡單處理和數(shù)理統(tǒng)計法。文章主要對數(shù)理統(tǒng)計法進(jìn)行簡要闡述。
數(shù)理統(tǒng)計法中需要計算概率系數(shù)t,以此來判斷結(jié)果中是否存在系統(tǒng)誤差。根據(jù)t的大小,確定是否需要對樣品分析返工以及仲裁。
三、結(jié)語
對固體礦產(chǎn)進(jìn)行取樣以及樣品分析對于礦產(chǎn)資源的開發(fā)而言是非常重要的。取樣方法會根據(jù)不同的礦產(chǎn)而有所不同,現(xiàn)主要使用的取樣方法有剝層法、刻槽法、全巷法等。取樣完成后還需要對樣品進(jìn)行加工,保證其大小、質(zhì)量滿足要求后才能進(jìn)行樣品的分析,最后還應(yīng)該對樣品分析成果進(jìn)行檢查與處理,以保證分析成果的可靠性。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介:楊文卓(1987- ),女,本科,助理工程師,長期從事MAPGIS繪制地質(zhì)圖,提供礦山建設(shè)設(shè)計所需要的礦產(chǎn)儲量和地質(zhì)資料的矢量化工作,對地質(zhì)情況調(diào)查研究工作提供提供圖幅輸入、顯示、修改的操作。