Оконтуривание рудных тел по мощности

Оконтуривание рудных тел по мощности проводится в каждом конкретном пересечении рудного тела, независимо от типа горной выработки, выхода его на поверхность или вскрытия буровой скважиной. Для этой цели используются различные способы опробования: бороздовое, задирковое и керновое. Не используются для оконтуривания точечный, штуфной способ и способ вычерпывания, которые могут дать информацию о минеральном и химическом составе руды, но не могут служить основанием для проведения любого, в том числе и нулевого контура рудного тела.

Рассмотрим перечисленные выше способы оконтуривания рудных тел.

1.1 Бороздовый способ. Этот способ наиболее широко применяется при опробовании рудных тел в естественных обнажениях и горных выработках (канавах, шурфах, шахтах, штольнях и т. д.) на всех стадиях поисково-разведочных и эксплуатационных работ. Целью бороздового способа является выяснение минерального и химического состава руд. Большую роль играет при этом способе опробования выбор направления борозды. Оно должно обязательно совпадать с направлением максимальной изменчивости (невыдержанности) распределения оруденения в рудном теле. Таким направлением в большинстве случаев является направление истинной мощности рудного тела или, как говорят, вкрест простирания рудного тела. При отборе бороздовой пробы (борозды) очень важно производить равномерный отбор материала по всей длине пробы, независимо от твёрдости горных пород, слагающих рудное тело.

При однородности рудного тела, то есть при отсутствии на отдельных его участках визуально наблюдаемой различной окраски, изменения характера вкрапленности рудных минералов, зон трещиноватости и других отличительных особенностей вся его мощность характеризуется простыми бороздовыми пробами. Если в строении рудного тела визуально выделяются разные по строению и (или) по составу участки, опробование производится секционными бороздами, причём в самостоятельную пробу (борозду) отбирается однородный материал, отличающийся от материала других частей рудного тела по линии опробования. Например, если рудное тело образовано тремя разновидностями руды, то по каждой разновидности необходимо взять самостоятельную пробу, а все три пробы будут характеризовать рудное тело на всю вскрытую по этой линии его мощность (рис. 1).

Во многих случаях оруденение распространяется за пределы непосредственных, макроскопически видимых его границ, перемещаясь во вмещающие породы. Содержание полезных компонентов в этих случаях во вмещающих породах может быть значительно выше минимально промышленного. Поэтому необходимо проводить отбор бороздовых и любых других проб и по вмещающим породам, обеспечивая полное оконтуривание изучаемого рудного тела. Только в таком случае будет возможно определить истинные размеры и соответственно – истинный объём рудной массы в этом рудном теле.

Так, на редкометальных месторождениях Среднего Тимана для ограничения (оконтуривания) рудных тел применялась следующая методика, полностью себя оправдавшая при подсчёте запасов руды. Согласно этой методике породы висячего и лежачего боков рудного тела опробовались с каждой стороны тремя бороздовыми пробами. Непосредственно на контакте с рудной жилой из вмещающих пород отбирались последовательно две бороздовые пробы длиной по 0,5 от длины прилегающей пробы по рудной жиле. Третья проба по длине равнялась длине этой прилегающей к зоне контакта пробе. В случае, если длина борозды по рудной жиле составляла 80 см, по вмещающим породам с этой стороны жилы отбирались последовательно две пробы длиной по 40 см, а последующая бороздовая проба (завершающая схему) имела длину основной пробы по жиле, то есть 80 см. Таким способом практически во всех случаях удавалось выполнить оконтуривание рудных тел (рис. 2) при первичной документации и опробовании.

=-х

При этом надо иметь в виду, что в каждом конкретном случае схема опробования рудных тел выбирается исходя из конкретных условий их залегания и с учётом результатов первичного опробования. В таком случае не возникает необходимости повторного проведения трудоёмкого процесса рядового опробования после получения результатов химических анализов. Часто это к тому же бывает технически невыполнимо, так как горные выработки после проходки, геологической документации и опробования, в соответствии с требованиями техники безопасности, подлежат засыпке (ликвидации).

Длина бороздовой пробы определяется мощностью рудного тела или опробуемого интервала и его однородностью. Она изменяется в пределах от 0.3 м до 3–4 м. При неоднородном строении рудного тела отбираются секционные пробы при длине секции не менее 0.3–0.4 м по каждой разновидности руды. При мощности рудной зоны менее 0.3 м бороздовые пробы считаются не представительными и заменяются другим способом опробования (задирковым). Бороздовые пробы длиной свыше 1 м отбираются по мощным рудным телам однородного строения и состава.

Сечение борозды чаще всего принимается прямоугольным, реже – треугольным. Ширина борозды, как правило, больше глубины. Сечение бороздовой пробы напрямую зависит от мощности рудной зоны и характера распределения в ней рудных компонентов.

Г. Д. Ажгирей и др. (1954) рекомендуют для бороздовых проб прямоугольной формы следующие сечения:

При меньшей мощности рудных тел соответственно увеличивается сечение борозды. Правильность выбора размеров сечения борозды проверяется контрольным отбором по этому же направлению пробы большего сечения. При отборе проб очень важно строго выдерживать принятое сечение по всей длине пробы, независимо от крепости горных пород, входящих в опробуемое сечение.

На некоторых месторождениях применяется разновидность бороздового опробования, называемая пунктирной бороздой. При этом способе опробования отбирается не сплошная борозда (или секционная) по всей мощности рудного тела, а с перерывами. Как правило, пунктирное опробование требует контрольной проверки нормальным бороздовым опробованием. Пунктирные бороздовые пробы отбираются при большой мощности рудных тел и весьма равномерном характере распределения оруденения в рудной зоне.

При секционном опробовании и очень крепких породах сечение борозды необходимо увеличивать, что повышает достоверность опробования.

Для россыпей золота, платины, редкометальных и некоторых других минералов сечение борозды также необходимо увеличивать до 20 х 10 см.

В горных выработках бороздовое опробование производится в зависимости от условий залегания рудных тел и вмещающих горных пород. Так, при крутопадающих рудных телах (например, жилах) в канавах и других горизонтальных горных выработках (штольни, штреки и др.) они опробуются по забою, кровле или подошве выработок. В вертикальных горных выработках (шурфы, шахты, восстающие и др.) чаще опробуются их забои и стенки (рис. 3, 4).

Отбор бороздовых проб производится вручную с помощью твёрдосплавного зубила и молотка (кувалды) по предварительно намеченному контуру пробы. Правильность отбора выбранного сечения контролируется взвешиванием материала отобранной пробы и сравнением полученного значения веса с расчётным для принятого сечения борозды по формуле:

P=а х b x c x d, где:

a, b, c – линейные размеры борозды (длина, ширина, глубина);

d– объёмный вес руды;

Р – вес пробы.

Опробование тщательно документируется: место отбора точно показывается на карте или плане опробования, на зарисовке горной выработки в полевом дневнике или журнале опробования в более крупном масштабе. При этом детально описываются все текстурно-структурные особенности рудного материала, вошедшего в пробу, отмечаются визуально выявленные минеральные особенности руды и вмещающих горных пород.

Следует иметь в виду, что на первой стадии изучения месторождения, особенно в случае оруденения вмещающих горных пород лежачего и (или) висячего боков, за пределами непосредственно рудного тела (например, жильного) отбирается по 3 пробы. Напомним, что на первой стадии работ непосредственно в зоне контакта с жильным телом длина двух проб должна быть равна половине длины приконтактовой пробы по жильному телу, а третья проба отбирается длиной, равной приконтактовой (рис. 2). Таким способом намечается схема опробования при проведении последующих поисковых, оценочных или разведочных работ, обеспечивающая ограничение рудного тела одной безрудной (с содержанием полезного компонента ниже минимально промышленного содержания). В последующем схема отбора проб по вмещающим породам корректируется с учётом результатов по пробам первой стадии.

1.2 Задирковый способ. Применяется при поисково-разведочных работах на маломощных жильных рудных телах (если мощность их не превышает, как правило, 30 см) и при опробовании рудных тел с крайне неравномерным распределением полезных компонентов. Он является также способом контроля бороздового и других способов (за исключением валового). Такое опробование проводится только по рудной зоне. Вмещающие горные породы опробуются при этом бороздовым способом. В пробу обычно отбирается из выбранного сечения вся рудная масса из забоя, подошвы или стенки горной выработки, а также из естественного обнажения. Длина задирковой пробы обычно не превышает 1 м, а глубина её значительно больше, чем глубина борозды и чаще всего достигает 10 см. Она находится в прямой зависимости от мощности рудного тела.

При отборе задирковых проб особое внимание следует уделять выравниванию поверхности, с которой будет отобрана проба. Как и при отборе бороздовой пробы, необходимо строго следить за соблюдением правильного сечения пробы и полным выбором материала задирковой пробы. Контроль пробоотбора и в этом случае осуществляется взвешиванием собранного в пробу материала и сравнения его с расчётным весом пробы, который получается таким же способом, что и при бороздовом опробовании.

Места отбора проб с указанием особенностей материала пробы, особенно в случае наличия гнёзд богатых руд или крупнокристаллических рудных минералов, струйчатого или полосчатого распределения рудных или каких-либо других минералов тщательно зарисовывается. Параллельно производится детальное описание всех установленных особенностей рудного тела.

1.3 Керновый способ. Проба ориентируется вдоль столбика керна. Длина её зависит от мощности рудного тела и составляет до 1.0–1.5 м. При меньшей мощности рудного тела (рудной зоны) длина пробы будет соответственно меньше. При больших мощностях рудных тел и однородности руды она может быть увеличена до 2–3 м, в редких случаях – до 5 м. Увеличение длины керновой пробы должно быть обосновано предварительным опробованием более короткими интервалами (до 1 м) и, как правило, в случае относительно равномерного распределения оруденения по мощности. Минимальная длина пробы по керну обычно не бывает менее 25 см.

При возможности выделения в составе рудного тела (рудной зоны) разных сортов руды опробование производится по интервалам, соответствующим участкам рудного тела, сложенным рудой разных сортов, то есть секционными пробами, описанными выше, при описании бороздового метода.

Вмещающие породы лежачего и висячего боков опробуются самостоятельными пробами длиной, обеспечивающей ограничение контура (оконтуривание) рудного тела. Непосредственно на контакте с визуально выделенной рудой отбираются пробы длиной по 0.25–0.5 м, а далее могут быть отобраны более удлинённые пробы (до 1 м). Схема отбора проб вырабатывается на основании визуального изучения разреза и результатов минералого-химических исследований по ранее опробованным интервалам этого рудного тела или аналогичных рудных тел изучаемого рудного поля (месторождения).

В пробу по керну отбирается половина столбика керна, раскалываемого пополам вдоль длинной оси с таким расчётом, чтобы в неё вошла зеркальная половина керна (рис. 5). Это особенно важно при наклонном положении рудных жил и прожилков или при наклонном залегании вмещающих горных пород.

В таком случае необходимо провести контрольные анализы по расколотым и распиленным образцам руды и вмещающих её пород. В случае отсутствия разубоживания или, возможно, обогащения руды в процессе распиловки, этот наиболее производительный и современный способ является более предпочтительным.

Опробование керна сопровождается детальной зарисовкой места отбора пробы и подробным описанием опробованного интервала с выделением секций проб по сортам или типам руд.

В процессе бурения часть рудной зоны разбуривается (разрушается буровым инструментом), истирается и превращается в шлам, выносимый из ствола скважины вместе с промывочной жидкостью. При выходе керна по рудным интервалам менее предусмотренного проектным заданием (обычно менее 70%) дополнением к материалу керновых проб может служить рудный шлам. Отбор проб шлама необходимо производить также в тех случаях, когда в процессе бурения происходит систематическое обогащение или разубоживание рудного керна за счёт его избирательного истирания. При низком выходе рудного керна применяется бурение без промывки или более короткими рейсами.

Отбор проб шлама производится с тех же интервалов, что и проб керна. Он (шлам) осаждается или улавливается специальными шламовыми трубами, устройствами в виде желобов с перегородками и чанов. После просушивания и взвешивания шлам дробится, истирается и отправляется на исследование химическим, минералогическим, спектральным или каким-либо другим методом.