第七章 矿产取样及质量评定

5).矿石工艺性质研究 矿石工艺性质是指矿石的加工工艺性能，即矿 石的可选性及可冶性能。 矿石一般都是复杂的矿物集合体，除极少数可 以直接利用外，大多数需经一系列加工工艺处 理过程才能达到矿石的矿物原料的经济合理利 用。
二、矿产取样
• • • • • (一)、矿产取样的概述 (二)、矿产取样种类 (三)、样品采集方法 (四)、样品加工 (五)、鉴定、分析、测试及试验
6)
矿产自然特性的影响
• 矿体各标志变化的方向性 • 矿体的内部结构特点
• 有用组分品位分布的方差（均方差、变 化系数）；
目的 了解矿石质量及矿床中的物质组份的分布规律，
要达到该目的，只有通过化学取样才能够达到。
• (三)、化学取样
任务 • 定义： 化学取样是指通过对采集来的有 ★ 确定有用组份、有害组份、有益组份的种类和含量， 代表性样品的化学分析，测定矿石及近矿围 以及他们的 赋存状态及分布规律→确定矿与非矿 岩中的化学成分及其含量的工作。 ★圈定矿体界线 →确定矿与非矿的界线 –化学取样是最基本最经常进行的取样种类，所以， ★划分矿石的自然类型和工业品级 也常被人们称为“普通取样”。 →并圈出它 们的分布地段 ★了解开采时的贫化和损失情况
• •
影响取样代表性的因素 除矿石质量本身的变化性以外，从采样工作的角度 分析，则样品的数量、样品间距、样品的几何特征是其 主要的影响因素，同时，明显受供采样的探矿工程制约。
样品数量对取样结果的影响表现为：对同一矿体(矿段)采集样 品的数量越多，其取样代表性越好，反之，样品数量越少，其代表
•
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样品间距的影响表现为：样品间距越密，则取样数量越多，其 代表性越好。 ①在品位的变化为随机性变化时，若取样范围一定， 反之，代表性越差；②在品位变化为方向性变化时，样品间距越密， 代表性越好，即越能反映矿石质量自然变化性。这时用较稀疏取样
–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。 –分类： 化学取样据其取样对象可分为钻 探取样和自然露头及坑探工程取样。
1、坑探工程取样 坑探工程包括探槽 (exploration trench)、浅井 (1) 、刻槽法 、沿脉、穿脉、暗井等，在以上工程中 A(shaft) 、定义 对揭露的 矿体和 围岩进行样品的采集叫坑探 在矿体或围岩上按一定的规格开一个槽，该槽 工程取样（包括天然露头） 中凿下的为样品，槽子称为样槽 sampling 取样方法 有：刻槽法carve、剥层法stripping、 channel ，这种采样方法叫做刻槽法 全巷法whole tunnel method、方格法square pattern method、拣块法picked sampling method、打眼法cut hole method等
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。
• 1、材料取样中，根据具体采样位置不同可分 为：
– 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：
– 化学取样、岩矿鉴定取样、技术取样和加工技术取
★确定有用组份和有害组份的含量→确定化学 组分 → 化学取样 ★确定物理性质 → 物理取样 ★确定矿石的岩石学特征 → 岩矿鉴定取样 ★确定矿石的 加工技术性能 → 加工技术取样
δ = σ/√n 其是品位观测值的标准差σ与观测次数n的函数。
相对误差τ
τ=δ/φ×100% 最大误差δmax = tδ 平均值置信区间为：φ－ tδ＜Φ＜φ＋ tδ
• 分级代表性及个体代表性的评价
• 分级代表性的评价可以建立各级品 位频率的置信区间。如果已知矿床品位 的分布律，也可进行分布律的检验。 • 个体代表性的评价可用单个样品影 响范围内的加密取样，或利用更可靠(如 规格更大)的相同或不同取样方法进行误 差评定。
研究矿石结构、构造及矿物嵌布特征是选择选 矿方法及工艺流程的基础和依据。
4).矿石的技术物理性质 矿石的技术物理性质是指矿石和近矿围岩的物 理机械性质。如：矿石体积质量、松散系数、 抗压强度、硬度、脆性、磁性和电性等，研究 技术物理性质的目的是为矿石储量估算、矿床 经济评价及矿山建设设计和开采提供必要的参 数和资料。 (书148页)
确定有用组份 确定物理 和有害组份的 确定矿 确定矿石 性质 含量→确定化 石的 加 的岩石学 学组分 特征 工技术 取样分类 性能
化 学 取 样
物 理 取 样
矿 物 取 样
取加 样工 技 术
3、 影响取样的有关因素
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。
• a)、类比法 • 根据地质特征类似的矿床采样断面规格 的经验数据，类比参考确定。
b)、试验法(共槽法)
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。
试验法(分槽法)
• 该法于共槽法的差别在于样槽的布置是 相互并列的，把各规格样槽内所采样品 进行加工和化验，求出同规格样品化验 结果的平均值，以最大规格的样品分析 结果为标准，选取最小规格的断面为生 产样槽的断面。
取样代表性的评价
定义：样品的代表性是指所取样品或样本代表被取样的 地点或矿体单元（总体）的程度。它在数量上的表示 是类比误差或代表性误差。 样品代表性的分类： – 总体代表性，是指样本的平均值与总体数学期望值 的符合程度。 – 分级代表性，是指样本的频率分布与总体概率分布 的符合程度，即各级品位的比例与实际比例的符合 程度。 – 个体代表性，是指每个具体样品能否代表取样地点 的实际情况。
– 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。
1.利用化学组成的矿产
2.利用矿物及其性能的矿产
3.利用化学组成和矿物性质的矿产
一、矿产质量的概述
• 4、矿产质量研究的内容
1).矿石中有用及有害组分含量、赋存状态与分 布规律
主要有用组分的品位是划分矿石工业品级的依 据、是评价矿石质量的主要指标之一。 伴生组分对矿石质量没有根本影响，但增加经 济效益、提高矿床价值、减少环境污染，也间 接影响了矿产质量。
• 原地取样由于相邻样品存在相关性，并
且大部分样品结构ห้องสมุดไป่ตู้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
– 样品的数量越多， 其取样代表性越好。 – 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。
– 样槽沿矿体物质成分变 化最大的方向布置，并 穿过矿体全部。不漏
采，也不重采。
– 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。
样槽的具体布置
– 探槽 多在槽底取样，也可在槽壁取样 – 浅井、竖井 多在井壁取样 – 沿脉坑道 多在掌子面或顶板取样
• 矿石品位是衡量矿石质量的重要标志！
一、矿产质量的概述
• 2、矿产质量影响因素
1).有用组分(有害杂质)、有用矿物种类及其含 量,伴生有益组分和有害杂质的赋存状态；
2).矿石的矿物成分及结构特征； 3).有用矿物和晶体的质量； 4).围岩、脉石的化学成分及矿物成分
一、矿产质量的概述
• 3、固体矿产分类
样品几何特征的影响是指样品布置的方向、规模、规格、形状 等对取样结果的影响。从理论和实践可知，一般情况下，单个样品 总是沿着矿体的厚度方向布置；样品的体积越大，取样结果的离散 (几何尺寸)的 变小，观测变化性将变大，反之，样品的规格越大，变化越均匀。
•
总体代表性的评价
总体代表性是样本平均值和总体平均值的符合程度， 一般可以用平均值的标准差σ来度量。 如果用δ表示平均值的绝对误差，用τ表示相对误 差，用δmax表示最大误差。而φ为品位平均值，t为概 率系数。则对于随机变量，平均值的绝对误差δ是品位 观测值的标准差σ与观测次数n的函数： 即平均值的绝对误差δ
B、采样规格 sampling design 样槽规格包括：槽长、宽、深、断面形态 断面规格： ★ 断面形态：长方形、三角形 ★ 断面规格：指横断面的宽度、深度，一般 表示为宽度×深度 如 7 × 3cm 10 × 5cm ★ 影响断面规格（断面大小）的因素 ●矿化 均匀程度●矿体厚度●矿石矿物的颗粒大小 矿石的脆性 C、确定样槽断面的大小的方法 ● 类比法 analogy method● 试验法testing method
• (一)、矿产取样概述
1.取样的概念: 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。
代表性——就是通过采样所查明的有关地质和矿产情况 与取样对象实际特征之间的差异程度。 取样的代表性直接影响矿石质量研究、矿床储量估算、 矿床工业价值的评价和矿山开发设计合理性。因此取 样代表性至关重要。 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。