矿产勘探学课件第6章矿产质量研究和取样

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二、矿产取样概述
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。
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二、矿产取样概述
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，
二、矿产取样概述
(一)概述 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 6、取样原则
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二、矿产取样概述
1、取样的概念 取样又称采样，也即样品采集，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 术条件等的专门性工作。 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(利用地球 物理测量方法测定)所代替。机械取样具不可 重复性，自然状态直接测定是可重复的。
钻探取样；自然露头取样；坑探工程取样
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三、化学取样
(一)样品的采集
1、钻探取样
1)概念
– 从钻探过程中获得的岩矿心、岩矿粉、岩
屑中取样的方法。
2)对岩心钻孔的岩(矿)心取样方法
– 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
212.2 5
0.75
0.6
H3 212.25 213.0 0.75 0.6
含磷灰石块状磁 H4 213.0 214.0 1 0.8
铁矿矿石
H5 214.0 215.0 1 0.8
含黄铁矿浸染状 H6 层铁矿矿石 H7
H8
215.0 216.0 1 0.77 216.0 217.0 1 0.77 217.0 218.5 1.5 1.16
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三、化学取样
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。 – 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”。 – 意义：其结果用于圈定矿体边界和估算资源储量，
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， 据取样对象为：
(2)根据取样目的任务不同可分为： – 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(工作环节) 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。
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二、矿产取样概述
5、影响取样的因素 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。 – 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。
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二、矿产取样概述
6)矿产自然特性的影响 – 矿体各标志变化的方向性
变化大的方向和变化小的方向 – 矿体的内部结构特点
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)
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二、矿产取样概述
6、取样原则 为了减小误差，保证取样质量的可靠性，取样时一般 遵循以下原则： – (1)完整性原则，即包括研究各种岩石和矿石。取 样时，应当在整个矿体厚度上连续进行，而且必 须向围岩中延伸一段距离。对没有明显地质边界 的矿体要在整个勘查工程上取样。 – (2)均匀性原则，即样品应按一定的网度等距取样， 且取样网应当始终保持一致。样品应尽量沿矿化 变化最大的方向采取，且方向应一致，或是按真 厚度，或是按水平的(垂直的)方向。 – (3)各种自然矿石和矿化岩石应用分段法分别采取。
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。 – 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——可靠性系数，一般取1.5—2。
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。
含磷灰石块状磁
铁矿矿石
H9 218.5 219.9 1.4 1.2
含黄铁矿浸染状 H10 219.9 220.9 1 0.88 磁铁矿矿石 H11 220.9 221.7 0.8 0.72
含黄铁矿浸染状 H12 221.7 222,7 1 0.80 磁铁矿矿石 H13 222.7 224.2 1.5 1.2
2021/4/10心的实际长度。
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钻孔柱状图
进尺(m) 岩 采 换
回
矿 取层
次自
至
进心 尺长
率深 ％度
210.0 213.0
0.5 100
50
3 2.0
矿 80
213.0 215.0
51
2
1.6 矿 80
215.0 218.5
52
3.5
2.7 矿
77.1
218.5 221.7
1.2 矿
87.5
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一、矿产质量研究
矿产质量的概念具有相对性，表现在：
– 对矿种的需求——需求高，而满足需求 的可能性低，则低品级的矿产也投入开 采；反之，则可能只利用较高品级。
– 技术条件——包括矿石的加工工艺和矿 产的直接应用条件。随着采、选、冶技 术的不断提高，过去不能利用的矿产现 在可以利用；目前暂不能利用的矿产， 将来也能利用。
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一、矿产质量研究
2、影响矿产质量的因素 1)矿石的化学成分及其含量 – 评价矿石质量优劣的直接标准。包括
有用组分或有用矿物的种类及其含量 有害杂质的种类及其含量 伴生有益组分和有害杂质的赋存状态 – 常用的评价指标是品位，根据不同矿种 有质量百分数(%)、克每吨(g/t)、克每立 方米(g/m3)等。
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一、矿产质量研究
根据影响矿产质量的因素，将固体矿产 划分为： – (1)利用化学组成的矿产
大部分金属矿产（如黑色、有色、贵、稀有金属）和非金属 矿产（盐、萤石、磷灰石等）
– (2)利用矿物及其性能的矿产
大部分非金属矿产（如金刚石、水晶、云母等）
– (3)利用化学组成和矿物性能的矿产
3.2
1.6 矿 87.5
221.7 224.2
54
2.5
2.0 矿
80
224.2 225.0
205251/4/10
0.8 0.8 100
柱状图
取样位置
矿石类型
大理岩
样品 编号
自(m)
至(m)
取样 长度
Байду номын сангаас
岩矿 备注 心实
长
H1
含黄铁矿浸染状 磁铁矿矿石 H2
210.5 211.5 1.0 0.8
211.5
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二、矿产取样概述
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。如下图，线 型的样品比立方体样品的方差小。
线型取样
立方体取样
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二、矿产取样概述
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。
4)无心钻进取样方法
– 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。
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三、化学取样
2、露头及坑探工程中的采样 – 可具体分为下列方法：
刻槽法 剥层法 方格法 拣块法 打眼法 全巷法
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三、化学取样
1)刻槽法 – 定义 在矿体或围岩上按一定断
某些非金属矿产，如高岭土、耐火粘土滑石等
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一、矿产质量研究
(二)矿产质量研究的主要内容 1、矿石中有用及有害组分的含量、赋存 状态与分布规律 2、矿石中矿物组分、含量、共生组合及 分布 3、矿石结构、构造及矿物嵌布特征 4、矿石的技术物理性质 5、矿石工艺性质
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二、矿产取样概述
矿床的开采条件主要取决于岩石的强度、风化 程度及破碎程度。如果岩石风化、破碎程度低， 强度大则有利于地下开采。
矿石质量和加工技术性能、开采条件是客观存
在的，我们通过取样来分析和研究这些特性，
以便为矿山开采提供资料。为了能全面反映矿
石的这些特性，取样时要注意样品的代表性。
存或作它用(左图)。
– 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