Техническое опробование

Техническое опробование заключается в определении физических свойств руды, таких как плотность, влажность, крепость, гранулометрический состав и др. Для некоторых нерудных полезных ископаемых (строительные материалы, слюда, асбест, оптическое сырье и др.) физические свойства руды и слагающих ее минералов играют главную роль и лежат в основе определения сортности полезных ископаемых и подсчета их запасов. Чаще других изучают плотность и гранулометрический состав руды.

Плотностьявляется одним из параметров подсчета запасов. Она представляет собой отношение массы полезного ископаемого к его объему, измеряется в тоннах на кубический метр. Строго говоря, в геологии принято определять объемную массу, которая представляет собой плотность с учетом природной пористости, трещиноватости и кавернозности руд.

Плотность полезных ископаемых изучается в штуфных или валовых пробах (в целике). Штуфные пробы массой 0,5-2,0 кг взвешивают в воздухе и в воде, что позволяет определить плотность по формуле

,

где Р₁  масса штуфа в воздухе, Р₂  масса штуфа в воде; r_в – плотность воды, r_в = 1 т/м³.

Если штуф сложен пористой рудой, то перед взвешиванием его парафинируют. Массой парафина обычно пренебрегают. Но можно учесть его роль, если произвести три взвешивания штуфа: Р₁  до парафинирования, Р₂  после парафинирования, Р₃  после опускания в воду. Тогда

где r_п – плотность парафина, равная 0,8 т/м³.

По каждому промышленному сорту руды необходимо взять не менее 20 штуфных проб. Если плотность руды зависит от ее состава, то штуфы после измерения плотности обрабатывают как рядовые химические пробы и анализируют на главные компоненты. Серия таких испытаний позволяет построить график (рис.8) и рассчитать зависимость плотности от состава руды.

В дальнейшем с помощью графика или формулы можно определять плотность руды в отдельных блоках подсчета запасов. Отмеченная зависимость теоретически должна быть гиперболической, но часто она близка к линейной.

По штуфным пробам нельзя изучить влияние трещиноватости и кавернозности на плотность полезного ископаемого. Это можно установить лишь в валовых пробах. Плотность в этом случае находят путем деления массы добытой руды из целика на его объем, составляющий обычно несколько кубометров.

Измерения плотности в валовых пробах позволяют ввести поправку на трещиноватость и кавернозность к плотности, установленной по штуфным пробам. Обычно поправки не превышают 5 %.

Гранулометрический анализзаключается в разделении пробы на фракции по размеру частиц с помощью стандартного набора сит и взвешивании каждой фракции. Результаты гранулометрического анализа сводят в таблицу (табл.11) и изображают в виде гистограммы (рис.9).

Таблица 11