Лекція 10 Опробування природних виходів корисних копалин та гірничих виробок

При веденні пошуково-розвідувальних робіт для пошуків рудних родовищ необхідно добре знати зовнішні ознаки гірських порід безпосередньо рудних покладів та прилягаючих до них. До таких пошукових ознак відносяться скарни, тальк-карбонатні породи, березити, грейзени, вторинні кварцити, кварц-серицитові сланці тощо. Виявлені поблизу таких порід хоча би поодинокі уламки руди, наприклад магнетиту, хроміту, бурого железняка, пористого кварцу і ін., повинні бути піддані уважному мінералогічному вивченню і польовому опробуванню.

Особливу увагу слід звертати на величину цих уламків і ступінь їх окатаності. Крупніші глиби і уламки з гострими краями вказують на їх безпосередню близькість до рудного виходу.

Величезне значення при пошуках і розвідках родовищ по рудних обломках і валунах має добре знання мінералогії зони окислення, уміння визначати ознаки вилуговування рудних мінералів за формою порожнинного простору, що залишилися від них у породі, використання польових хімічних лабораторій, правильне уявлення про вторинну зональність рудних родовищ.

При зустрічі механічного ореолу розсіювання рудних уламків (рудного розвалу) слід застосувати прості прийоми мінералогічного опробування для встановлення наявності в уламках корисних копалини і приблизну величину їх вмісту. Виявлення золотинок у ковші (лотку) після промивки подрібнених уламків пористого жильного кварцу додає геологові упевненість в тому, що виходи золотоносних порід знаходяться неподалік. При пошуках міді рекомендується широко застосовувати опробування в полум’ї паяльної трубки. На штуф породи наносять краплю соляної кислоти і на цю пляму спрямовують полум’я паяльної трубки.

Від природного виходу зруденілих порід, представленого щебінкою без певного простягання, слід відібрати горстову пробу з 10-15 порцій з площі 1-2 м². Виходи рудних жил і пластів опробовуються поперечними рівчаками з відстанню між пробами від 10 до 50 м. Якщо рудний вихід має явно виражену шарувату будову з різною мінералізацією, то він повинен опробовуватися по секціях з точним виміром істинної товщини пачок або шарів.

При розкритті рудних виходів канавами опробування слід проводити горизонтальними рівчаками по одній або по обох вертикальних стінках на висоті 0,1-0,2 м від дна канави. При цьому заміряється горизонтальна товщина розкритої жили (Рис. 10.1).

Рисунок 10.1 – Розташування рівчаків опробування

у пошуковій канаві.

До результатів опробування рудних тіл, що зазнали вивітрювання і вилуговування слід ставитись дуже уважно. Під дією гіпергенних процесів вміст корисних компонентів у пробах з природних виходів може сильно змінюватися як у бік пониження так і підвищення.

Організація робіт з опробування в геологопошуковій партії. У складі геологопошукової партії необхідно передбачити загін з пошукового опробування під керівництвом інженера або техніка-геолога. У складі загону необхідною є наявність трьох-чотирьох робітників для розчищання природних рудних виходів, для проходження канав, дудок і дрібних свердловин, для відбору проб і їх обробки. У процесі пошуків розсипних і корінних родовищ золота, платини, олова, вольфраму в штат загону з опробування слід включати досвідченого опробовувача для промивання проб.

У розпорядженні загону з пошукового опробування повинні бути лотки, ковші, комплекти легкого ударно-обертального бура, ступки для подрібнення проб, гірничі інструменти для проходки мілких гірничих робіт, гвинтові сепаратори, вашгерди, польові хімічні лабораторії.

Загальна рекогносцировка району зйомки дозволяє встановити площі з виходами рудних тіл або змінених навколо родовищ гірських порід, які і слід опробовувати. По корінних гірських породах із пошуковими ознаками корисних копалини задаються лінії пошукового опробування вхрест простягання. У процесі проведення шліхового опробування місця відбору шліхових проб розташовуються по річках і улоговинах, по елювію пологих схилів, де можна очікувати відслонення рудних родовищ.

За кожною площею з виходами рудих або зруденілих гірських порід складається план в масштабі 1:10000 – 1:2000 з номерами відібраних проб. При проведенні шліхової зйомки загін з опробування складає шліхову карту району. Всі результати опробування заносяться в особливий журнал.

Робота загону з пошукового опробування обов’язково повинна бути узгоджена з геофізичним і геохімічним загонами пошукової партії або експедиції.

Опробування розвідувальних шурфів і обробка проб. Шурфи застосовуються під час розвідки делювіальних і дрібних алювіальних розсипів. У водоносних відкладеннях шурфи проходять тільки при невеликому припливі води, яка може бути відкачана пересувними насосами. Взимку такі шурфи проморожують.

Поперечний перетин шурфу при розвідці розсипів зазвичай від 1,26 до 2,0 м. Довга сторона шурфу розташовується упоперек розсипу. Шурфи проходять із суцільним кріпленням. Видавати породу з шурфу слід окремо з кожного метра (або півметра) глибини, розташовуючи їх викиди («проходки») окремими купами біля гирла шурфу. На дерев’яних бірках (кілках) наносять порядкові номери проб з вказівкою глибини виїмки. Завідомо порожні породи при подальшій розвідці можна видавати в загальний відвал. Металоносний шар видають окремо з кожної проходки по 0,2 м (інколи по 0,5 м).

Найбільш відповідальною операцією всієї розвідки є промивка проб із розвідувальних шурфів. Промивку проб доручають спеціальному загону у складі техніка-геолога, досвідченого промивника і двох-трьох робітників. Такий загін за робочий день може обробити десятки проб. Вміст цінного мінералу визначають згідно формули:

,

де С – вміст в г/м³; ρ – маса цінного мінералу, вилученого з породи, г; V – об’єм проби в м³.

Вміст алмазів в розсипах визначається в каратах на 1 м³ (1 карат рівний 0,2 г).

Одиницею для виміру об’єму проби прийнято вважати визначену ємкість, єндовку. Єндовка виготовляється з листового заліза і має наступні внутрішні розміри: дно 50×20 см, верх 60×30 см, глибина 20 см. Об’єм єндовки складає 0,028 м³ що при коефіцієнті розпушення талих порід 1,4 відповідає 0,02 м³ породи в щільній масі, а при коефіцієнті розпушування мерзлих порід 1,75 – 0,016 м³ породи в щільній масі.

Породу насипають з гіркою, потім струшуванням її ущільнюють, а верх вирівнюють дошкою під площину верхнього краю єндовки. Пробу з однієї-двох єндовок можна промити в ковші або в лотку. Для промивання таких проб в зимовий час необхідно мати ванну з теплою водою. Проби із трьох-п’яти і більше єндовок краще промивати на спеціальних збагачувальних установках.

Основним критерієм для визначення об’єму показової проби вважається розмір зерен цінного мінералу, що і визначає його розподіл.

Для промивки проб також застосовують пересувні збагачувальні механізовані установки.

Отриманий у результаті промивки кожної проби шліх (навіть за відсутності цінного мінералу) зсипають в капсуль, пакет із щільного паперу. У шліховій лабораторії капсули зі шліхами і журнали з опробуванням шурфів і промивки проб проходять спеціальну реєстрацію. Обробка капсулів проводиться техніком-геологом (лаборантом) в спеціальному приміщенні.

При розвідці деяких делювіальних розсипів інколи зустрічається значна кількість валунів (більше 0,2 м в діаметрі). У кожному викиді із шурфу з метрового (півметрового) інтервалу валуни відокремлюють від пісків. Потім визначають об’єм валунів у відсотках до загального об’єму викиду. Отриманий коефіцієнт валунності при підрахунку запасів вводять на об'єм розсипу, але не на вміст металу.

Опробування розвідувальних траншей. Траншейний спосіб розвідки широко використовується. Цей спосіб забезпечує найбільш правильне визначення вмісту металу в елювіально-делювіальних розсипах.

Траншеї проводяться по розвідувальних лініях і їм привласнюють номери відповідних розвідувальних ліній. При цьому рельєф ділянки повинен забезпечувати природний стік води. Основним механізмом для проведення траншей є бульдозер. Ширина траншеї залежить від товщини розсипу; по кромці ця ширина складає близько 3 м. Середній кут відкосу бортів траншеї приймається біля 60°.

Перший метр вертикальної товщини розсипу вважається пустою породою і поступає в відвал порід. Розкрита бульдозером поверхня другого метра («полотно траншеї») піддається оперативному опробуванню. По полотну траншеї з лунок по сітці 5×5 м в шаховому порядку відбираються проби в об’ємі однієї-двох єндовок. Після встановлення знаків корисних мінералів у пробах наступне полотно розкривається через 0,2 м.

Уздовж по траншеї проходять дренажну канаву; по нижній стінці канави через 10 м від низу до верху відбирають рівчакові проби січенням 1,0×0,2 м. Весь рудоносний матеріал по 20-метрових секціях подається бульдозером на механізований шлюз для промивки.

Питання для самоперевірки:

1 Схарактеризуйте роботу загону опробування у геологічній партії.

2 Розкажіть про опробування розвідувальних канав.

3 Схарактеризуйте опробування розвідувальних шурфів.

4 Як розраховують вміст цінного мінералу у пробі?

5 Що таке єндовка?