完整版矿田构造矿田53矿调Word文件下载.docx
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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。
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。
贵金属矿物只占样品的极小部分，所以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，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。
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），变化系数大与变化系数小
有用组分频率分布密度函数
均匀地质场中为单峰函数;
多次成矿双峰或多峰函数。
金属矿床——正态分布和对数正态分布。
根据粉碎的和混合的矿石样品通常是对称的。
二、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。
（一）样品的采集
对采样的基本要求是要保证样品的可靠性，否则，因“先天不足”，而丧失了取样代表性和取样工作的全部意义。
为此，对勘探工程的矿体取样应遵循以下原则：
①总体上，取样的方式方法首先应根据矿床（矿体）地质特点，并通过试验证实其有足够可靠性的前提下，作出正确选择与确定；
其次，兼顾其取样效率与经济效益。
②取样间距应保持相对均匀一致的原则，便于取样结果的利用和正确评价。
③取样应该遵循矿体研究的完整性原则。
样品必须沿矿化变化性最大的方向采取，即在矿体厚度方向上连续布样，而且应向围岩中延伸一定距离；
尤其对于没有明显边界线的矿体，要在穿过矿化带的整个勘探工程上取样。
④对于不同类型、品级的矿石与夹石，应视其厚度与工业指标，系统地连续分段采样，以满足选别开采的需要；
若有必要或混采时可按比例进行适当的样品组合。
1.钻探取样
对岩心钻孔的岩（矿）心取样:
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，一半留存或作它用。
对小口径（45或59mm）钻孔，尤其是坑内小口经金刚石钻孔，则需将整个岩（矿）心作为样品，以保证有足够的可靠重量；
岩心取样注意事项：
1、取样时要考虑岩（矿）心采取率的高低，采取率相差悬殊的两个回次的岩心不能采作一个样品；
2、取样时要考虑岩（矿）心选择性磨损；
常见于含脆性或软弱矿物的钼、锑、汞、钨等矿床。
此类矿石矿物磨损，则品位会降低。
3、岩（矿）心采样时，必须连续取样或连续分段取样；
4、单个样品长度一般应小于可采厚度，一般1-3米。
样品长度是指岩（矿）心所代表的厚度，不是岩（矿）心的实际长度。
冲击钻勘探砂矿时，要按回次将全部掏出来的物质收集起来作为一个样品。
为保证样品的可靠性:
一是要将该回次物质收集完全（减少损失）
二是防止孔壁塌落混入其他物质“污染”，故要加套管加固孔壁，严禁超管采样。
样品长度要根据矿层厚度和预计的采矿方法确定。
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。
2.露头及山地工程中的采样
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，各种取样方法比较
1）刻槽取样方法：
按一定断面规格和长度刻凿一条长槽，把从槽中凿下的全部矿（岩）石作为样品的方法。
（1）样槽布置原则
样槽应沿矿石质量变化最大方向布置，通常是沿矿体厚度方向。
含矿围岩和矿石应分段取样。
不同类型矿石应分段取样。
样槽应通过矿体的全部厚度，不漏采，也不重采。
当矿石质量变化较大时应合并取样，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。
（2）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
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。
（3）样槽形状及其影响因素
样槽断面形状有矩形和三角形两种，以前者为主。
样槽断面规格宽×
深（cm2）
断面规格影响因素：
矿化均匀程度
矿体厚度大小；
矿石硬度。
（4）确定样槽断面规格方法：
经验法（表）
经验类比是根据同类矿床取样的经验数据，可以在有关的规范上查到。
上面所列表格就是确定金属矿床刻槽取样样槽规格的参考表之一。
试验法
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。
（5）样槽的长度及刻取
样槽长度是指单个样品沿取样线的长度。
要求：
样长过短会增加样品数量。
样品过长，会影响不同矿石类型和品级的划分。
常用的样长0.5—3m。
用得最多的是1—2m。
具体可参考有关表格。
样槽刻取要求：
不崩散矿石，不混入杂土，保证可靠性；
必须在新鲜矿石上刻取。
（6）取样间距的确定
沿矿体厚度方向采用连续取样；
但沿矿体走向（沿脉坑道）或倾斜方向（上、下山坑道）中采样时，则常采用间隔取样，便出现取样间距确定的问题。
影响取样间距的因素：
有用组分分布均匀程度；
矿体厚度的变化程度；
取样目的要求；
矿体规模大小。
取样间距的确定，确定取样间距的方法：
统计分析法
常用的计算公式为
l=LP2/（t2V2）
l为取样间距；
L为取样范围的总长；
P为给定的精度要求；
V为品位的变化系数；
t为概率系数。
此外，用半变异函数的变程、自相关函数的影响范围、趋势函数的半波长等均可作为确定取样间中的参数。
类比法
类比法就是参考同一类型矿床取样的经验数据或参考规范的标准选择取样间距。
可以根据矿种来选择（如上表），也可根据有用组分均匀程度来选择。
稀空法
此法的实质是用试验来确定间距。
如例，以相对误差10%为允许界限，在A地段采样间距2m是可行的；
C地段可采用3m；
B、D地段1m。
2）剥层法
是在矿体上连续或间隔地均匀剥下一薄层矿石作为样品的采样方法。
一般只用于矿化极不均匀，有用矿物颗粒粗大，用其他采样方法（如刻槽法）不能获得可靠结果的矿床；
或用其他采样方法不能得到足够重量样品的薄矿体；
以及用于检查其他采样方法的可靠程度时采用。
剥层深度一般5-15cm。
样品可沿矿体按一定间距进行，也可连续采样。
3）方格法
方格法是在矿体出露部分依一定网格，在网格的交叉点上采取大小大致相同的小块矿石（份样）合并为一个为样品的方法。
每个样品由15-50个份样组成，总重2-3公斤。
方格法适用于矿化均匀、矿体厚度较大的情况。
4）拣块法
拣块法是用用做好的绳网铺在矿石堆上，从每个网格中取出大致相等的小块矿石（份样）合并在一起作为一个样品的方法。
每个样品重量数公斤至数十公斤不等，视矿化均匀程度而定。
采样应注意：
防止被围岩贫化；
防止人为偏富或偏贫。
5）打眼法
打眼法是在坑道掘进过程中收集岩泥及岩粉合并起来作为样品的方法。
优点是：
取样和坑道掘进同时进行，不另费工时；
能对尚未被坑道揭露的某些部分进行采样。
缺点是：
不易分段取样。
6）全巷法
全巷法是把在矿体内掘进的坑道所采出的全部矿石作为样品的方法。
采样的长度一般为2米。
可在掘进方向上连续采，也可间隔采取。
全巷法主要用于如下目的：
测定矿石的某些物理性质和选冶性能；
检查其他取样方法的取样效果；
对某些特种非金属（如云母、水晶、金刚石等）、分布极不均匀的贵金属及稀有金属（如金、铂等）确定其有用组分的含量和品级。
7）各种取样方法的比较
方法优劣的标准：
方法的可靠性和取样的费用。
从方法可靠性出发的比较：
全巷法最可靠，其次是剥层法。
对刻槽法、拣块法、方格法及打眼法的评价不一，有人认为刻槽法可靠程度较高。
在矿化均匀的情况下，拣块法和方格有较高的可靠程度。
对于薄层的脉状矿体，用全巷法采样，其效果不一定好。
从方法取样费用出发的比较：
拣块成本最低，打眼法也比较经济，最费工费时的是剥层法和全巷法。
（二）化学分析样品的加工
样品加工的任务和原理
样品加工过程及加工流程图的编制
样品的组合
1.样品加工的任务和原理
任务：
化学分析样原始重量数公斤至数十公斤，颗粒直径大；
化验室样品要求：
重量约200g，颗粒直径小于100mm。
样品加工的任务是如何在保证样品具有一定可靠性的前提下，以最经济的方法得到化验室所要求的样品。
最小可靠重量：
是指将样品破碎到一定粒级时，在不超过允许误差的条件下所必需的最小重量，即经缩减后的重量。
影响样品加工的主要因素：
金属矿物的：
分布均匀程度；
颗粒最大直径；
样品中颗粒数；
破碎后粒度。
确定最小可靠重量的公式
最小可靠重量Q是样品最大颗粒直径d的函数。
魏津公式：
Q=Kd3
（1）
里恰尔茨-切乔特公式：
Q=Kd2
（2）
杰蒙德和哈尔费尔达尔公式：
Q=Kdα（3）
α＜3，变化于1.5-2.7。
（1）式和
（2）式可以看作是（3）式的特例。
这3个公式中，以
（2）式应用最广。
在应用公式时，K值的选择很重要。
K值决定于矿石中有用给份的均匀程度。
品位变化大，K值应取大一些，反之小一些。
有表格可供选择时参考。
2.样品加工方法和流程
样品加工全过程总损失率不大于5%，样品要全部破碎磨细，样品缩分误差不大于3%。
两种方法：
（1）机械联动线加工法：
一次破碎、缩分，直接达到要求的粒度和质量。
一般实验室无此条件，应用较少。
（2）分步缩分加工法：
按规定加工流程破碎、分段缩减加工；
具体流程如下：
样品加工程序为：
破碎、过筛、拌匀、缩减破碎是为了减小样品直径，以便减小最小可靠重量，分粗碎（颚式破碎机）、中碎（轧辊机）和细碎（盘式细碎机）。
缩减是将样品缩减到最小可靠重量，每次缩减1/2。
缩减前后的样品重量分别为Q1和Q2缩减的次数n可用下式计算。
Q1≥2n×
Q2
n≤（logQ1-logQ2）/log2
完成了上述4个程序为一个阶段。
进一步破碎则要进行下一阶段加工。
完成所有阶段的加工，形成样品加工流程。
3.样品的组合
样品在送化验室前将若干个样组成一个样，组合后的样品常称之为组合样品。
组合样应用于下列情况：
分析矿石中的伴生有益组份及其他杂质元素；
矿石质量已详细研究，为减少测试、分析工作量；
多矿物样或技术加工样等专门试验。
样品组合原则：
必须按样品的原始重量成比例地组合；
矿石类型、品级相同才能组合；
原始样品的采样方法相同才能组合。
（三）化学样品的分析
矿石质量是最基本的方法。
可分为：
全分析，普通分析，组合分析，物相分析
1.全分析
分析目的：
了解矿石中所含的全部化学成分。
分析项目：
所有元素含量之和接近100%。
光谱分析的除痕迹元素外的所有元素都应分析。
分析应在勘探初期进行，以便于指导勘探工作。
分析样品：
必须采集有代表性的样品或组合样品。
一个矿区其总量一般不超过20个。
2.普通分析
普通分析，又叫基本分析、单项分析、主元素分析。
查明矿石中主要有用组分的含量及其变化情况，作为圈定矿体，计算储量之用。
分析项目因矿种和矿石类型而异。
分析全部化学样品，分析工作系统进行。
3.组合分析
了解矿石中的伴生有益组分和有害杂质的含量。
一般根据全分析的结果或多元素分析的结果确定。
可由普通分析样品的副样组合而成。
一般由8-12个副样组合成一个组合样。
当有益及有害元素分布规律比较清楚后可用20-30个，甚至50个付样合并成。
样品合并必须遵循前述的样品合并原则。
4.物相分析
物相分析又叫合理分析。
查明有用组分在矿石中的赋存状态，以便于划分不同矿石类型。
根据不同物相的矿石的化学成分特点确定。
例如铜矿，分析CuO和CuS。
铁矿则分析FeO和Fe2O3。
在两类矿石的分界处附近采取，样品数量可根据需要确定，一般为5-20个。
也可用基本分析样品的副样或组合样进行分析。
（四）取样检查与质量评定
化学取样检查是为了评定取样结果的可靠程度，而对取样工作的三个基本环节，即采样、样品加工及分析所进行的检查工作。
其目的是要发现上述过程中可能产生的误差，查明误差的性质和产生误差的原因，以便及时采取措施，保证取样结果的质量能符合规定的允许误差要求。
取样误差的种类可分为随机的偶然性误差和系统误差
随机的偶然性误差是由许多偶然因素引起的，其符号有正有负，通常其值不大，不超过一定的范围，在样品数量较大的情况下，可以接近于相互抵消，对平均品位的计算影响不大。
但若将具体的误差值过大的单个样品用于具体圈定矿体，将可能大大地歪曲矿体的局部形态及其平均品位。
必须注意避免这种错误的发生。
系统误差是指观测结果系统地偏向某一方向，误差具有一定的符号优势。
这种误差的产生，常常有某种固定的因素在起作用，如方法不完善，试剂与仪器设备不好，测量者个人的某种不良习惯（如读数时习惯性的偏高或偏低）等。
系统误差对测量结果的精度有很大的影响，应予及时检查，在储量计算时，必须加以校正。
具体评价方法：
取样可靠性和取样代表性。
取样精度（或误差）是勘探精度（或误差）的重要组成部分。
1.取样可靠性的评价
取样可靠性的定义：
单个样品测定的正确程度称为样品的可靠性。
其数量表示是样品的技术误差（或测定误差），即样品的测定值与该样品实际值之差。
影响取样可靠性的因素：
采样、加工、分析的方法是否正确；
设备条件；
操作人员技术的熟练程度和工作态度。
1）取样技术误差的检查
技术误差是取样可靠性的数量表征，它包括随机误差和系统误差。
随机误差（偶然误差），是由许多考虑不到的因素引起。
应对其误差范围加以估计，误差太大的资料不能使用。
随机误差具有如下特点：
服从正态分布；
误差值一般比较小。
系统误差，是指观测结果系统地偏向某一方向，误差具有符号优势。
误差的产生常常有某种固定的因素起作用。
在储量计算时系统误差应予以校正。
2）取样技术误差的查明
取样技术误差，包括样品采集、加工、分析所产生的误差。
取样技术误差的查明方法是检查测量，如：
用坑道及钻孔的共轭样品来检查岩心取样的精度；
用全巷法或剥层法检查小规格样品精度；
用大规格的样品检查小规格样品的取样精度；
用加工时的残留样品检查加工精度；
用副样的检查分析来检查基本分析的精度等。
化验分析结果的检查
内部检查分析：
从基本分析样中抽取5-10%副样在同一化验室化验，以检查分析中的偶然误差。
外部检查分析：
送5%的副样到具较高水平的另一化验室检查，以检查系统误差。
仲裁分析：
外检结果相差太大，在权威的第三化验室作化验。
3）偶然误差的评价——化学分析内部检查评价
A以超差率评价
有n个样品，其基本分析和检查分析的结果分别为xi和yi（i=1,2,…,i…n），则绝对误差zi和相对误差Δi为
zi=xi-yi
Δi=zi/xi×
100%
根据给定的误差标准可以判定每个样品是否超差。
在此基础上可计算超差样品占全部样品的比率——超差率。
超差率大于30%分析结果不合格。
B以平均误差评价
平均误差的计算，有以误差的代数和求平均值，和以误差的绝对值之和求平均值之分，前者为宜。
根据基本分析平均值的误差标准所允许的误差值，计算的误差小于允许误差则合格，否则不合格。
4）系统误差的评价——化学分析外部检查评价
常用t值检验法，检查基本分析与检查分析的均值有无显著差异
当t≤2时，没有系统误差。
而当t＞2时则存在系统误差，基本分析值要用校正系数f来校正；
f=y平均/x平均
2、取样代表性的评价
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。
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，其代表性越差。
样品间距的影响表现为：
①在品位的变化为随机性变化时，若取样范围一定，样品间距越密，则取样数量越多，其代表性越好，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。
这时用较稀疏取样工程，内插与外推也能取得较好的代表性
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，取样结果的离散程度越小，也即观测变化性越小。
随着样品的规格（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。
1）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=σ/√n
相对误差τ=δ/φ×
最大误差δmax=tδ
平均值置信区间为：
φ－tδ＜Φ＜φ＋tδ
2）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。
指系统或有选择地采集岩、矿石标本以供直接或镜下观察矿产质量及进行有关地质研究的采样工作。
其包括了一般的岩石、矿石取样和砂矿取样。
矿床勘探阶段的岩矿鉴定取样，更注重对矿石的质量及其加工技术性能的研究。
首先，根据需要系统地分类型、品级采集矿石标本；
然后，运用矿物学、矿相学及岩石学的方法，目前仍以显微镜下光片、薄片的研究为主，辅以电子探针、化学分析等各种测试手段进行研究。
研究内容有：
具体研究内容：
1.研究矿石的矿物成分与共生组合，矿石结构构造、矿物次生变化及其含量等，配合以物相分析，用以确定矿石氧化程度，划分矿石类型，掌握其分布规律；
编制矿床或矿体的矿物及矿石类型分布图；
2.确定矿石中各矿物组分种类与含量，除了较粗略的目估法外，可用较精确的点、线、面统计法，已知标准比较法较快地求出该矿物含量。
而且某种情况下，如矿石矿物简单到只有一种（如黄铜矿），则可通过换算即有一定可靠性地求出Cu含量或黄铜矿含量。
3.结合测定矿物的晶形、粒度、硬度、磁性、导电性等物理性质，解决有关矿石选矿加工方法流程和合理技术指针等问题，为提高选矿回收率和矿石的综合利用提供较可靠的资料依据。
定义矿石加工技术取样又称工艺取样。
指为查明矿石的选冶性质,进而确定其选矿、冶炼或其它加工方法、生产过程和合理的技术经济指标，为矿山开发可行性提供可靠资料而进行的取样工作。
不同种类或用途的矿石，其加工技术取样的任务和研究内容也不同。
对绝大多数金属矿产和部分非金属矿产，主要是确定矿石的可选性及选矿方法和工艺流程，其中一部分矿石还需要研究冶炼性能和其它加工性能。
对于绝大多数非金属矿产，则必须采用各种专门的取样试验方法或测试手段，查明与其工业用途有关的技术和物理性能。
对加工技术取样的样品主要通过矿石选冶实验以查明矿石的选冶性质。
矿石选冶性质的研究的重要性及其目的
矿石选冶性质是指矿石的可选性和可冶炼性能。
研究重要性：
矿石选冶性质是矿床技术评价的重要因素，特别是新类型及“贫、细、难”矿石；
是制定矿床工业指标的重要基础；
是综合利用矿产资源、开发矿产资源新品种的重要依据。
研究目的：
评定矿石是否可作为工业原料、是否具有工业价值，确定合理工艺流程，
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