淺談勘探工程中的取樣

敬克甲 袁 征

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)勘查院，河南 許昌 461000）

1 概述

在礦床勘查中，為了查明礦石質(zhì)量，需要從礦體、近礦圍巖和礦山生產(chǎn)的產(chǎn)品中按一定規(guī)格或重量要求采取一定數(shù)量的樣品，通過分析、試驗、鑒定、研究礦產(chǎn)的質(zhì)量、礦石和圍巖的物理和化學(xué)性質(zhì)，礦石加工技術(shù)性能、礦床的開采條件等，這就是礦床勘查工程的取樣。取樣工作由三部分組成：采樣、樣品加工和樣品的分析、測試和研究。

2 化學(xué)取樣

為了解礦石的化學(xué)組分及其含量而進行的取樣稱化學(xué)取樣。其目的是為了確定礦石中主要有用組分、伴生有益組分和有害雜質(zhì)的含量及其空間分布規(guī)律，圈定礦體與圍巖的界線，計算礦產(chǎn)儲量等。

2.1 化學(xué)樣品的采集

在礦體的天然露頭和槽、井，坑探等工程中常用的取樣方法有刻槽法、方格法、揀塊法、剝層法、全巷法等；在鉆探中的采樣則用巖心劈取法。

（1）刻槽法。它是在礦體上，按一定規(guī)格開鑿槽子，將槽子中刻下的所有礦石碎屑，搜集起來作為樣品的一種取樣方法。此法簡便有效是一種比較常用的取樣方法。在探槽或淺井中一般均在槽壁或并壁上取樣，在穿脈或沿脈坑道中則在坑道壁上取樣。在沿脈坑道中除在坑道壁上取樣外，也可隔一定距離在掌子面上采樣。

（2）方格法。此法是在礦體出露部分，按一定網(wǎng)格在其交叉點上取樣，即采取一定數(shù)量的礦水碎塊，合并成一個樣品。網(wǎng)格形狀有正方形、長方形、菱形等幾種。一個樣一般可由15～20個點的樣品組成，總重量約2～5kg或更多。

（3）揀塊法。揀塊法是在礦石堆中，按一定網(wǎng)格從中揀取少量的礦石，將其合并作為一個樣品的取樣的方法。這種方法當?shù)V體厚度很大，且坑道完全在礦體中掘進時采用。單個樣品的重量視礦化均勻程度的不同，可由幾公斤到幾十公斤。

（4）剝層法。此法是在坑道掌子面上，剝下一層礦石作為樣品。剝層厚度一般為5～15cm。剝層法的實質(zhì)是相當于斷面加大了的刻槽取樣圖。剝層法常用于礦化極不均勻，有礦物顆粒粗大或薄層礦體等，也可用于檢查其它取樣方法的可靠性。

（5）全巷法。此法是在坑道掘進過程中，采集一定坑道進尺范圍內(nèi)的全部礦石作為樣品的取樣方法。它相當于斷面加大了的剝層取樣。樣長l～2m。這種取樣方法在特殊情況下采用。

（6）鉆孔礦心取樣。此方法是以鉆探獲得的礦心為對象所進行的取樣工作。鉆孔沿礦體厚度方向穿過，聽采取的礦心柱，與沿該方向按一定規(guī)格的刻槽取樣一致。鉆探礦心采樣將礦心置于巖心劈取機上，沿礦心長軸劈(鋸)成兩半，一半送化驗，—半作副樣保留。劈分寸應(yīng)沿手要標志面(礦脈、層理片理等)的傾斜方向進行，特別要注意礦化強弱分布情況，以免兩半礦心的有用礦物含量小均，而引起品位誤差。礦心采樣長度，隨礦種而異，如有色金屬的礦心樣長一般為1m；黑色金屬為2～3m：有時甚至可達5m。當?shù)V石具有不同類型不同構(gòu)造時，則需分段取樣。

2.2 化學(xué)樣品的加工

在野外采集的化學(xué)樣品其原始重量-—般是在0.5～50kg，顆粒直徑也較大，但化驗室要求的送樣重量為200g左右，而最后需要分析的樣重儀l～2g，其顆粒直徑不大于0.1mm，因此，樣品在化驗前需要加工，加工后的樣品要具有代表性。樣品加工一般是經(jīng)過破碎→過篩→拌勻→縮分幾個步驟，這幾個步驟合起來，稱為一個加工階段。原始樣品的加工過程可由2～3個或更多的階段所組成。

2.3 樣品的化學(xué)分析

樣品加工后，由地質(zhì)人員填寫送樣單，提出化學(xué)分析種類和項目，注明分析的目的和要求，一并送化驗室進行分析，以便了解礦石的質(zhì)量。根據(jù)對不同礦產(chǎn)質(zhì)量分析的不同要求，其分析方法有以下幾種：

（1）基本分析(普通分析)。目的是了解礦石中一種或幾種主要有益、有害組分的含量，以便圈定礦體及劃分礦石類型和品級，這是計算儲量的主要依據(jù)。

（2）組合分析。目的是為了解礦體內(nèi)具有綜合回收利用的有益組分，或影響礦石選、冶性能的有害組分的含量。組合分析的結(jié)果可用于伴生有益組分的儲量計算，并對礦體中有害組分的分布情況有一全面的了解。組合分析樣不需單獨采集，而是用同一工程或相鄰工程構(gòu)成的同一礦體同一塊段、同—類型晶級的8—12個基本分析的副樣組成。送交化驗的每個組合樣重量一般為100—200g。

（3）化學(xué)全分析。目的是全面了解礦石各種元素和組分的含量，通常在作化學(xué)全分析之前，先做光譜全分析。化學(xué)全分析樣品，可利用組合分析的副樣或單獨采集有代表性的樣品，用以全面了解礦床中各類型品級礦石的詳細化學(xué)成分和研究礦床物質(zhì)成分。大致每種礦石類型可作l～2個即可。

（4）物相分析(合理分析)。這種分析是為了了解某些礦床的自然分帶和確定礦石自然類型，需要從地表到原生帶上部采集樣品進行物相分析。

3 礦物取樣(巖礦鑒定取樣)

這種取樣是系統(tǒng)也或選擇性地采取礦石標本，用礦物學(xué)的、礦相學(xué)的及巖石學(xué)的方法進行研究。這是一種全面而概括地估計礦產(chǎn)質(zhì)量的方法。從查明礦石質(zhì)量的角度來看，礦物取樣是化學(xué)取樣及其它取樣的一種輔助方法。

4 技術(shù)取樣

技術(shù)取樣的目的是通過研究礦石和近礦圍巖的各種物理性質(zhì)來確定礦產(chǎn)的質(zhì)量和開采技術(shù)條件。技術(shù)取樣研究的內(nèi)容，主要包括礦石體重、密度、濕度、硬度、松散系數(shù)、塊度等的測定，并在礦石及其頂?shù)装迦樱瑴y定頂、底板巖石抗壓程度等。技術(shù)取樣某些項目的誤差(例如金屬礦床礦石的體重、濕度、礦石和近礦圍巖的抗壓強度)都將影響礦石儲量計算或礦山的開采設(shè)計。

5 技術(shù)加工取樣

技術(shù)加工取樣又稱工藝取樣，取樣的目的在于了解礦石的選礦及冶煉性能，確定合理的加工技術(shù)流程，以便為礦山企業(yè)設(shè)計提供加工技術(shù)指標，對礦床作出經(jīng)濟評價。技術(shù)加工取樣的研究內(nèi)容，主要包括礦石可選性的試驗，礦石冶煉方法的試驗等。

[1]郭遠生,唐荊元.商業(yè)性礦產(chǎn)勘查的理論與實踐[J].中國工程科學(xué).2005(S1)