开采技术取样.doc

五、开采技术取样 概念开采技术取样又称技术取样，或物理取样。指为了研究矿石和近矿围岩的物理力学性质而进行的取样工作。 任务 1. 测定矿石和围岩的物理机械性能，如矿石的体重、湿度、块度、孔隙度，矿石与顶底板围岩的松散系数、稳定性、抗压、抗剪、抗张强度、硬度、安息角、沙性及粘性土的土工试验，为矿产储量计算和矿山设计提供必要的参数资料； 2. 对一部分借助化学取样还不足以确定质量的矿产，主要是测定与矿产用途有关的物理和技术性质，例如石棉的含棉率、纤维长度、抗张强度和耐热性等；建筑石材的孔隙率、吸水率、抗压强度、抗冻性、耐磨性等；宝石的晶体大小、晶形、颜色等；耐火粘土的耐火度等， 3. 从而为矿床评价、确定矿石质量和工业用途提供资料依据。 1矿石体重的测定 概念矿石体重又称矿石容重，矿石储量计算重要参数。指自然状态下单位体积矿石的重量，以矿石重量与其体积之比表示。 按测定方法，可分为小体重和大体重。 小体重是按阿基米德原理，以小块（60-120cm3）矿石用封蜡排水法测定，其体重计算公式为 式中D矿石体重； W矿石重量； V１矿石封蜡后的体积，即封蜡矿石放入水中所排水之体积； V２矿石上所封蜡的体积； W１矿石封蜡后的重量； 0.93蜡的比重（g/cm3）。 小体重需按类型或品级矿石取3050块标本在空间分布上应有代表性；应在野外封蜡，进行测定，然后取其平均值。 由于小块矿石中不包括矿体中所存在的一些较大裂隙和孔隙（洞），故测定结果往往比实际的矿石体重值要大，可视为矿石比重，往往需用大体重来检查或校正。 大体重是在野外用全巷法取大样品，称其重量为W，再细致地测其体积为V，则体重为DW/V。其体积可以用塑料或砂子充填的办法测得，不少于0.125m3。 虽然大体重样品体积大，工作量大，成本高，但对疏松或多裂隙孔洞的矿石（如氧化矿石、风化壳型镍矿石等），每类型或品级矿石还需测大体重样25个。 因大体重样品基本代表矿体自然状态，故其可靠性与代表性高，可用于校正小体重或直接用于储量计算。 测定矿石体重的同时，要测定它的主元素品位、湿度和孔隙度（氧化矿石）。 可以在矿体中掘进坑道时，用全巷法采集样品；也可以在坑道中或在地表露头上进行专门大体重量测定。一般样品体积为1-10m3。 2矿石湿度的测定 概念矿石湿度指自然状态下，单位重量矿石中所含的水分，以含水量与湿矿石的重量百分比表示。 测定目的因为化学分析的品位是干矿石的品位，而矿石体重是在自然状态下测定的，计算储量时，应使两者统一，所以必须用矿石湿度加以校正。 湿度测定湿矿石及烘干矿石重量分别为W1和W2，湿度B为 矿石品位校正已知烘干矿石品位为C2，则湿矿石C1为 C1 C2（1-B） 湿度的大小主要决定于矿石孔隙度、裂隙度、地下水面与取样深度等。一般每类型矿石湿度测定样品不少于1520个。 3矿石及近矿围岩抗压强度的测定 测定抗压强度是为开采设计提供依据，一般是在专门的实验室进行。 测定抗压强度所需的样品通常是在矿层及顶、底板围岩中采取，或按不同硬度的矿石及围岩采取，每种采23个，规格为5５５cm３，每个样取两块，分别进行平行层面及垂直层面的施压试验。 4松散系数的测定 概念松散系数又称碎胀系数，是指爆破后呈松散状态矿石的体积与爆破前的矿石自然状态下原有体积之比。 测定的目的是为矿山开采设计和确定矿车、吊车、矿仓等的容积提供资料。其计算公式为   KV２/V1 式中 K松散系数 V２爆破后矿石的体积； V１爆破前矿石的体积。 四、加工技术取样 概念矿石加工技术取样又称工艺取样。指为研究矿石的加工技术性能，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针，为建矿可行性研究和矿床技术经济评价提供可靠资料的取样工作。 取样任务和研究内容 1. 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。 2. 随着采、选、冶工业科技的发展，例如某些可就地溶浸或堆浸的金、铜、铀矿、盐矿或就地气化的煤矿等，或省却简化了矿床开采与选矿工程、或选冶加工合二而一等，则必须注重研究其矿体赋存的有利地质构造条件、矿石与围岩的各种矿物物理化学性能及其可能的采、选、冶联合工艺过程中的行为差异和规律等。 3. 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。 矿石选冶性质研究的重要性 矿石选冶性质是指矿石的可选性及可冶炼性能。 ①矿石的选冶性质是矿床技术经济评价的重要因素，尤其是对新的矿石类型、品位低贫、颗粒细小、杂质较多和难选的矿石，具有决定的意义； ②是制定矿床工业指针的重要基础； ③是综合利用矿产资源、开发矿产资源新品种新用途的重要依据。 矿石选冶性质的研究，除应进行矿石物质组份、结构、构造、赋存状态等研究外，还要进行不同程度的选冶试验。 原全国储委“矿石选冶试验程度”专题研究组将选冶试验程度分为5个层次，即“可选（冶）试验”、“实验室流程试验”、“实验室扩大连续试验”、“半工业试验”和“工业试验”。矿石加工技术试验研究程度由矿产勘查投资人决定。 可选（冶）试验是为了确定试验对象是否可作为工业原料，在普查勘探的早期进行，模拟度较低，试验是在对矿石物质组成的初步研究基础上，用物理的或化学的方法获得技术指针。样品重量一般要求100200千克。 实验室流程试验是进一步深入研究矿石在什么样的流程条件下能充分合理地选冶回收。或者说是以获得较好的技术指针要求进行流程结构及条件的多方案比较试验。其试验规模仍是以实验室小型的非连续的试验设备来实现。试验结果可作为矿床开发预可行性研究和制定工业指针的基础，对易选矿石，也可作为矿山设计的依据。样重一般300500千克。 实验室扩大连续试验是对实验室流程试验所推荐的流程串组为连续性的类似生产状态的操作条件下的试验，具有一定的模拟度，成果是可靠的。其结果一般可作为矿山设计的依据。试验样品重量根据试验设备规模和工艺流程的复杂程度而定，一般多为3002000千克。 半工业试验是在专门的试验车间或实验工厂进行的矿石选冶工业的模拟试验。是在生产型的设备上，按“生产操作状态”所作的试验。这种试验主要用于矿石选冶工艺复杂而在实验室试验中难以充分查明其工艺特性及设备的某些关键环节，有必要提高试验模拟程度的情况。其试验结果无疑可作为矿山设计的依据。试验样品重量一般为525吨。 工业试验是建厂前的一项准备工作，主要在矿床规模很大、矿石性质复杂，或采矿贫化率高，或采用先进技术措施，在工业生产中缺乏经验，或因技术经济指针需要在工业试验中得到可靠的验证等时才进行。试验结果作为矿山设计建厂和生产操作的基础和依据。这种试验由生产部门和设计部门合作进行。试验样品一般重量极大。 试样采集按不同矿石类型分别采取，矿石类型划分的标志有 ①矿石的致密程度，可分为致密的、不致密的、疏松的矿石； ②矿石中有用组分的种类如多金属矿石可分为铅矿石、铅锌矿石、锌矿石等。对具体矿床应具体划分； ③矿石中有用组分的含量可分为贫矿石、中等矿石、富矿石； ④矿石的结构构造，如块状矿石、浸染状矿石、角砾状矿石等； ⑤矿石的氧化程度，如硫化物矿床中的氧化矿石、混合矿石、硫化矿石。 矿石特征的分类 易选矿石组分简单，工业利用成熟的矿石； 一般矿石可用组分多，工业利用尚成熟的矿石； 难选矿石组分杂、矿物细、在国内外存在着技术难题。 不同类型矿石的采集与合并，一定要考虑技术加工的特点同时注意与矿床中矿石自然产出特征一致，以及采矿技术指针，如采矿贫化率、废石混入率等，以保证样品具有充分的代表性。矿产勘查各阶段矿石选冶试验程度见表4-5-7。 表4-5-7 矿产勘查各阶段矿石选冶试验程度表 勘查阶段 选冶试验目的 矿石物质组成研究 矿石特征 选冶试验程度 选冶试样 要求 普 查 评定矿石可否作为工业原料 初步研究 易选矿石 类比评价，不做试验 一般矿石 可选（冶）性试验 可选性试验单样重约50-500kg。 难选矿石 可选（冶）性试验及实验室流程试验 详 查 评定矿床是否具工业价值。 详细研究 易选矿石 可选（冶）性试验 实验室流程组合样重300-1000 kg。实验室扩大连续试验样5-25t。 一般矿石 实验室流程试验 难选矿石 实验室流程试验及实验室扩大连续试验 勘 探 提供矿山开发可行性研究及设计依据 深入研究 易选矿石 实验室流程试验 样品采集、试验条件及试验内容由地质、试验、设计单位共同确定。 一般矿石 实验室扩大连续试验 难选矿石 半工业试验 三、岩矿鉴定取样 概念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。包括了一般的岩石、矿石取样和砂矿取样。 主要研究内容 （1）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）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）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标等问题，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。 砂矿取样，是为查明稀散或贵金属砂矿床中有用矿物（元素）的含量、分布特点、圈定矿体、计算储量，确定砂矿的回收工艺性能等而进行的取样工作。 由于砂矿矿石是粗细不同的松散沉积物（或坡、残积物）组成，有用矿物含量变化较大，故要求的原始样品的体积和质量较大（一般不少于40～50kg）。故除用较大直径砂钻取样外，在浅井中，常用大断面规格的刻槽法、剥层法，甚至全巷法采集样品。原始样品在野外现场或在实验室经过淘洗（洗选）和重选来缩减样品，获取重矿物精矿，然后送去鉴定分析。由于砂矿的可回收品位是重矿物的密度和粒度的直接函数，故此洗选与重选方法和流程常是工业开发利用时的依据。分析时，主要是用重砂分析的方法确定有用矿物含量，单矿物（2～20g）或人工精矿（30～50g）化学分析作为辅助手段。重砂取样鉴定结果的质量要通过适当的内检、外检后，方预酌情处理和利用。 3 取样代表性 概念取样的代表性是指抽取的样品或样本代表被取样的地点或矿体单元（或总体）的程度。它在数量上的表示是类比误差或代表性误差。 样品的代表性分为总体（或整体）代表性、分级或局部代表性及个体代表性三类。 1. 总体代表性是指样本的平均值与总体平均值的符合程度，即根据取样所得的矿体（或矿床）品位平均值与矿体（或矿床）真实品位平均值的符合程度。 2. 分级代表性是指样本的概率分布与总体概率分布的符合程度，也即各级品位的比例与实际比例的符合程度。各级品位所占的比例是矿床的固有特征之一，如果取样结果仅仅能满足总体代表性，而不能满足分级代表性，就不能认为取样的代表性是好的。一般来说，如果各分级代表性能满足，则总体代表性也大致能满足。 3. 个体代表性是指每个具体样品是否能代表所影响范围的实际情况。 取样代表性及可靠性无疑是取样的核心问题，经济而有效地获得具有一定代表性及可靠性的样品，乃是选择和评价取样方法、取样措施、方案的依据和准则。 影响取样代表性的因素 1. 矿石质量本身的变化性 2. 供采样的探矿工程制约。 3. 样品数量，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。 4. 样品间距，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。 5. 样品几何特征，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。 图4-5-8 样槽规格对品位变化影响略图 据А．Б．卡日丹，1984 从图4-5-8可见，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。 图4-5-9 样品形状对品位变化的影响略图 据АБ卡日丹，1984 在矿化特征一定的条件下， 样品体积相同，几何形状不同时，其取样结果也将不同，从图4-5-9中可见，对这类特征的矿化，“线状”样品的观测结果显然比正方形样品的观测结果变化要均匀，更能反映矿石质量的总体变化特点。 若品位值是独立的随机变量，则 式中δ平均值的绝对误差； σ品位观测值的标准差； τ平均值的相对误差； V品位变化系数； n观测值的个数。 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。 注意地质统计学中的克立格（Kriging）法，就是根据一个块段内外的若干信息样品的某特征值数据（如品位值），对该块段某特征值（品位）作出一种线性、无偏和最小估计方差（估计误差的方差）的估计方法。也即在考虑了信息样品的形状、大小及其与待估块段相互之间的空间分布位置等几何特征，以及品位的空间结构信息（以变异函数或协方差函数来反映）后，为了达到线性、无偏和最小估计误差的方差的要求，而对每个样品值分别赋予一定的权系数，再进行加权平均类估计该块段平均品位的方法。该法既保证给出一个最正确的估计，尽可能避免误差，还能提供估计误差（精度）的概念。关于整体和局部的平均品位估计及其估计误差的方差计算，以及作为基础的具体样品（点）的品位估算的具体方法和步骤，请参阅有关资料。 2 检查分析结果的评价与处理 若内部检查分析查明了基本分析存在偶然误差时，应评价其误差的大小。其评价往往借助统计分析的方法 （1） 以基本分析样的超差率来评价 超差率是指被检查的样品中误差超过允许误差的样品数占检查样品总数的比率。鉴于单样的误差对于圈定矿体影响较大，以超差率作为评价指标是很有用的，若超差率＞30，说明基本分析的质量是很差的、不合格，必须复检或返工。超差率的计算则是先计算单个样品的相对误差 式中Z单个样品的相对误差； x基本分析结果； y检查分析结果。 然后，统计超差的样品数，计算超差率。 （2） 以平均误差来评价 一般来说，偶然误差的平均误差是很小的，但仍然可以作为一个评价指标，当平均误差也超过允许误差的标准时，那就说明基本分析的质量是很不好的。平均误差的计算，有人主张以误差的代数和求平均值，有人主张以绝对值之和求平均值，这两种计算方法各有各的意义及用处。如果是为了考查偶然误差对求均值的影响，则以代数和求平均误差为宜。 对于外部检查分析结果，则需先确定是否有系统误差存在，然后确定其误差的大小。系统误差的检查除了以误差是否有系统的“、-”号优势简单判断系统误差的存在外，目前常用的方法是t值检验法，t值计算式为 式中 原基本分析的平均品位； 检查分析的平均品位； σx原基本分析的标准差； σy检查分析的标准差； γ相关系数； n样品对数目； t概然率系数。 评价的准则是当t＞2时，则说明有系统误差存在。而其误差的大小则以比值f来表征 （3） 误差处理 在储量计算时，在不得已的极少情况下，允许根据f值对基本分析结果进行校正，但往往需要降低原储量类别。 在矿产勘查规范中规定化学分析质量及内、外部检查分析结果误差处理办法按DZ／T013094地质矿产实验室测试质量管理规范执行。规范确定的矿石允许误差计算公式如下 式中Y计算相对误差（％）； C修正误差Fe、Mn、Cr、Ni各取0.67，Cu、Pb、Mo为1.00，Zn 1.50，Ag 0.40； x测定结果浓度值（％）。 （四） 取样检查与质量评定 概念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。 目的发现误差，查明误差的性质和产生误差的原因，及时补救。 种类随机的偶然性误差、系统误差 取样精度（或误差）是勘探精度（或误差）的重要组成部分。 1 取样技术误差的检查取样可靠性评价 概念取样可靠性主要是指单个样品取样结果的准确性。其数量表示就是取样的技术误差（或测定误差），即单个样品测定值与该样品实际值之差，分为绝对误差与相对误差。这种误差越小，取样的可靠性或可靠程度越高。 误差产生在采样、加工、分析的各个环节都会产生。 1. 在采样时，可能有杂质的混入，脆性有用矿物的崩散，采样方法可能选择不当，如用全巷法在薄层矿脉中采样等。 2. 在加工时，有用组分可能在破碎过程中散失，缩分前样品可能拌得不匀，加工程序不合理等。 3. 在分析过程中，可能方法不完善，仪器设备和试剂不理想，操作技术与工作态度不正确等。 查明方法 主要是用检查测量同矿体截面同位置用同方法重复取样，或用可靠性与代表性更高的方法取样资料对比验证法。 1. 用坑道及钻孔的共轭样品来检查岩心取样的精度； 2. 用全巷法或剥层法取样来检查坑道中其他取样方法的精度； 3. 用大规格的样品来检查小规格样品的取样精度； 4. 用加工时的残余样品来检查加工过程的精度； 5. 用副样的检查分析来检查基本分析的精度。 化验分析结果的检查分为内部质量检查及外部质量检查分析 o 内部检查分析是从基本分析样品中抽取一部分样品的副样，密码编号，和基本分析样品一样送往同一化验室分析；或将基本分析样品不同编号分析两份。比较分析的结果，以检查分析中的偶然误差。内部检查分析的数量一般为原分析样品总量的5～10，内部检查分析应分期、分批进行，对各品级、各类型的样品，以及边界品位附近的样品都应检查；组合分析、物相分析类同。 o 外部检查分析是将检查分析样品（是从原分析样品的正样或副样中抽取）编密码（附原分析方法说明）后，送往具有较高水平的指定化验室去分析，以便检查原分析结果是否有系统误差存在。外部检查样品的数量一般为原分析样品总数的5。当矿床样品总数较少时，外检样也不得少于30个。 o 在外部检查分析结果与基本分析结果相差很大时，应查明其原因，或请更有权威的第三个化验室作仲裁分析。 （三） 化学分析 化学分析是研究矿石质量最基本的方法，分析结果可用于圈定矿体、计算矿石储量、评价矿石质量等。 化学分析又可分为全分析、普通分析、组合分析及物相分析。 1全分析 目的全面了解矿石各类型中所含的全部化学成分与含量。 要求分析结果之总和应接近100。 分析项目全分析之前，一般先作光谱全分析，除痕迹元素外，其他元素都应作为全分析的项目。 分析样品全分析的样品必须是有代表性的样品，也可用组合样品。 分析数量每种矿石类型或品级作1～2个。一个矿区其总量一般不超过20个 全分析最好在勘探的初期进行，以便于全面了解矿石的物质成分及含量，指导勘探工作。 2普通分析 普通分析，又叫基本分析、单项分析、主元素分析。 目的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。 分析项目主要有用组分，达到工业要求的其他有用组分。 分析样品及数量分析全部化学分析样品，分析工作系统进行。 3组合分析 目的系统了解矿石中伴生有益组分及有害杂质的含量及其分布状况，计算伴生有益组分的储量及了解有害杂质对矿石质量的影响。 分析项目根据全分析或多元素分析的结果确定。 分析样品由普通分析的副样提取，一般由同一探矿工中连续5～10个普通分析样品组合成一个，样重100～200g。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。 样品组合原则 （1） 必须按各样品的原始质量或取样长度成比例地组合； （2） 必须是矿石类型、矿石品级相同时才能组合； （3） 原始样品的取样方法应相同。 4物相分析 物相分析又叫合理分析， 目的查明有用组分在矿床自然分带矿石中的赋存状态和矿物相，以区分不同的矿石类型。 如表4-11所列某铜矿，Cu元素以氧化铜及硫化铜的形式赋存于矿石中，根据它们的不同比例便可以确定不同的矿石类型及其分带。 分析项目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。 分析样品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付样或组合样进行分析。 采样与分析必须及时进行，以免样品氧化影响分析质量。 表4-5-6 铜矿石自然类型划分表 矿石类型 氧化铜比例（） 硫化铜比例（） 氧化矿（带） 混合矿（带） 原生矿（带） 30～100 10～30 ＜10 70～0 90～70 ＞90 （二） 样品加工 1 样品加工的基本目的使每个样品均匀地磨细并缩减到送化验分析必须的粒度（颗粒直径0.097mm／160目～0.074mm／200目）与质量（一般50～200g）。 2 最小可靠质量 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质量，即经缩减后的质量。 最小可靠质量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） 式中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值决定于矿石性质及其中有用组份的均匀程度。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（表4-5-5）。具体矿石样品加工的经验K值 1. 铁、锰矿为0.1～0.2；铬矿一般为0.25～0.3； 2. 铜、铅、锌矿为0.1～0.2，若伴生有贵金属时取0.3～0.5； 3. 银矿石0.2～0.8； 4. 钼矿石0.1～0.5，多用0.2； 5. 对新类型矿床的矿石，或认为必要时，应进行K值确定试验。 该公式说明，样品的可靠质量与其中最大颗粒直径的平方成正比。矿化越不均匀，样品的颗粒越粗，则要求的可靠质量越大，所以，该式的计算及应用简便，并能保证样品加工所必要的精度，故被广泛采用。 表4-5-5 K值的经验数据表 矿 石 类 型 简 述 K 均匀的 不均匀的（各种不同的矿物原料） 极不均匀的 特别不均匀的 具有粗粒（＞0.6mm）金的特别不均匀的金矿石 0.05～0.8 0.10 0.20～0.30 0.40～0.50 0.80～1.0 ［据HB巴雷舍夫（1996），BM克列特尔（1990）作了修改］ 3 影响样品加工的主要因素（金属矿物） 1. 分布均匀程度； 2. 颗粒最大直径； 3. 样品中颗粒数； 4. 破碎后粒度。 为此，首先应将样品破碎研磨到较小的粒度，因为大块样品的均匀化简直是不可能的，任何缩减都会带来缩减误差。只有将样品粉碎到任一有用矿物（组分）完全被解离的粒度，即样品颗粒直径小于或等于有用矿物直径时，才可能期望通过搅拌使有用矿物在样品中分布完全均匀；再通过缩减，使送去化验的少量样品保证具有充分的代表性，不影响分析结果的精度。 4 样品加工方法样品加工全过程总损失率≤5，样品的缩分误差≤3。 1. 机械联动线加工经过一次破碎、缩分，直接达到要求的粒度与质量。但一般实验室则无此条件和能力，尤其原始样品规模巨大时，按规定加工流程破碎，分段缩减更为经济合理； 2. 分步缩分加工法为正确进行样品加工工作，保证各加工阶段工效和缩减后样品都能保持原始样品的代表性，而按照实际条件和加工公式所设计的程序和技术要求，将碾碎、过筛、拌匀、缩减四个步骤称之为一个阶段，分阶段循环缩分加工，直至样品达到规定要求。 碾碎是为了减小样品颗粒的直径，增加金属矿物的颗粒数，以便达到减少最小可靠质量，缩减样品的目的。碾碎方法一般是机械破碎。机械破碎可分为粗碎（一般用颚式碎矿机）、中碎（一般用轧辊机）及细碎（一般用盘式细碎机）。 过筛是为了保证破碎后的颗粒直径能完全符合各阶段预定的要求，是碾碎的辅助性检查步骤。 拌匀是为了在缩分前使金属矿物颗粒在样品中尽可能地均匀分布，使样品缩减时减少缩减误差，可以说拌匀是改变样品均匀程度的一个步骤。拌匀的方法有铲翻法及帆布滚动法。 缩减是将拌匀样品逐步缩减到最小可靠质量。常用的缩减方法为圆锥状4分法、庄氏分样法。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≥2nQ2 n≤（logQ1-logQ2）/log2 5 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 1. 分析矿石中的伴生有益组份及其他杂质元素； 2. 矿石质量已详细研究，为减少测试、分析工作量； 3. 多矿物样或技术加工样等专门试验。 样品组合原则 1. 必须按样品的原始重量成比例地组合； 2. 矿石类型、品级相同才能组合； 3. 原始样品的采样方法相同才能组合。 （2）剥层法 概念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（图4-5-5）。剥层深度一般5～15cm。 适用条件 图4-5-5 剥层法取样示意图 ① 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； ② 其他采样方法不能得到足够质量样品的薄矿体； ③ 检查其他采样方法的可靠程度。 图4-5-6 方格法取样示意图 图4-5-7 拣块法取样示意图 （3）方格法 概念是在矿体出露部分划分一定网格（或铺以绳网），然后在网格各交点上均匀地凿取一定数量和大小一致的矿石块，将其合并成一个样品的采样方法（图4-5-6）。每个样品由1520个点样组成，总质量约23kg。 适用条件该法通常只用于矿化比较均匀、矿体厚度较大的矿体取样。 （4）拣块法 概念又称攫取法，是将绳网铺在矿石（或废石）堆上，从每个网格中随机拣取块度大致相等的小块矿石（岩石）碎块，合并成一个样品的采样方法（图4-5-7）。样品总质量一般不少于几公斤，由矿化均匀程度而定（表4-5-4）。 适用条件极常用在矿车、矿石堆或废石堆、皮带运输机上取样。在矿山还常用于检查矿石质量、计算采矿贫化率和矿石质量管理的生产取样。 在大型矿石堆、废石堆上往往在其坡面上布置较大间距（如10m）的取样线，在线上设小间距（如1m）的取样点，用拣块法在点上取样，按线合并作为一个样品，用于检查其质量。 优缺点方法简单，工效高，只要是坑道在矿体中掘进，并且不是人为有意偏富或偏贫地采集，则该法有相当高的可靠性和代表性， 表4-5-4 拣块法取样规格 矿化性质 坑道中每放一次炮，矿堆上小块份样的个数 每个小块份样的质量（kg） 样品的总质量（kg） 极均匀和均匀 12～16 0.05 0.6～0.8 不均匀 20～25 0.10 2～2.5 极不均匀 36～50 0.20 7.2～10 （5）打眼法 概念又称炮眼法，是在坑道掘进过程中，用一定设备收集钻凿炮眼所产生的岩矿粉、泥作为样品的采样方法。 适用条件一般多用于厚度较大、矿化均匀的矿体取样，不常用。 优缺点优点是取样与掘进同时进行，对矿体未被坑道揭露的部分取样，不另费工时，样品颗粒细。缺点是往往不能按厚度方向取样，仅能凭矿粉（泥）颜色分辨矿石与围岩，对于矿石类型复杂者或薄矿层不能分段取样等。 （6）全巷法 概念是坑道在矿体内掘进时，随即将一定长度内采出的全部矿石（或就地缩减后的一部分）作为样品的取样方法。 采样长度一般为1～2m，可连续或间隔取样。 优缺点取样可靠性最大，样品质量大（数吨至数十吨），运输与加工费用高，不常用。 适用条件 （1） 研究与测试矿产选、冶或其他加工技术性能时所需要的大质量试验样品； （2） 检查其他取样方法的可靠程度； （3） 用别的取样方法不能确定矿产性质的某些物理取样，或为确定其有用组分含量、品级的特殊矿床，如云母、石棉、水晶、宝石、光学原料、金刚石和部分金、铂等矿床的矿体取样。 小结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。