地质矿产勘查采样手册.doc

内部使用内部使用 地质矿产勘查采样手册地质矿产勘查采样手册 山东省第一地质矿产勘查院山东省第一地质矿产勘查院 二二一一年六月一一年六月 地质工作系列丛书地质工作系列丛书 1 / 68 地质矿产勘查采样手册地质矿产勘查采样手册 质量技术部编写质量技术部编写 山东省第一地质矿产勘查院山东省第一地质矿产勘查院 二二一一年六月一一年六月 序序 多年来，地质行业几经兴衰，造成了目前技术人员青 黄不接的严峻局面，许多年轻人一走出校门即成为生产主 力，有的甚至担任重要勘查项目负责人。他们满腹理论， 但缺乏实践经验，工作中往往第一手资料采集不全或采集 不准确，必然影响勘查成果质量。在这种背景下，由质量 技术部编写的地质工作系列丛书之一地质矿产勘查 采样手册印发了，非常高兴。 该书较全面的介绍了金属矿与非金属矿在勘查工作 中通常需要采取的样品种类、采样方法及技术要求。内容 翔实，可操作性强，它既是老一代地质工作者实践经验的 结晶，也是一本实用技术手册，对指导生产、提高地质工 作质量具有重要意义。广大中青年技术人员要认真研读， 并切实应用到勘查工作中去。希望以此为契机，在全院范 围内迅速兴起一个学技术、比技能的良好氛围，特别是中 青年同志，要向书本学、向能者学、向老同志学，要带着 问题学，学以致用，学用结合，使自己尽快成长为一名优 秀的科技工作者，为我院的发展做出应有的贡献！ 目目 录录 1 / 68 第一部分第一部分 金属矿产采样金属矿产采样 .1 1 1岩石薄片样 .1 1.1 主要用途.1 1.2 采样、制样要求.1 2矿石光片样 .2 2.1 主要用途.2 2.2 采样、制样要求.2 3各类岩矿标本采样 .2 3.1 采样目的.2 3.2 采样原则和要求.3 3.3 各类标本的采集.3 4化学分析样 .5 4.1 采样目的 .5 4.2 采样原则 .6 4.3 采样方法 .6 4.4 采样规格 .7 4.5 加工缩减 .8 4.6 基本分析 .8 4.7 组合分析 .10 4.8 化学全分析 .11 4.9 光谱全分析 .11 4.10 物相分析 .13 4.ll 化学分析样品内部和外部检查 .13 5矿石加工技术试验采样 .14 5.1 采样目的 .14 5.2 矿石加工技术试验的种类 .14 5.3 采样要求 .15 第二部分第二部分 非金属矿产采样非金属矿产采样 .1616 1化学分析采样 .16 1.1 采样目的 .16 1.2 采样原则 .16 1.3 采样方法 .17 1 / 68 1.4 样品加工 .21 1.5 化学分析种类和分析项目 .22 1.6 分析成果的检查 .29 2物理性能及工艺性能测试样 .30 2.1 体重 .30 2.2 湿度 .34 2.3 矿石的松散系数 .35 2.4 矿石块度 .36 2.5 抗压、抗剪、抗拉强度测定 .36 2.6 原状土的采样 .37 2.7 颗粒分析 .37 3矿石加工技术试验样 .38 3.1 矿产选冶试验程度分类 .39 3.2 不同矿产勘查阶段的选冶试验 .39 3.3 某些建材、化工、非金属矿种的选冶试验目的和 采样要求 .41 4石材的采样 .46 4.1 标准样 .46 4.2 基本样 .46 4.3 石材的其它采样 .47 5煤田采样 .49 5.1 煤心煤样 .49 5.2 煤层煤样 .50 5.3 煤岩煤样 .52 5.4 可选性试验样 .53 5.5 体重煤样 .55 5.6 半工业性试验样 .56 5.7 风化、氧化带煤样 .58 5.8 腐植酸煤样 .59 5.9 瓦斯煤样 .59 5.10 煤尘煤样 .60 5.1l 孢粉样 .61 2 / 68 第一部分第一部分 金属矿产采样金属矿产采样 1 1岩石薄片样岩石薄片样 1.11.1 主要用途主要用途 1.1.1 测定造岩矿物的种类及含量，对岩石进行定名、分 类。 1.1.2 测定透明矿物的晶形、粒度、构造、光性等特征， 研究矿物的形成环境，并为岩石对比提供信息。 1.1.3 鉴定岩石的结构(包括粒度)、构造特点，研究岩石 的成因及形成史。 1.1.4 测定矿物包裹体的相及其温度，了解岩石的形成条 件。 1.1.5 鉴定岩石的后期蚀变、交代及矿化，为找矿提供资 料。 1.1.6 鉴定化石的种属、特征，研究地层的时代及古生态。 1.1.7 进行岩组分析，研究岩体、岩层的构造。 1.1.8 鉴定岩石的微裂缝及孔隙度，为找油气提供资料。 1.21.2 采样、制样要求采样、制样要求 1.2.1 样品一般采手标本大小(5cm5cm5cm)即可。粗 粒岩石的含量测量样品的手标本要加大至 10cm10cm5cm。 3 / 68 1.2.2 松散样品应用棉花及小硬盒包装保护，磨片前用稀 释的环氧树脂浸泡固结。 1.2.3 化石薄片样应在标本上圈出化石的位置及切片的位 置。 1.2.4 所采样品一般要用白漆在薄片标本的左上角涂一小 长方形，待乾后写上编号，与此同时要填写标签，然后用 麻皮纸包好。并进行登记。(以下样品同) 1.2.5 必要时送样要附采样地质图或剖面图，写明采样位 置。 2 2矿石光片样矿石光片样 2.12.1 主要用途主要用途 2.1.1 测定不透明矿物的种类及含量。 2.1.2 观察不透明矿物的矿相，了解矿物的形成条件及生 成顺序。 2.22.2 采样、制样要求采样、制样要求 2.2.1 样品采手标本大小即可。 2.2.2 光片大小一般 2cm3cm，厚 0.5cm，表面要抛光。 4 / 68 3 3各类岩矿标本采样各类岩矿标本采样 3.13.1 采样目的采样目的 3.1.1 采集岩矿观察标本及鉴定样品是为研究岩、矿石结 构、构造、矿物成份及其共生组合，研究岩石矿物的变质、 蚀变现象，确定岩石、矿物的名称，为研究矿床提供资料。 3.1.2 为配合物相分析，确定矿石氧化程度，划分矿石类 型，进行矿床分带。 3.1.3 为配合加工技术试验，提供矿石加工和矿产综合利 用方面的鉴定资料。 3.23.2 采样原则和要求采样原则和要求 所采集的样品应有充分的代表性。要根据工作需要及 岩矿变化系统地采集，对某些具有特殊意义的标本亦应注 意采集，以利研究其变化规律。 采集标本时要尽量采集新鲜的岩、矿石，并做好野外 地质观察描述工作。 3.33.3 各类标本的采集各类标本的采集 3.3.1 标准标本 矿区开展地质工作的初期，需要采集一套标准标本。 包括工作地区内所见到的具有代表性的全部地层、岩石、 5 / 68 矿物、矿石标本。以便统一认识、统一名称。标准标本是 随工作的进展而逐步充实完善的。 3.3.2 岩石研究标本 在沉积岩、火山沉积岩中应按地层的层序及不同岩性 逐层采取，注意岩相的变化以及采集和沉积相有关的标本。 对火成岩(侵入岩和熔岩)要从接触带至岩体中心或由内向 外，根据岩相变化系统采取，并应注意岩浆分异和火山岩 的特征。对包体的同化以及蚀变现象也应采取必要的标本。 对变质岩，要在不同的变质带内采样，并注意标本中应含 有划分变质带的标准矿物。注意采集反映构造特征的标本。 小标本不能反映岩矿的特殊构造时，可根据需要，采取大 型标本，如系定向标本需注明产状和方位。 3.3.3 矿石研究标本 采集矿石研究标本，要根据矿石的自然类型、工业类 型、矿物组份、结构和构造、蚀变深浅或变质程度、矿石 和围岩的关系等特征进行采集。对于矿石类型复杂，矿物 组份变化大的矿床，还应选择有代表性的剖面系统采取， 便于研究矿物的变化规律。 在采集加工技术样品的同时，需要采集有代表性的矿 石及岩石标本，用以研究不同矿石类型和品级中各种矿物 之间的共生关系及其结构、构造。测定矿物粒度和含量， 了解矿石与围岩的关系，对研究加工技术和矿石的可选性 能提供资料。 有些矿床的氧化矿石与原生矿石的加工技术方法不同， 需要由浅而深的采集矿石物相鉴定标本、物相分析样品， 6 / 68 从而划分矿床的氧化带、混合带、原生带。 3.3.4 采集标本的规格 以能反映实际情况和满足切制光、薄片及手标本观察 的需要为原则。一般陈列标本或标准标本为 369cm。 岩矿鉴定标本可适当减小。对矿物晶体及化石标本，视具 体情况而定。 3.3.5 样品的登记、包装和送样要求 采集到岩矿标本应在原始资料上注明采样位置和编号， 填写标签和进行登记，并在标本上编号。 标本与标签一起包装，应注意不使标签损坏。对于特 殊岩矿标本或易磨损的标本，应妥善包装。对易脱水、易 潮解或易氧化的某些特殊标本应密封包装。装箱时箱内应 放入标本清单，箱外须写明标本编号及采样地点。 岩矿鉴定样品应认真填写送样单，并注明岩矿产状、 鉴定要求。系统采送的岩矿鉴定样品，应附剖面或柱状图。 特殊标本(包括化石)还要附素描图。岩矿鉴定样品，一般 需留手标本，以便核对鉴定成果对某些岩石、矿石样品， 需要磨制定向、定位光薄片者，应在标本上圈定明显标志， 并在采样说明书(送样单)中加以说明。(岩矿鉴定光、薄 片样要求参阅本书第 1、2 页) 4 4化学分析样化学分析样 4.14.1 采样目的采样目的 4.1.1 了解矿石中有益、有害元素或组份的种类和含量。 7 / 68 4.1.2 确定矿石质量，确定矿体与夹石、围岩的界线。 4.1.3 研究各组份间的相互消长关系和空间变化规律。 4.1.4 对于某些按物理机械性能确定矿石质量的矿种，采 集少量样品，检查其杂质含量和判明矿物种属。 4.24.2 采样原则采样原则 4.2.1 采样应沿矿体厚度方向，即沿物质成份变化最大的 方向采样。 4.2.2 采样应按不同矿体区别不同矿石类型和品级，分段 采样。 4.2.3 当矿体与夹石、围岩界线不清楚，则需连续采取样 品，确定界线。 4.2.4 样品必须有代表性，避免人为的富化或贫化。 4.34.3 采样方法采样方法 4.3.1 地表和坑道工程中取样，一般用刻槽法、刻线法、 剥层法、全巷法和拣块法。 4.3.2 上述方法采样应按地质勘探阶段的不同，要求目的 不同，方法也有所不同。 4.3.3 坑探工程中刻槽取样，应按不同矿石类型，品级分 段连续采取。探槽中样槽布于槽底或其一壁；探井中样槽 布于一壁(对壁或四壁，视矿化均匀程度而定)；沿脉采样 是了解矿体沿走向的品位变化情况，间隔视矿化均匀程度 而定，一般在掌子面或顶、侧壁采取，间隔 210m。凡穿 8 / 68 脉工程，样槽布于一壁，当矿化很不均匀时，则在两壁同 时采样，然后合并成一个样。 4.3.4 钻孔矿心采样，通常沿矿心长度连续劈取一半，贵 金属矿用金刚石刀具切取，分段长度一般与刻槽样长相同。 4.44.4 采样规格采样规格 4.4.1 根据矿体的厚度及矿石结构、构造、矿化均匀程度 而定。 4.4.2 刻槽法采样规格，见表 1。 4.4.3 刻线法线沟规格 12cm1cm，线距 5lOcm，要 等距平行刻取 36 条采样线，合成一个样，以保证其代 表性。 4.4.4 刻槽刻线取样，均要清除覆盖物后再采样，并注意 样面的清洁。防止样品粉屑的散失和外来物质的混入。 表表 1 1 主要金属矿产常用的采样规格参考表主要金属矿产常用的采样规格参考表 矿种 采样 方法 采样断面规格 宽深(cm) 采样长 度(m) 备 注 铁矿刻槽5210312 矿层厚度大而稳定的矿体， 采样长度可适当放长。 锰矿刻槽521050.51 锰帽矿床用 105205cm，堆积残 积淋滤矿床 20152525Cm。铜、 铅、 锌 刻槽5210312 细脉浸染大型铜矿床，采 样长度可以适当放长。 9 / 68 钼矿刻槽5210312 细脉浸染大型矿床，采样 长度可以适当放长。 铝土 矿 刻槽521O5O.52 汞、 锑 刻槽531050.31 钨、 锡 刻槽5310512 岩金 刻槽 1032050.5m者，应单独取样。 白云岩 5273 常用53 12 明显夹石0.5m者，应单独取样。 重晶石531O5 O.52 O.51 层状矿 脉状矿 砂矿用剥层、全巷法。 5010020-50。 粘土、黄土、 页岩类 537312 明显夹石0.5m者，应单独取样。 高岭土类10310512 若有明显铁质污染时，可手选， 计算各占比例，分别化验。 石英砂 石英岩 531050.52 蛇纹岩1O524 石墨5312 萤石53103O.71 复杂时，用剥层、全巷法；需 统计含矿率时，应刻槽。 长石1030.52 伟晶岩型用剥层、全巷法 滑石551030.71 复杂时，用剥层、全巷法； 501002050。需统计含矿 率时，应刻槽。 硅灰岩5312 样品均需经手选出矿石、脉石， 求其含矿系数、化验矿石。 石膏321050.52 薄层石膏、夹石互层时，样品 经挑选分别化验，结果取加权 平均值。 耐火粘土73105 0.51. 5 全巷法：在划定的体积内，全部矿石(含矿岩石)为一 件样品，将其初步破碎，据确定的 K 值，按切乔特公式进 行缩分；或从中拣出有用的矿物，如云母原矿。其断面的 大小，往往就是工程(坑道)断面的规格，矿体厚度不大时， 就是整个水平厚度(长度 12m)。在硐探工程中，沿脉按 一定间距采样，穿脉中则连续采取。 剥层法：用在地表工程，其规格(宽、深) 22 / 68 50100cm1050cm，长 12m 或矿脉(体)的厚度此 法用于团块状、结核状或松散状不均匀的矿体，但不常用。 爆破时，应防止样品碎块的飞失。湖盐矿采样面积 0.01lm2。 1.3.2 岩心钻探中矿心的采样 (1)视矿心直径的大小，用劈分法取其 12(孔径 91mm 以下)或 14(1 lOmm 以上)矿心作为试样。另一部分 作为副样，整理保存。小口径钻探所取得的矿心直径甚小， 也可采用劈分法，取其 12 作为试样。但对某些矿种来 说，不宜也不易再劈分，否则影响其样品的代表性，这时 一般是在每个样段内保留一节(1020cm)代表性的岩性 (矿心)，其它全部作为样品，进行加工、化验或测定含矿 量。如矿化不均、含量甚微(品位甚低)的石棉、蓝晶石等。 (2)矿心劈分时，应沿矿心中可见及的矿脉、片理的 倾斜方向劈开，同时注意观察有用矿物的分布，以免两部 分矿心的矿化差别过大。对敲下来的粉末、碎块也应均分 加入试样或保留在副样内，两部分矿心尽可能地相等。 (3)划分样段应考虑的因素，同刻槽取样。此外， 相邻回次矿心采取率差别过大的，不能归在一个样段内， 应单独取样。采取率一般相差不宜大于 1520，尤其不 能把矿心采取率不合格的矿段并入采取率合格或高的矿段 内，以免掩盖真实情况，造成采样失真。不同直径的矿 心，不应组成在一个样内。取样前，应将矿心进一步擦洗 干净、剥去矿心上的泥皮，防止泥土、杂物的混入，但属 23 / 68 于矿层中夹有的，则不能洗去。 (4)矿心样段的长度，一般同地表刻槽样的长度。当 轴夹角小，样长所代表的矿层(矿体)的厚度较小时，可适 当放长，但不应超过一倍，如地表样长(厚)2m，矿心不得 大于 4m。 1.41.4 样品加工样品加工 化学分析原样少则几公斤，多则十几至几十公斤，均 应进行加工、缩减，经过碾碎、过筛、拌匀和缩分四个工 序，取得符合送化验的粉末样品。 为使样品不失其代表性，加工过程又尽可能地节省工 作量，缩分应遵循切乔特公式进行。 Q=kd2 式中：Q 一缩分后样品应有的重量(单位公斤、kg) d 一样品最大的颗粒直径(单位毫米、mm) k 一缩分系数 其取值大小与矿石物质成分、矿化均匀程度有关。简 单、均匀时，取值小，反之，取值应大。各矿种不同，按 经验数值，一般是取 0.1，矿化均匀、矿石较纯时，用 0.05，不均匀、复杂时，取 0.2 或 0.2 以上（详见表 2） 。 表表 2 2 样品缩分系数样品缩分系数 K K 值参考表值参考表 矿 种常用K值矿 种常用K值 石灰岩、自云岩0.050.1磷 0.1O.2 结核状 0.20.3 24 / 68 硼、石墨、自然硫 0.05O.3 一般0.1 重晶石O.1O.5 盐类 0.1O.2 矿化不均匀时0.5 硫铁矿、砷、石英岩、 菱镁矿、高岭土类、 粘土类：耐火粘土、 滑石、蛇绞岩、萤石、 石膏、硅灰石、绢英 岩 0.10.2 一般0.1 明矾石、 长石 0.2 样品加工，一般由化验室所属的加工车间进行。送原 样时，应指明 K 值取值和说明特殊的加工要求。若样品数 量大、交通运输不便，样品加工由实验室派出加工组或工 地成立加工组进行实地加工。地质组对加工工作的质量应 进行检查。 1.51.5 化学分析种类和分析项目化学分析种类和分析项目 建材、化工、非金属矿种的化学分析种类。主要有基 本分析、组合分析和多元素分析等分析项目是根据矿种、 矿床类型、矿物组分、矿石中有益、有害组分和工业用途 而定。同一矿种，工业用途、要求不同，分析项目也不同。 1.5.1 基本分析 根据工业用途的要求，了解矿石中一项或几项主要有 益、有害组分的含量，其成果是圈定矿体(层)、划分矿石 类型、品级，进行储量计算的主要依据。 主要建材、化工、非金属矿种基本分析项目（详见 表 3） 。 25 / 68 表表3 3 建建材材、化化工工，非非金金属属矿矿种种基基本本分分析析，组组合合分分析析项项 目目参参考考 表表 矿 种 基本分析 项 目 组合分析项目备 注 硫铁矿S Pb，Zn,As，F，A u，Ag，Cu，Se， Te，CO，Ti，Ni ，煤系硫铁矿增 加C。 内生硫铁矿，分析 一定数量的硫化物 的硫和硫酸盐的硫， 以了解两者比例和 后者含量。 硫 矿 自然硫S 一般不作组合分析， 选取代表性样作多 元素分析。 水泥CaO,MgO fSi02，R203，S03，C 1-有害组分超限时， 加入基本分析(下同) 。 平板玻 璃 CaO，Fe203，Ti02 MgO 制碱CaC03，MgO Fe203，A1203，Si02 ，或酸不溶物 电石CaO MgO，Si02，R203, S，P 制磷肥CaO，MgOR203 制氮CaC03，MgOR203，S，P 熔剂CaO，MgO，Si02 黑色冶金S，P，铝 氧，Fe203 制糖CaC03，MgC03R203，CaS04，R20，S i02 石 灰 岩 造纸CaO，MgO，Si02 CaO，MgO，Si02， A1203，Fe203，烧 失量。 勘探中，针对矿 区实际根据不同 用途、要求，商 定增减若干项目。 R203，白度 续表续表 3 3 26 / 68 矿 种 基本分析 项 目 组合分析项目备 注 陶瓷CaO，MgO Si02，Fe203，T i02电陶S03 熔剂MgO，CaO，Si02 S，P，有害组 分超限时，加 入基本分析(下 同) 耐火 材料 MgO，CaO，Si02 ，酸不溶物 S,P 平板 玻璃 MgO，CaO，Fe20 3，Ti02 A1203，MnO，Si 02 白 云 岩 陶瓷MgO，CaO，Fe20 3 CaO，Mgo，Si02，A1203，F e203，烧失量。 勘探中，针对矿区实际， 根据不同用途、要求，商 定增减若干项目。 Si02，A1203 玻璃 原料 Si02，A1203，F e203 Si02，A1203，Fe203，Ti02 ，Cr203 电瓷 陶瓷 Si02，A1203，F e203 Si02，A1203，Fe203，Ti02 ，MgO，CaO，K20，Na20， 烧失量 熔剂 Si02，A1203，F e203 Si02，A1203，Fe203，CaO， MgO，P，S 光学 玻璃 Si02，A1203，F e203，Ti02，Cr2 03 Si02，A1203，Fe203，Ti02, Cr203，S，CaO，MgO，K20 ，Na20 硅砖 Si02，A1203，F e203，CaO，耐 火度 Si02，A1203，Fe203，CaO， 耐火度、 Ti02，MgO，K20，Na20，S ，P 石 英 砂 、 石 英 砂 岩 等 型砂Si02 Si02，A1203，Fe203，CaO， MgO，S03，Na20，K20，TiO2 烧失量，含泥量测定 包括：石英岩， 石英砂岩，脉 石英，石英砂， 含粘土石英砂 含长石石英砂 等。 用作金属硫化 物熔剂时可不 分析S。 耐火 材料 Si02，MgO，CaO ，耐火度 Si02，MgO，CaO，耐火度 A1203， Fe203，S03烧失量 蛇 纹 岩 、 橄 榄 岩 制肥料 镁盐 MgO MgO，Si02，Fe203，A1203， Ti02，CaO，烧失量 注意 Cr，Ni，Pt等 回收综合评价 晶质 固定碳，可能综合利用的 有用组分 石 墨隐晶质 (土状) 固定碳 （C） 固定碳，灰分，挥发分， 水分，S，F0203，及其它有 用，有害组分 石墨精矿分析： Si02，A1203， Fe203，CaO，Mg O，S等 续表续表 3 3 27 / 68 矿 种 基本分析 项 目 组合分析项目备 注 高岭土 A1203，Fe2 03，Ti02 Si02，MgO，CaO，K 20，Na20，TSO3(含硫矸)， 烧失量据矿床实际可适 当增减，已基本分析的 一般可不作组合分析， 含量低时，作少量代表 性的 Ti020.3，且分布稳定 时，列为组合分析， S03，K20，Na20，CaO，M gO，FeO，含量高；Si02 与A1203，不呈明显负消 长关系时，列为基本分 析 耐火 粘土 A1203，Ti02 ，Fe203 TiO2含量低时，可不列入 基本分析；高铝粘土， 应增CaO，耐火度选代表 性样品作，软质半软质 粘，应增加可塑性测 定； 陶瓷 粘土 A1203,Si02, Fe203,Ti02, 烧失量 CaO，MgO，K20，Na20，S O3 粘 土 矿 水泥配 料粘土， 黄土， 页 岩 A1203，Fe20 3，Si02 Si02，A1203，Fe203，CaO ，MgO，烧失量， K20，Na20和C1 当K20，Na20和C1含量低 时选代表性的作组合分 析 萤石CaF2 Si02, Fe203，S，P，CaC03，Ba S04，Pb，Zn,MgO，Al203 ，As等需要时加稀土， 据实际增减，列入基本 分析的，不再作组合分 析 矿石复杂变化大时，据 不同用途要求， Si02，S，P，Fe203，BaS 04，CaCO3，列入基本分 析 钾肥K20 Ca0，MgO，Na20，Si02， A1203，Fe203，烧失量， 据要求增加As，F 长 石 矿 研磨K20 Si02，A1203，Fe203，Na2 0，CaO 长 石 矿 玻陶 A1203，Si02 ，Fe203，K2 0，Na20 CaO，MgO，Ti02，烧失 量 石膏矿 SO3，H20+白 云石与方解 石含 量1时， CaO，H20+ MgO,Fe203，A1203，H20,S rO,酸不溶物，烧失量。 有其他盐类伴生时，增 加K20，Na20，Cl 不同用途不同要求，限量 如下:纸面石膏板 , K+,Na+,Cl;制硫酸MgO;医 用,食品 As,S,Se,Cr+,F,Cl,MgC l2放射性,建筑:放射性 28 / 68 基本分析项目，在矿床进行勘探时，根据矿床实际特 点和工业要求，决定增减。一般说，某项主要有害组分超 限或在允许值上、下波动时，往往列入基本分析内；反之， 某个非主要项目，原先虽列入基本分析，但据矿床实际， 其含量甚少，一般均低于允许值，则可不全作基本分析， 部分改在组合分析中进行，以减少化验工作量。例如，作 为水泥配料的粘土、黄土和页岩，若是干法生产，当某矿 层、类型及品级的矿石中 K20、Na2O 和 C1含量在允许值 上、下波动时，基本分析中应加入或部分加入这三项。又 如作电石原料的石灰岩，其 MgO、SiO2、R203含量在允许 值上、下波动时，应列入基本分析，否则只需在组合分析 中进行分析。 1.5.2 组合分析 为了解和全面掌握矿体内具有综合回收利用价值的有 益组分和工业利用的要求，或影向矿产选冶性能的有害组 分的含量。也据此决定组合项目，同时根据光谱、化学全 (多)分析成果增减组合分析项目。有些矿种要求组合项目 中包括已作基本分析的项目，而不用基本分析成果加权计 算求得；有的则允许在组合分析中不再作已有基本分析成 果的项目。 主要建材、化工、非金属矿种组合分析项目，见上述 表 3。 组合分析结果可用于伴生有益组分的储量计算。 组合样段由同一工程相邻的，且同一矿石类型、品级 的几个基本分析样段或同一工程以及相邻工程(矿体厚度 29 / 68 小、变化不大时)组成。一般由 45 个单样(单样样长已 放长的只能 23 个单样)组成，组合样长不大于开采台段。 组合样品由基本分析化验副样按样长(厚)的比例摄取 组成，重量一般为 100200g。由地质人员填写送样单， 化验室组配。 1.5.3 多元素分析 为全面了解矿床中各类型、品级矿石的详细化学成分 和物质组分，以及用化学成分来确定矿物的种属而作多元 素分析。选取矿区内各具代表性的单样、组合样和单工程 矿样作多元素分析，样品由化验副样中摄取。一般采自不 同的工程和位置，分布上尽可能全面，每种矿石类型、品 级各 12 件，小型矿床 510 件，大、中型矿床 1030 件。 部分非金属、建材矿种的多元素分析项目（见表 4） 。 各不同确种分析项目不同，一般包括基本分析，组合分析 的各项目，并根据光谱分析成果增加某些项目。 1.5.4 光谱分析 对建材、化工、非金属矿种，主要是选择有代表性的 样品，分析矿石中是否存在其它有益组分，可供综合回收 利用，以及是否存在有害的组分。其成果中有异常的项目， 应在多元素以至组合分析中予以增加。光谱分析样品从化 验副样中摄取，样品选取原则类同多元素分析样。样品重 量 5lOg。 30 / 68 表 4 建材、非金属某些矿种多元素分析项目 矿 种多元素分析项目备 注 石灰岩 CaO，MgO，Si02，A1203，Fe 203，K20，Na20，烧失量， s03，P205，Ti02，Mn304，C1 - 据不同用途要求增加 P，S，C02，MnO和某些项 目 水泥配料(粘土、 黄土，页岩) CaO，MgO，Si02，A1203，Fe 203，K20，Na20，烧失量， S03，P205，Ti02，Mn304，CI 石 膏 H20+，H20- ,S03，CaO，MgO，Si02，A12 03，Fe203，FeO，K20，Na20 ，SrO，C02，C1等 玻璃硅质原料 Si02，A1203，Fe203，Ti02， Cr203，CaO，MgO，K20，Na2 0，烧失量 高岭土 A1203，Fe203，FeO，Ti02， Si02，S03，K20，Na20，CaO ，MgO，烧失量等 原矿，淘洗精矿以及尾 砂 耐火粘土 A1203，Ti02，Fe203，Si02， CaO，MgO，SO3，K20，Na20 ，P205，烧失量等 自然硫S，沥青、砷、硒，石膏 Si02，MgO，CaO，A1203，K2 0，Na20，Fe203，FeO，Cr20 3，MgO，Ti02，P205，Ni，C o，H20+，H20，C02 系全分析，每种矿石类 型或品级 12件。滑 石 As，Cd，Hg，Pb，P，U205 等 系微量元素定量分析， 查有害元素，数量同全 31 / 68 分析。 1.61.6 分析成果的检查分析成果的检查 基本、组合分析成果均应进行质量检查。 1.6.1 内部检查 一般内部检查样品数量占全部样品的 10。样品数量 多时，分批、分期及时送交，数量少时，可一次送交，但 总数不少于 30 件。内检样由送样单位从化验副样中摄取， 取自有代表性的各不同含量值、特殊值，编密码送交化验。 某些矿种允许由化验室在化验过程中组织检查，如平行作 业等。但应提供内检情况和质量成果。对化验成果中与肉 眼观测有较大矛盾的，以及数值不合理的样，要及时检查 处理、加以消除。 1.6.2 外部检查 外部检查，少量样品送上一级有权威性的化验机构进 行化验，验证承担化验单位的质量，证实基本、组合分析 中是否存在系统误差。据此作出相应的处理办法(质量可 靠，成果可以使用；或采取返工、部分返工等补救措施， 或送更权威单位作仲裁化验等)。样品由承担化验的化验 室选送，数量应占样品总数的 5，并不少于 30 件。 各矿种，各元素分析误差允许值见各矿种规范中的规 定和要求。据有关规定，检查合格率大于 90者，确认原 32 / 68 分析结果正确，质量可靠，根据需要和要求，更正个别不 合格的样品；合格率达 6090者，应重新补检超差部分 的样品；合格率小于 60者，全部返工，原分析不能使用。 外检合格率小于 80时，应查找原因，提出处理意见，评 价原成果和决定是否使用。存在系统误差时，更应慎重， 严格按化验室有关规定处理。 2 2物理性能及工艺性能测试样物理性能及工艺性能测试样 岩、矿石物理力学性能测试样的采取；是为测定岩石、 矿石和矿体顶、底板围岩的物理力学性能，为储量计算和 研目矿床开采技术条件提供必要的资料。 测定的项目，与岩矿石的状态(坚硬：半坚硬、砂性、 粘性、土状)、开采方式(露采、硐采)、不同矿种和用途 等有关，应从矿床实际出发，与设计、开采部门协商确定。 有的项目是不论那种状态和矿种均应测定，有的则是仅针 对某类矿石测试。 某些建材、化工、非金属矿种物理性能及工艺性能测 试项目（见表 5） 。 2.12.1 体重体重 矿石单位体积的重量。除矿石外，开采涉及的近矿围 岩、夹石(层)也应测定。矿石按不同类型、品级，并照顾 空间分布的代表性分别采取。 体重测定样，分小体重和大体重两种。 33 / 68 对建材、化工、非金属矿种，小体重测试简易，采集方便， 多数矿种采用。只有必要时，才采集大体重样，对小体重 测定成果加以检验和校正。 表表 5 5 某些建材、化工、非金属矿种某些建材、化工、非金属矿种 物理及工艺性能测试项目一览表物理及工艺性能测试项目一览表 矿 种物理及工艺性能测试项目备 注 水泥灰岩 及配料页 岩 小体重，湿度，抗压、抗剪强度，块度， 松散系数，安息角等。 小体重每类型 510件，抗压 23组 3组。 水泥配料 之粘土， 黄土 体重，湿度，筛分析，颗粒分析，土工试 验，粘土矿物测定，筛余物岩矿鉴定等。 冶金、化 工 灰岩、白 云 岩 体重，湿度，块度，孔隙度，松散系数， 抗压强度等，热裂性能(电石)，白度(造纸) 。 石 墨 体重、湿度，硬度、块度、松散系数，安 息角、抗压、抗剪强度、以及据需要时测 弹性模量和波桑比，晶质片度大小及其含 量。 小体重每类型 2030件，大 体重12件。 高岭土矿 体重、比重，湿度、硬度，块度、松散系 数、安息角、抗压、抗剪强度；粘土矿物 研目(x射线衍射分析，电子显微镜鉴定)； 砂质高岭土的淘洗试验。粒度 (76m，43m，10m，5m，2 m粒级的百分含量)。白度(自然、烧成)。 可塑性、干燥收缩率和耐火度等。不同用 途对项目要求不同： 陶瓷用：粒度组成：76m(-200且) 43m，2m粒级的百分含量：成型性能， 可塑性。结合能力；干燥性能，干燥收缩 率，抗折强度： 高温性能：耐火度、烧结温度范围。烧成 物性样每类型 23件，测试 样品不得加工， 样量10kg，制 瓷，纸张涂布 数十至数百千 克，矿物测定 样12件；小 体重20件， 大体重13件 至35件。 34 / 68 白度，体积密度，收缩率，显气孔率，吸 水率。 造纸用：粒度组成 (76m，43m，20m，10m， 5m，2m粒级的百分含量)，自然白度； 矿物鉴定(粘土矿物的种类，大致比例，晶 形，晶体尺寸和片状晶体的宽厚比)；粘度， pH值。 续表续表 5 5 矿 种物理及工艺性能测试项目备 注 高岭土矿 橡胶用：粒度组成 (76m，43m，5m，2m 粒级的百分含量)；自然白度；沉降体 积：pH值；二苯胍(DPG)吸着率。 搪瓷用：粒度组成(76m ，43m，2m粒级的百分含量)； 烧成白度，悬浮度。 白水泥用：粒度组成 (76m，200目。 35 / 68 陶瓷 白度，烧成白度，耐火度，可塑性， 结合力，干燥收缩， 烧成收缩，烧成温度和范围。 涂料 白度，吸油量。 橡胶， 电榄， 塑料 白度，电绝缘性，磁性铁含量 石 化妆， 医药， 食品 白度，硬度，润滑性 小体重样的数量，依矿床规模大小、每一类型矿石在 储量中所占的比例决定，一般每一类型采取 510 件至 2030 件。矿石类型单一，规模小的矿床至少也应有 2030 件；矿石类型复杂、矿床规模大的，则相应增加。 矿石体重与品级、有益组分含量有关者，则应略加多取， 对每个试样要作化学分析，并进行化验和测试成果数理统 计(相关分析)，求得体重与组分含量的相关系数。使储量 计算更趋近客观实际。 小体重样采自槽、井、坑工程、露头和矿心，试样体 积大小 60120cm3。常用蜡封排水法在野外现场直接测定， 或蜡封后送实验室测定。 小体重计算公式： d 12 1 PP V P D 36 / 68 式中：P1干燥矿石重量 P2蜡封后矿石重量 V蜡封后矿石体积 d 一蜡的比重 D 一矿石体重 大体重样在槽、井、坑和露头上采取。采样前，应先 将矿体表面铲平，尽可能凿取规则(正方形、长方形)的体 积，准确测定其体积和称重。体积大小，一般 lm3左右， 小者不应小于 0.125m3。 大体重计算公式： V P D P取下的矿石重量 V凿取的体积 若需用大体重校正小体重时，应多取，一般每一类型、 品级矿石中有 12 件，多至 35 件。 体重是储量计算的主要参数，对储量计算结果影响重 大，应力争采样方法、 数量及空间分布具有代表性，其结果数据准确无误，符合 矿床实际。 2.22.2 湿度湿度 粘性土、半坚硬、多孔隙的岩土、矿石是必测的项目； 砂性土可作部分代表性样品，而致密块状、裂隙不发育的 坚硬状、吸水性差的岩石、测定矿石湿度意义不大。 37 / 68 湿度测定一般与体重测定同时进行。矿产储量计算用 的是干体重，有一定湿度时，才进行湿度校正。 干体重计算公式： 100 )100( 1 WD D 100 1 21 P PP W 式中：P1湿样品重量 P2烘干(恒重)样品重量 W 一矿石的湿度 D 一湿矿石体重 D1一校正后矿石体量 水泥配料的黄土，有它的特殊性，储量计算用的干体 重。应采用土工试验中常用的公式： W r d 1 式中：d干体重 R湿体重 W 一湿度 2.32.3 矿石的松散系数矿石的松散系数 一般是在采取加工技术试验样或掘进坑探工程时进行 测定，并同时记录爆破技术条件。建材、非金属矿种不采 加工技术试验样或无硐探工程时，可在试采、开采掌子面 38 / 68 进行测定。 矿石松散系数用下列公式求得： 1 2 V V K 式中：V1一样品采空体积 V2一矿石松散后体积 K 一矿石松散系数 2.42.4 矿石块度矿石块度 一般与松散系数测定同时进行。块度的测定和大小等 级的划分，应根据矿种、矿石的不同用途、工艺、设备等， 与设计，工业部门具体商定。 一般块度直径分为七个级别，见下表。 级别IV 直径 (mm) 200 测定方法：从爆破后的全部矿石碎块中，将大于 50mm 的碎石手选出来，并进行分级，对小于 50mm 的碎石用各 级筛子分选。然后对所分的各级矿石分别称重，求得各级 块度的重量占总重量的百分比。 矿石安息角的测定，需要时也同时进行。 39 / 68 2.52.5 抗压、抗剪、抗拉强度测定抗压、抗剪、抗拉强度测定 样品在地表工程、露头上凿取或岩矿心中截取，应能 满足切制试验要求的规格的试样采样后立即标明方向、 产状(层状、火成岩的构造)。测定一项，一个方向的样品 应取 23 块，保证切制二块，测得 12 个数据(有二个 可用的数据时，酌情取其算术平均值)。一般多是测定二 个不同方向。故每组应取 46 块试样。 样品大小规格，一般为保证能切制 5cm5cm5cm、7cm7cm7cm 和 10cm10cm10cm 的 立方体即可。原样块要通过修边、敲打、消除含隐蔽裂纹 的可能，保证样品可切制成功。岩矿心尚难切制上述规格 时，可选取完整的岩矿心，长度略大于直径，以便截取成 高度等于直径的圆柱状试块，进行测定。 2.62.6 原状土的采样原状土的采样 在地表工程和露头上，选好凿取的位置，按取样筒直 径的大小和形态(一般圆形、直径 810cm)，将其四周掏 空(应注意不能破坏样品的原始状态，一旦破裂，就告失 败，应重新掏取)，切平欲取样品的上部，用筒壁(管)试 套， 削去突出的部分(试样略小于筒径)。扣紧上筒盖， 铲去根部，取出样品。并对筒内空隙部分用碎土充填满， 使样品在筒内固定，运送过程中不致因摇动而碎裂。随后， 立即用纱布和矿蜡进行密封，标明上下方向，贴上标签， 并进行登记。 40 / 68 原状土全项土工测试项目有：天然含水量、容量(天 然状态、干燥状态)、比重、天然孔隙比、孔隙度、饱和 度、液限、塑限、塑性指数、液性指数、湿陷系数、压缩 模量、压缩系数(12、23、13cm2kg)、粘聚力、内 摩擦角、自由膨胀率、膨胀试验(0.5kgcm2压力下膨胀 率、含水量，试前、试后)、线收缩率等等根据需要增 减某些项目。 2.72.7 颗粒分