巖、礦石物理性能及工藝性能測度樣規(guī)范手冊

1、巖、礦石物理性能及工藝性能測度樣規(guī)范手冊巖、礦石物理力學(xué)性能測度樣的采取，是為沒定巖石礦石和礦體頂、底圍巖的物理力學(xué)性，為儲(chǔ)量計(jì)算和 目礦床開采技術(shù)條件提供必要的資料。測定的項(xiàng)目，與巖礦石的狀態(tài)（堅(jiān)硬、半堅(jiān)硬、砂性、粘性、土狀）、開采方式（露采、硐采）、不同礦種和用途等有關(guān)，應(yīng)從礦床實(shí)際出發(fā)，與設(shè)計(jì)、開采部門協(xié)商確定，有的項(xiàng)目是不論那種狀態(tài)和礦種均應(yīng)測定，有的則是僅針對某類礦石測試。某些建材、化工、非金屬礦種物理性能及工藝性能測試項(xiàng)目，如表35所列。2.1體重礦石單位體積的重量，除礦石外，開采涉及的近礦圍巖、夾石（層）也應(yīng)測定。礦石按不同類型、品級(jí)，并照顧空間分布的代表性分別采取。體重測定樣，

2、分小體重和大體重兩種。對建材、化工、非金屬礦種，小體重測試簡易，采集方便，多數(shù)礦種采用，只有必要時(shí)，才采集大體重樣，對小體重沒定成果加以檢驗(yàn)和校正。小體重樣的數(shù)量，依礦床規(guī)模大小，每一類型礦石在儲(chǔ)量中所占的比例決定，一般每一類型采取510件至2030件。礦石類型單一，規(guī)模小的礦床至少也應(yīng)有2030件；礦石類型復(fù)雜，礦床規(guī)模大的，則相應(yīng)增加，礦石體重與品級(jí)、有益組分含量有關(guān)者，則應(yīng)略加多取，對每個(gè)試樣要作化學(xué)分析，并進(jìn)行化驗(yàn)和測試成果數(shù)理統(tǒng)度（相關(guān)分析），求得體重與組分含量的相關(guān)系數(shù)，使儲(chǔ)量計(jì)算更趨近客觀實(shí)際。某些建材、化工、非金屬礦種表35物理及工藝性能測試項(xiàng)目一覽表礦種物理及工藝性能測試項(xiàng)目

3、備注水泥灰?guī)r及配料頁巖小體重，濕度，抗壓、抗剪強(qiáng)度，塊度、松散系數(shù)，安息角等。小體重每類型510件，抗壓23組水泥配料之粘土、黃土體重，濕度，篩分析，顆粒分析，土工試驗(yàn)，粘土礦物測定，篩余物巖礦鑒定等。冶金、化工灰?guī)r、白云巖體重，濕度，塊度，孔隙度，松散系數(shù)，抗壓強(qiáng)度等。熱裂性能（電石），白度（造紙）。石墨體重，濕度，硬度，塊度，松散系數(shù)，安息角，抗壓、抗剪強(qiáng)度，以及據(jù)需要時(shí)測彈性模量和波桑比，晶質(zhì)片度大小及其含量。小體重每類型2030件，大體重12件。高嶺土體重，比重，濕度，硬度，塊度，松散系數(shù)，安息角，抗壓、抗剪強(qiáng)度；粘土礦物研目（X射線衍射分析，電子顯微鏡鑒定）；砂質(zhì)高嶺土的淘洗試驗(yàn)，粒

4、度（<76m ，<43m ，<10m <5m，<2m粒級(jí)的百分含量）。白度（自然、燒成），可塑性、干燥收縮率和耐火度等。不同用途對項(xiàng)目要求不同：陶瓷用：粒度組成：<76m （200目），<43m ，<2m粒級(jí)的百分含量；成型性能，可塑性，結(jié)合能力；干燥性能，干燥收縮率，抗折強(qiáng)度物性樣每類型23件，測試樣品不得加工，樣量10，制瓷、紙張涂布數(shù)十至數(shù)百千克，礦物測定樣12件，小體重20件，大體重13件至35件。表35續(xù)1礦種物理及工藝性能測試項(xiàng)目備注高嶺土礦高溫性能：耐火度、燒結(jié)溫度范圍，燒成白度，體積密度，收縮率，顯氣孔率，吸水率。造紙用：粒度組成

5、（<76m ，<43m ，<10m， <5m，<2m粒級(jí)的百分含量）自然白度；礦物鑒定（粘土礦物的種類，大致比例，晶形，晶體尺寸和片狀晶體的寬度厚比）；粘度，PH值。橡膠用：粒度組成（<76m ，<43m ，<5m，<2m粒級(jí)的百分含量）；燒成白度，懸浮度。白水泥用：粒度組成（<76m ，<43m ，<2m粒級(jí)的百分含量，；燒成白度。耐火粘土體重，濕度，硬度，塊度，松散系數(shù)，安息角，抗壓、抗拉，抗剪強(qiáng)度及放射元素測定，SiO2，粉塵含量測定；耐火度，可塑性，耐風(fēng)化性，不同工業(yè)類型耐火粘土的要求：軟質(zhì)，半軟質(zhì)粘土：可塑水（%

6、），可塑性，結(jié)合力，干燥收縮北（%），粒度組成比例（%，水中崩潰情況，真比重，耐火度等。硬質(zhì)高鋁粘土：耐火度，真比重，體積密度，顯氣孔率，吸水率。各種試樣品含量參照高嶺土表35續(xù)2礦種物理及工藝性能測試項(xiàng)目備注耐火粘土耐火粘土的窯業(yè)性能測定:測定試塊的不同溫度的顯氣孔率,真比重,體積密度,吸水率,燒結(jié)濕度以及測定試樣的燒失量,耐火度Al2O3, SiO2 Fe2O3，TiO2,MgO, CaO, MgO, CaO, K2O, Na2O，等的含量.瑩石體重,濕度,塊度,松散系數(shù),安息角,抗壓,抗剪強(qiáng)度和放射性檢查小體重2030件,大體重12件,測體重時(shí)應(yīng)同時(shí)測濕度和CaF2品位玻璃硅質(zhì)原料小體重

7、,濕度,抗壓強(qiáng)度,砂類礦測松散系數(shù);大體重,顆粒度測定(0.1,0.10.3,0.30.5,0.50.8和大于0.8)小體重每類2030件,抗壓樣23組石膏、硬石膏小體重,濕度, 抗壓,抗壓強(qiáng)度, 塊度,松散系數(shù),硬度， 安息角, 放射性檢查等，松散層中石膏礦測大體重小體重每類2030件硫鐵礦體重,濕度,塊度,松散系數(shù),硬度，安息角,抗壓,抗剪強(qiáng)度，以及SiO2，自然性硅灰?guī)r體重,濕度,塊度,松散系數(shù), 塊度, 抗壓,抗壓強(qiáng)度。油漆涂料用：白度，吸油量，折光指數(shù)，熔點(diǎn)，水溶物，水萃指PH值；建陶用：白度表35續(xù)3礦種物理及工藝性能測試項(xiàng)目備注固體硼酸鹽礦體重,濕度,塊度,松散系數(shù), 硬度，可鑿

8、性，自然安自角，孔隙度以及SiO2和對人體有害的元素的元素含量硅線石線膨脹率，耐火度，燒結(jié)后的強(qiáng)度，收縮率，氣孔率等探索階段，雞西礦作的滑石造紙白度，磨損（耗）度，吸油量，疏水性，比表面積白度在組合樣中測定，樣品細(xì)度>200目陶瓷白度，燒成白度，耐火度，可塑性，結(jié)合力，干燥收縮，燒成收縮，燒成溫度和范圍涂料白度，吸油量。橡膠，電欖塑料白度，電絕緣性，磁性鐵含量化妝，醫(yī)藥食品白度，硬度，潤滑性 小體重樣采自槽、井、坑工程、露頭和礦心，試樣體積大小601203。常用蠟封法在野外現(xiàn)場直接測定，或蠟封后送實(shí)驗(yàn)室測定。小體重計(jì)算公式： P1 D=V P2P1d式中：P1干燥礦石重量 P2蠟封后礦石

9、重量V蠟封后礦石體積d蠟的比重D礦石體積大體重樣在槽、井、坑和露頭上采取。采樣前，應(yīng)先將礦體表面鏟平，盡可能鑿取規(guī)則（正方形、長方形）的體積，準(zhǔn)確測定其體積和稱重。體積大小，一般1m3左右，小者不應(yīng)小于0.125m3. P 大體重計(jì)算公式: D=V P取下的礦石重量V鑿取的體積若需用大體重校正小體重時(shí),應(yīng)多取,一般每一類型、品級(jí)礦石中有12件，多至35件。體重是儲(chǔ)量計(jì)算的主要參數(shù),對儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果影響重大,應(yīng)力爭采樣方計(jì)、數(shù)量及空間分布具有代表性，其結(jié)果數(shù)據(jù)庫準(zhǔn)確無誤，符合礦床實(shí)際。2.2濕度粘性土、半堅(jiān)硬、多孔隙的巖土、礦石是必測的項(xiàng)目，砂性土可作部分代表性樣品，而致密塊狀、裂隙不發(fā)肓的堅(jiān)硬狀

10、，吸水性差的巖石、測定礦石溫度意義不大。溫度測定一般與體重測定同時(shí)進(jìn)行，礦產(chǎn)儲(chǔ)量計(jì)算用的是干體重，有一定溫度時(shí)，才進(jìn)行溫度校正。 D（100W）干體重計(jì)算公式：D1=100P1P2W=×100P1式中：P1濕樣品重量 P2烘干（恒重）樣品重量 W礦石的溫度 D溫礦石體重 D1校正后礦石體重水泥配料的黃土，有它的特殊性，儲(chǔ)量計(jì)算用的干體重，應(yīng)采用土工試驗(yàn)中常用的公式： r 式中：d干體重 r濕體重 W濕度d= 1+W 23礦石的松散系數(shù)一般是在采取加工技術(shù)試驗(yàn)樣或掘進(jìn)坑探工程時(shí)進(jìn)行測定，并同時(shí)記錄爆破技術(shù)條件。建材、非金屬礦種不采加工技術(shù)試驗(yàn)樣或無硐探工程時(shí)，可在試采、開采掌子面進(jìn)行測

11、定。礦石松散系數(shù)用下列公式求得： V2 式中：V1樣品采空體積V2礦石松散后體積 K=K礦石松散系數(shù) V12.4礦石塊度一般與松散系數(shù)測定同時(shí)進(jìn)行，塊度的測定和大小等級(jí)的劃分，應(yīng)根據(jù)礦種、礦石的不同用途、工藝、設(shè)備等，與設(shè)計(jì)，工業(yè)部門具體商定。 一般塊度直徑分為七個(gè)級(jí)別級(jí)別直徑（）<55101025255050100100200>200測定方法：從爆破后的全部礦石碎塊中，將大于50的碎石手選出來，并進(jìn)行分級(jí)，對小于50的碎石用各級(jí)篩也分選，然后對所分的各級(jí)礦石分別稱重，求得各級(jí)塊度的重量占總重量的百分比。礦石安息角的測定，需要時(shí)也同時(shí)進(jìn)行。2.5抗壓、抗剪、抗拉強(qiáng)度測定樣品在地表工

12、程、露頭上鑿取或巖礦心中截取，應(yīng)能滿足切制試驗(yàn)要求的規(guī)格的試樣。采樣后立即標(biāo)明方向、產(chǎn)狀（層狀、火成巖的構(gòu)造），測定一項(xiàng)，一個(gè)方向的樣品取23塊，保證切制二塊，測得12個(gè)數(shù)據(jù)（有二個(gè)可用的數(shù)據(jù)時(shí)，酌情取其算術(shù)平均值）。一般多是測定二個(gè)不同方向。故每組應(yīng)取46塊試樣。樣品大小規(guī)格，一般為保證能切制5×5×5、7×7×7和10×10×10立方體即可。原樣塊要通過修邊、敲打、消除含隱隱蔽裂紋的可能，保征樣品可切制成功。巖礦心尚難切制上述規(guī)格時(shí)，可選取完整的巖礦心，長度略大于直徑，以便截取成高度等于直徑的圓柱狀試塊，進(jìn)行測定。2.6原狀土的采

13、樣在地表工程和露頭上，選好鑿取的位置，按取樣筒直徑的大小和形態(tài)（一般圓形、直徑810），交其四周掏空（應(yīng)注意不能破壞樣品的原始狀態(tài)，一旦破裂，就告失敗，應(yīng)重新掏?。?，切平欲取樣品的上部，用筒壁（管）試套，削去突出的部分（度樣略小于筒徑），扣緊上筒蓋，鏟去根部，取出樣品，并對筒內(nèi)空隙部分用碎土充填滿，使樣品在筒內(nèi)固定，運(yùn)送過程中不致因搖動(dòng)而碎裂。隨后，立即用紗布和礦蠟進(jìn)行密封，標(biāo)明上下方向，貼上標(biāo)簽，并進(jìn)行登記。原狀土全項(xiàng)土工測試項(xiàng)目有：天然含水量、容重（天然狀態(tài)、干燥狀態(tài)）、比重、天然孔隙比、孔隙度、飽和度、液限、塑限、塑性指數(shù)、液性指數(shù)、濕陷系數(shù)、壓縮模量、壓縮系數(shù)（12、23、132/）、

14、粘聚力，內(nèi)摩擦角、自由膨脹率、膨脹試驗(yàn)（0。5/2壓力下膨脹率、含水量、試前、試后）、線收縮率等等。根據(jù)需要增減某些項(xiàng)目。2.7顆粒分析不同的礦種對顆粒組成的測定，要求的分級(jí)大小不同。2.7.1水泥配料的黃土、粘土一般是作篩分析，要求分出0.080.2、0.23、和>3三級(jí)篩余物含量.設(shè)計(jì)、工業(yè)生產(chǎn)部門工藝過程的需要，要求測定礦石（黃土、粘土）的顆粒組成，選取代表性樣品測定<0.005、0.0050.01、0.010.05、0.050.1和0.10.25、(mm)粒級(jí)的百分含量.2.7.2生產(chǎn)平板玻璃的石英砂巖、石英砂。要求測定: <0.1、.10.3、0.30.5、0.50.8和>0.8(mm)各粒級(jí)的百分含量.2.7.3高嶺土類礦物顆粒測定要求分為: <76、<43