Применение оптических методов для оценки качества асбестовых руд

2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
ВВЕДЕНИЕ.................................................... 5
1. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ, АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА И ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АСБЕСТОВЫХ РУД . . II
1.1. Краткий геологический очерк ....................................... II
1.2. Анализ существующих методов оценки качества асбестовых руд.........................................24
1.3. Анализ имеющихся данных по физическим свойствам асбестовых руд.........................................29
1.3.1. Плотностные свойства ...................................... 30
1.3.2. Акустические свойства ..................................... 35
1.3.3. Электрические свойства .................................... 36
1.3.4. Магнитные свойства ........................................ 49
1.3.5. Оптические свойства ... ................................... 53
1.3.6. Тепловые свойства ................ . 56
1.4. Постановка задачи ................................................. 57
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МОНОЛИТНЫХ
АСБЕСТОВЫХ РУД ......................................................... 60
2.1. Исследование люминесценции асбеста и горных пород . 60
2.2. Исследование люминесценции асбеста и вмещающих
пород после обработки органическими красителями . . 70
2.3. Исследование коэффициента отражения асбеста и
горных пород . . . ...............................................74
2.4. Выводы.................................................77
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ДРОБЛЕНЫХ АСБЕСТОВЫХ РУД И ПОРОД............................80
3.1. Исследование люминесценции дробленых асбестовых руд 80
3
Стр.
3.2. Исследование коэффициента отражения дробленых асбестовых руд................................................. 83
3.2.1. Зависимость коэффициента отражения от содержания асбеста ....................................... 85
3.2.2. Зависимость коэффициента отражения от
размера частиц .................................... 91
3.2.3. Зависимость коэффициента отражения от влажности................................................. 95
3.3. Исследование электропроводности дробленых
асбестовых руд........................................... IOI
3.3.1. Зависимость электропроводности от
содержания асбеста ............................... 104
3.3.2. Зависимость электропроводности от
влажности......................................... 109
3.4. Выводы................................................... 113
4. РАЗВИТИЕ МЕТОДА ОПТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА ДЛЯ ОЦЕНКИ
КАЧЕСТВА АСБЕСТОВЫХ РУД........................................ 115
4.1. Теоретические вопросы метода ............................. 115
4.2. Разработка метода оптического каротажа в импульсно-цифровом варианте .................................. 128
4.3. Испытание метода оптического каротажа в импульсно-цифровом варианте в лабораторных и промышленных условиях ........................................ 141
4.4. Выводы................................................... 147
5. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗА РУД В БЛОКЕ .... 151
5.1. Теоретические вопросы погрешности метода ................ 151
5.2. Разработка методики экспресс-анализа руд в блоке . 156
5.3. Испытание метода экспресс-анализа в
промышленных условиях ................................... 176
22
породообразующего хризотила, почти нацело слагающего массивные серпентиниты.
Таблица 1.2
Числовые характеристики распределения общего содержания асбеста по зонам асбестоносности (по данным /30/)
Зона асбестоносности Общее среднее содержание асбеста, % Стан- дарт, Коэффициент вариации, % Ассимет- рия Экс- цесс
Отороченные жилы 2,35 1,88 80,0 1,74 2,05
Крупная сетка 4,84 2,55 53,0 0,36 0,40
Мелкая сетка и мелко-прожил 2,45 1,83 74,6 1,46 2,83
Общее по всем зонам 2,90 2,22 76,5 1,14 ІД7
На месторождении выделяют нормальный асбест, пониженной прочности и ломкий. Асбест пониженной прочности и ломкий распространены на месторовдении в незначительном количестве /38, 39/. Прочностные свойства разностей асбеста приведены в табл. 1.4.
Согласно ГСССД 42-82 /42/ нормальный асбест имеет следующий химический состав (массовая доля, %):А1дО - 41,0 - 42,3; 510а- 40,7 - 42,8, Ня0 - 13,1 - 14,6.
23
Таблица 1.4
Временное сопротивление растяжению волокон асбеста различной прочности /40/, МПа
Разновидность асбеста Волокно не- деформиро- ванное Волокно, подвергнутое одному излому Волокно, скрученное на пять оборотов
Нормальной прочности 2942 1961 1471
Пониженной прочности 1961 1471 490
Ломкий 1961 294 не выдерживает
В природном состоянии нормальный асбест имеет зеленую окраску различной тональности, изредка с золотистым оттенком.
По данным работ /43-53/ частицы нормального асбеста представляют собой ровные длиные волокна трубчатого строения (фибриллы), которые имеют вид либо коаксиальных цилиндров, либо простых и усложненных спиралей. Внешний диаметр фибрилл изменяется от 150*Ю-*® м до 1000*КГ^м, в большинстве случаев составляет 300*1СГ^м. Внутренний диаметр изменяется от 90*Ю"10 м до 130* Ю-10 м, что превышает диаметры молекул газов и жидкостей.