Контроль процесса опробования и анализа проб

При отборе, обработке и анализе проб неизбежно возникает ряд погрешностей, связанных с принятой методикой и техникой проведения этих операций. Все виды погрешностей опробования разделяются на случайные и систематические.

Случайные погрешности характеризуются переменным знаком. При выполнении достаточно большого числа единичных операций случайные погрешности взаимно компенсируются. Наличие случайных погрешностей опробования снижает точность оценок средних содержаний в подсчетных блоках, однако с возрастанием числа наблюдений они все ближе приближаются к истинным. Отрицательное влияние случайных погрешностей тем сильнее, чем меньше количество единичных наблюдений и выше уровень случайных погрешностей.

Систематические погрешности характеризуются постоянным знаком. При наличии систематических погрешностей независимо от количества наблюдений средние результаты будут либо завышены, либо занижены по сравнению с истинными. Степень отклонения средних значений от истинных зависит от величины систематической ошибки. Систематические погрешности несравненно опаснее случайных, и их практически нельзя допускать при опробовании полезных ископаемых.

Для выявления уровней случайных погрешностей и получения надежных данных, подтверждающих отсутствие систематических погрешностей, все основные операции по опробованию подвергаются обязательному контролю.

Достоверность результатов опробования устанавливается по отсутствию систематических погрешностей, а их точность — по уровню средних случайных погрешностей.

Контроль процесса пробоотбора.

Оценка качества механического способа отбора проб особенно необходима в тех случаях, когда различия в физико-механических свойствах полезных минералов, жильных минералов и вмещающих пород позволяют предполагать возможность избирательного выкрашивания (или истирания) материала пробы.

Контроль механических способов отбора проб в горных выработках осуществляется другим, технически более совершенным способом. Так, например, для контроля качества отбора бороздовых проб отбираются сопряженные с ними контрольные бороздовые пробы большего поперечного сечения. Однако по существу проверить качество пробоотбора по результатам анализа контрольной и контролируемой проб нельзя, так как обе они представляют разные объемы недр. Содержания полезного компонента по сопряженным пробам будут расходиться тем больше, чем выше природная изменчивость оруденения, меньше длина и больше различия в поперечных сечениях борозд. Еще заметнее это расхождение проявится при сравнении результатов анализов бороздовых и сопряженных с ними валовых проб. Поэтому результаты контроля оцениваются не сравнением содержаний по парам проб, а сравнением средних содержаний, вычисленных по достаточно большому числу контрольных и контролируемых проб. Это число зависит от степени неравномерности оруденения, по во всех случаях должно быть не менее 40−50 проб. Для оценки вероятной систематической погрешности при отборе бороздовых проб предложен статистический способ отработки пар сопряженных проб. Эта задача может быть решена и с применением дисперсионного анализа.

Контроль пробоотбора при бурении скважин возможен путем последующей проходки и опробования сопряженных с ними горных выработок. Однако применение этого способа целесообразно только при бурении неглубоких поверхностных или горизонтальных и вертикальных подземных скважин. При бурении глубоких разведочных скважин проходка сопряженных с ними горных выработок экономически нецелесообразна. Поэтому проверка результатов их опробования возможна только при вскрытии участков буровой разведки системами разведочных горных выработок.

Контроль качества геофизических (радиометрических и ядерногеофизических) методов опробования возможен путем повторных измерений. В отличие от механических способов пробоотбора контрольное повторное изменение теоретически должно совпадать с контролируемым. На практике результаты обоих измерений несколько расходятся, отражая уровень технических погрешностей аппаратуры. Однако повторное геофизическое измерение нс выявит возможных систематических погрешностей опробования, связанных с недостатками применяемого метода.

С этой целью 10−20% пересечений, опробованных геофизическими методами, контролируется отбором бороздовых или валовых проб. В этих случаях расхождения результатов анализов по парам сопряженных проб проявляются еще резче, но при отсутствии систематических погрешностей пробоотбора средние содержания по достаточно большому количеству пар практически совпадают.

Контроль процесса обработки проб возможен путем систематического опробования всех отходов, которые получаются при сокращении пробы или экспериментальной обработке нескольких партий проб по схеме, составленной с заведомо завышенными значениями коэффициента к в формуле Q = kcl". Первый способ предпочтительнее, так как только он гарантирует выявление возможных систематических погрешностей в связи с избирательным истиранием и потерями рудного материала.

Контроль анализов проб проводится для суждения о качестве работы лаборатории, выполняющей те или иные анализы проб, и для оценки степени надежности аналитических данных по содержаниям полезных и вредных компонентов в пробах. Различают два вида контрольных анализов: внутренний и внешний.

Внутренний контроль выполняется в той же лаборатории, в которой производятся массовые анализы проб. Для этого в лабораторию повторно в зашифрованном виде направляются дубликаты некоторых проб, изготовленные из материала последних отбросов каждой пробы. Внутренний контроль проводится систематически в течение всего периода разведки месторождения (поквартально или раз в полугодие).

Контрольные пробы отбираются группами, раздельно по каждому природному (технологическому) типу минерального сырья, а также по классам содержаний полезных компонентов, например: ниже бортового содержания, убогие, бедные, рядовые и богатые).

Для каждого периода контроля количество проб в каждом классе должно быть не менее 25−30, а общее количество проб — не менее 5−8% от всего числа проанализированных проб.

Внутренним контролем устанавливаются только средние значения случайных погрешностей анализов, которые в простейшем случае вычисляются как среднеарифметические из единичных расхождений контрольных и контролируемых анализов, без учета знака расхождения. Для каждого элемента в зависимости от его среднего содержания в полезном ископаемом инструкциями ГКЗ РФ установлены предельно допустимые значения.

Внешний контроль анализов проводится в другой, как правило, технически более совершенной лаборатории для своевременного выявления и устранения возможных систематических ошибок в работе основной лаборатории. Контрольные пробы разделяются по типам минерального сырья и по классам содержаний и не реже двух раз в год отправляются на внешний контроль. Число контрольных проб в каждой группе должно быть не менее 25−30, а всего — не менее 3−5% от общего количества проанализированных проб.

По результатам внешнего контроля систематическая погрешность в работе лаборатории должна практически отсутствовать. Поэтому никаких предельных значений для нее не устанавливается.

Вычисление средних оценок систематических погрешностей производится в простейшем случае путем раздельного суммирования всех единичных расхождений с положительными и отрицательными знаками. Среднеарифметические значения систематической погрешности вычисляется по их алгебраической сумме и кроме цифровой оценки характеризуется знаком отклонения.

Внешним контролем проверяется не только качество работ основной лаборатории, но и правомерность выбранного метода анализа. При обнаружении систематических погрешностей контролирующая лаборатория должна также выявить причины их возникновения. Если же эти причины остаются невыясненными, то возникает необходимость проведения арбитражных анализов.

Арбитражные анализы выполняются наиболее квалифицированными лабораториями по части анализа данного вида минерального сырья.

При обработке результатов контрольных анализов широко используются методы вариационной статистики случайных величин, обеспечивающие получение не только точечных, но и интервальных оценок средних при заданных уровнях значимости.

Контрольные вопросы

• 1. Геологическая документация.
• 2. Опробование.
• 3. Факторы, определяющие выбор способа отбора проб и важнейшие параметры пробоотбора.
• 4. Обработка и анализы проб.
• 5. Контроль процесса опробования и анализов проб.