Отбор проб торфа для лабораторных анализов

Наряду с работами по полевому, глазомерному исследованию строения торфяной залежи, при всех видах разведок производится отбор проб торфа для выполнения по ним лабораторных анализов.

Ho данным лабораторных анализов определяются качественные показатели торфяной залежи, уточняются полевые определения вида строения залежи и производится окончательная оценка разведанных запасов торфа.

Пробой торфа принято называть натуральный образец, отображающий средние качественные показатели слоя или залежи торфа на всю глубину. Различают пробы — шурфовые и послойные.

Шурфовые пробы составляются из торфа, отобранного буром по всей глубине залежи.

Послойные пробы составляются из торфа, отобранного буром из отдельных слоев залежи торфа.

Количество пунктов отбора проб определяется техническими условиями на разведку торфяных месторождений в зависимости от вида разведки и величины площади торфяного месторождения.

К распределению пунктов отбора проб приступают после окончания работ по зондированию и полевому исследованию строения залежи торфа, растительного покрова и микрорельефа поверхности торфяного месторождения.

Основой для распределения пунктов отбора проб торфа служит рабочий план с нанесенными на нем данными зондирования и результатами полевого исследования строения торфяной залежи, растительного покрова и микрорельефа поверхности торфяного месторождения.

В зависимости от вида разведки, величины обследуемой площади и геоморфологических условий залегания торфяного месторождения при распределении мест отбора проб необходимо придерживаться следующих основных правил.

При маршрутной разведке пробы распределяются по линиям, проходящим по наибольшей длине торфяного месторождения. В большинстве случаев такими линиями являются магистраль и один из центральных поперечников торфяного месторождения.

Места взятия проб назначаются на пикетах, имеющих глубины залежи торфа, характерные для исследуемого торфяного месторождения (фиг. 9—15).

При рекогносцировочной разведке пункты отбора проб распределяются по всей площади торфяного месторождения и назначаются на магистрали и на пикетах поперечников (визирок), проходящих по наиболее характерным местам, торфяного месторождения (фиг. 9—16).

Количество поперечников, по которым назначаются пункты отбора проб и примерные расстояния между отдельными пунктами, определяется техническими условиями.

При детальной разведке пункты отбора проб назначаются с учетом характера строения залежи торфа и величины площади отдельных стратиграфических участков.

Намеченные пункты взятия проб наносятся на рабочий план торфяного месторождения, при этом каждой пробе присваивается порядковый, строго определенный для нее номер. Нумерация проб ведется последовательно по поперечникам. Наличие заранее закрепленных номеров для каждой пробы позволяет производить отбор их несколькими отрядами и начинать работы одновременно в разных частях торфяного месторождения.

Одновременно с установлением мест отбора проб торфа должны быть определены виды лабораторных анализов, которые будут производиться по образцам торфа, отбираемым на каждом намеченном пункте.

Пробы отбираются для общего и специального анализа.

К общим анализам относятся определения: а) ботанического состава торфа; б) степени разложения; в) зольности торфа; г) естественной влажности и д) теплотворной способности.

Специальными анализами определяются: а) пригодность торфа для коксования и газификации; б) элементарный состав; в) плавкость золы торфа; г) крошимость и д) склонность торфа к самовозгоранию.

В зависимости от видов разведки производятся следующие виды лабораторных анализов:

- при маршрутной и рекогносцировочной разведках — определение ботанического состава, степени разложения и зольности торфа;

- при детальной разведке производятся все виды общих анализов и специальные анализы, состав и количество которых определяются техническими условиями и производственным заданием на разведку.

Общая стратиграфическая оценка торфяных залежей при разведке должна производиться в соответствии с принятыми Главторффондом России классификациями видов, торфа и торфяных залежей.

Классификации видов торфа и торфяных залежей изданы Главторффондом России самостоятельным сборником (1951 г.); в силу этого подробная характеристика указанных классификаций в настоящем разделе не приводится.



Пробы торфа (образцы) для общих анализов отбираются сплошным шурфом на всю глубину до минерального дна торфяного месторождения.

При отборе проб торфа оплошным шурфом выемка образцов производится через 0,25 м и начинается с глубины 0,25 до 0,5 м, далее с глубины от 0,5 до 0,75 м; затем с глубины 0,75 до 1,0 м и так до минерального дна торфяного месторождения. В результате получается сплошная колонка залежи на всю глубину.

Из верхнего слоя, на глубину 0,25 м, образец торфа вырезается лопатой в виде монолита, по которому делается полевое определение степени разложения и ботанического состава. Образцы торфа для лабораторного анализа из этого слоя не отбираются.

Вес каждого послойного образца торфа в свежевынутом состоянии должен быть не менее 300 г, а поэтому с каждой глубины необходимо брать столько челноков, сколько обеспечат в сумме вес, равный 300 г.

При отборе проб буром Гикторфа или ИТАН послойные пробы вырезаются из челнока в соответствии с заданным чередованием глубин по слоям.

Для обеспечения правильного определения естественной влажности торфа образцы, взятые из залежи, должны быть сразу же в поле взвешены на технических весах с точностью до 0,1г после чего образец может быть доставлен в лабораторию в подсушенном виде и упакованным в пергамент. Если взвешивание образца произвести в поле не представляется возможным, тогда отбор проб для анализа на влажность должен производиться в специальную герметически закрывающуюся посуду. Посуда — тара заранее нумеруется и взвешивается.

В каждый образец вкладывается этикетка, написанная простым карандашом на пергаментной бумаге. В этикетке указывается: наименование месторождения, вид разведки, номер пункта бурения, место взятия пробы — номер визирки и номер пикета, номер образца, вес брутто и нетто, глубина взятия образца, дата отбора и фамилия исполнителя.



Для специальных анализов отбираются послойные или средние шурфовые пробы.

Послойные пробы отбираются через 0,25 м или по слоям через каждые 0,5 м.

Средняя шурфовая проба составляется из послойных образцов, равномерно отобранных на всю глубину залежи торфа на пункте.

Тот или другой способ отбора проб применяется в зависимости от вида анализа.

Для определения пригодности торфа для коксования и газификации отбираются шурфовые пробы в трех пунктах, расположенных по треугольнику со сторонами 100—200 м, общим весом — 36 кг. Из этого количества 5 кг отбираются и сохраняются отдельно, в виде торфа-сырца, а остальные 31 кг могут быть подсушены до воздушно-сухого состояния.

Отбор пробы в каждом пункте производится сплошным шурфом на всю глубину залежи. Количество челноков торфа, отбираемых из каждого слоя залежи торфа, должно быть одинаково.

Для определения элементарного состава и плавкости золы торфа служит проба, составляемая из образцов, отбираемых послойно через 0,5 м по. всей глубине залежи и затем смешиваемых в одну среднюю шурфовую пробу по каждому шурфу. Вес каждой пробы на пункте отбора должен составлять в сыром виде 1,5—2 кг.

Следует иметь в виду, что для правильного отбора пробы количество заполненных торфом челноков, отбираемых из каждого слоя, должно быть одинаково. Поэтому перед отбором пробы надо строго рассчитать, какое количество челноков торфа следует отбирать из каждого слоя, исходя из общего веса пробы, глубины залежи и объема челнока.

Пробы на элементарный состав и плавкость золы отбираются при повышенной зольности торфяной залежи (свыше 12%). Отбор их производится в наиболее характерных центральных местах торфяного месторождения или его участка в следующих ориентировочных количествах.

При площади торфного месторождения:

более 10 000 га — 3 пробы +1 проба на каждые 5 000 га сверх 10 000 га.

Пробы для определения крошимости торфа представляются в лабораторию в виде формованных кирпичей размером 6х8х26 или 10х10х30 см. Кирпичи предварительно подсушиваются до воздушно-сухого состояния (35—42%).

В каждой пробе должно быть не менее четырех кирпичей указанных размеров, для чего в пробу отбирается 3—5 кг торфа, в зависимости от размера заданного пробного кирпича. Отбор пробы производится зондировочным буром, начиная с глубины 0,25 м на глубину пласта до 5 м. От каждого слоя отбирается обязательно одинаковое число челноков. Весь отобранный торф смешивается в одну пробу, которая до формирования кирпичей перемешивается и разделяется на две равные части.

Первая часть пробы пропускается через мясорубку и из переработанной таким образом торфяной массы изготавливаются два пробных кирпича (переработка 1,0). Вторая половина пробы, в свою очередь, разделяется на две половины, из которых одна пропускается через мясорубку, после чего обе половины соединяются и вновь перемешиваются. Из приготовленной таким образом массы торфа изготавливаются еще два кирпича (переработка 0,5).

На каждом пробном кирпиче указывается номер пробы и его порядковый номер, при этом два предыдущих номера (например 1-й и 2-й) даются кирпичам с переработкой 1,0, а два последующих номера (например 3-й и 4-й) — кирпичам с переработкой 0,5.

Кирпичи сушатся под навесом в теневых условиях и регулярно переворачиваются во избежание коробления их при усадке.

При отправке в лабораторию каждый кирпич снабжается этикеткой с указанием: наименования торфяного месторождения, номера пробы, места взятия пробы (№ визирки, № пикета), степени переработки торфа, Начальных размеров кирпича, даты отбора пробы и фамилии исполнителя. Упаковываются пробные кирпичи в ящик, при этом зазоры между кирпичами должны быть заполнены упаковочным материалом во избежание поломки кирпичей.

Пробы для определения крошимости торфа отбираются в следующих ориентировочных количествах: а) на торфяных месторождениях площадью от 100 до 500 га — 2 пробы; от 501 до 1000 га — 3 пробы и свыше 1001 га — 3 пробы + 1 проба на каждые 1 000 га сверх первых 1000 га.

Пробы на вязкость. Пробы для определения вязкости гидромассы отбираются по специальному заданию при детальных разведках торфяных месторождений, имеющих площадь более 500 га, на которых по предварительным данным возможна организация добычи торфа гидравлическим способом.

Для этих целей отбирается средняя проба по шурфу. Вес пробы должен быть не менее 1,5 кг. Проба должна быть доставлена в лабораторию в сыром виде в банках с плотно закрывающимися крышками.

Пункты отбора проб распределяются таким образом, чтобы отбором были охвачены все участки с максимальной и минимальной степенью разложения торфа.

Пункты для отбора проб на вязкость, в зависимости от величины исследуемой площади торфяного месторождения, назначаются в следующих ориентировочных количествах:

Проба для определения склонности торфа к самовозгоранию и влагоемкости торфа. Пробы на самовозгорание отбираются на низинных месторождениях или участках, пригодных для разработки фрезерным способом. Отбираются они по слоям через 0,5 м на глубину залежи торфа до 2 м.

Обычно пункты отбора проб на самовозгорание совмещаются с пунктами отбора проб на общие анализы.

В зависимости от типа торфяной залежи и размеров торфяного месторождения назначается следующее ориентировочное количество проб:

Пробы на самовозгорание торфа отбираются в следующем) порядке: первый образец составляется из торфа, отобранного из слоя на глубине до 0,5 м, не считая очеса; второй образец отбирается с глубины от 0,5 до 1,0 м и т. д. Вес каждого образца с этих глубин должен составлять не менее 2 кг.

Проба отбирается зондировочным буром, при этом отбирается из каждого слоя до 20 челноков бура, имеющего емкость около 100 см3.

Образцы, отобранные из каждого полуметрового слоя, вместе составят пробу для данного пункта торфяного месторождения. Пробы доставляются в лабораторию в подсушенном виде. Каждый образец пробы упаковывается в пергаментную бумагу или ящик и снабжается этикеткой с указанием № пункта: отбора пробы, № визирки, № пикета и глубины, с которой отобран образец. Все образцы с одного пункта объединяются одну пробу, которая снабжается общей этикеткой с указанием наименования торфяного месторождения, вида разведки, назначения пробы, № пункта, № визирки, № пикета, общей глубины залежи в пункте отбора пробы, количества образцов в пробе, даты отбора пробы и фамилии исполнителя.

При отправке проб, отобранных для специальных анализов в лабораторию, в каждый ящик вкладывается опись по приведенной форме (табл. 9—4):



Образцы торфа, по которым анализ не может быть произведен полевой лабораторией, отправляются в стационарную лабораторию. Перед отправкой образцов в лабораторию проверяется: наличие этикеток установленной формы; правильность отобранного для анализа количества торфа; наличие данных о начальном весе образцов, предназначенных для определения естественной влажности и т. д.

После проверки образцы подбираются по видам проб. Образцы с каждого пункта упаковываются в отдельный пакет или жесткую тару, снабжаемую надписью с указанием наименования торфяного месторождения, его расположения, № пробы, места ее отбора и количества образцов в пробе. Все пробы укладываются в ящики или прочную корзину и зашиваются в мешковину.

На отправляемые пробы торфа составляется заказ лаборатории на производство анализов. В заказе указываются виды анализов по каждой пробе и порядок их производства. Пример составления и заполнения заказа дан в табл. 9—5.