Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лекція 3
Тема: Основні відомості про властивості гірничих порід та способи розробки родовищ корисних копалин.
Мета: дати студентам знання про основні властивості гірничих порід, сформувати та розвинути уявлення про способи розробки родовищ корисних копалин.
Вид заняття: лекція
Тип: традиційна (поточна)
Міжпредметні зв’язки: фізика, геологія
План лекції:
1. Технологічні властивості гірничих порід
2. Фізико-механічні властивості гірничих порід
3. Способи розробки корисних копалин
Технологічні властивості гірничих порід
В процесі розробки всі гірські породи - як розкривні, так і корисні копалини характеризуються певними технологічними властивостями, які визначають трудомісткість їх розробки і корисність використання в народному господарстві.
По трудності розробки гірські породи діляться на чотири групи:
Рихлі і м'які, легко відокремлювані від масиву механічним або гідравлічним способом без попереднього спушення (рослинна земля, торф, піски, гравій, легкі суглинки і тому подібне).
Щільні, важко відокремлювані від масиву механічним способом; при гідравлічній розробці їх необхідно заздалегідь спушувати (важкі глини, суглинки, лес і тому подібне).
Напівскельні, вельми важко відокремлювані від масиву механічним способом; при розробці їх зазвичай застосовують попереднє спушення (мерзлі породи перших двох груп, мів, мергель, кам'яне вугілля, кам'яна сіль, глинисті сланці і тому подібне).
Скельні, непіддатливі відділенню від масиву без попереднього дроблення. До них відносяться граніти, кварцити
Фізико-механічні властивості гірничих порід
До основних фізико-механічних властивостей гірських порід слід віднести:
Щільність в масиві – відношення маси гірської породи в природному заляганні до об’єму, який вона займає. Щільність коливається в широких границях від 0,8 до 23 ( гіпс 2,3, алмаз 3,5, корунд 4 і т.д.)
Міцність - всебіч ний показник, що характеризує опір породи різним механічним діям (стис ненню, удару, стиранню). Міцність також визначає такі властивості як буримість, вибуховість, стійкість. Міцність характеризується границею міцності, тобто максимальною напругою, яку може витримати зразок породи, вимірюється в МПа
Твердість – здатність гірської породи чинити опір входженню в неї більш твердого інструменту. Твердість обумовлена силою зчеплення частинок. Для оцінки твердості застосовується шкала Мооса.
В’язкість – опір породи силам, які роз’єднують її частинки
Пружність – здатність гірської породи відновлювати свою форму та об’єм після припинення дії зовнішніх сил
Абразивність – здатність гірської породи зношувати деталі, які контактують з нею. За методикою Барона та Кузнєцова показник абразивності визначають як сумарну втрату маси (в мг) стержня, що обертається з частотою 400 об/хв., притиснутого до породи при осьовому навантаженні 150 Н за 10 хвилин.
Коефіцієнт розпушення – відношення об’єму породи в порушеному стані до її об’єму в масиві.
Кускуватість гірських порід характеризується вмістом в ній шматків певного розміру.
Влагоємність – здатність поглинати та утримувати воду.
Коефіцієнт міцності – запропонований М.М. Протод'яконовим і характеризує здатність гірської породи опиратися руйнуванню.
Стійкість - комплексна характе ристика, яка свідчить про здатність порід гірського масиву зберігати пев ну площу оголення без порушень і об валів. Ступінь стійкості визначає форму перерізу гірничих виробок, тип їх кріплення, здатність застосовувати ті або інші системи розробки.
Тріщинуватість. Гірські породи в більшості не є суцільними монолі тами, а розбиті системою тріщин в одному або декількох напрямках. Розміри тріщин можуть бути від мік роскопічних до декількох сантимет рів. Тріщинуватість масиву визначають кількістю тріщин на одиницю площі, їх розмірами та орієнтацією. Природна тріщинуватість, її інтен сивність значно впливають на ступінь стійкості, форми виявлення гірського тиску, якість подрібнення при вибухо вих роботах.
Розпушуваність. Гірські породи, зруйновані під час відбійки, займають більший об’єм (місткість) у порівнянні з первісним об’ємом у масиві.
Розпушуваність характеризують коефіцієнтом розпушення, який до рівнює відношенню об’ємів зруйнова ної породи і тієї ж породи в масиві і завжди більше 1 (одиниці).
Коефіцієнт розпушення збільшу ється із збільшенням міцності. Його значення для різних порід знаходиться у межах від 1,2 (пісок, глина) до 1,8, а в окремих випадках до 2,2 (дуже міцні скельні породи).
Водонасиченість порід – характеризується відношенням об’єму пор, заповнених водою, до загального об’єму пор. За ступенем водонасиченості породи поділяють на слабо вологі, вологі та насичені водою.
Із інших властивостей гірських по рід, які використовуються при вирі шенні різних питань технології, вка жемо на: пружність; пластичність; крихкість; в’язкість; абразивність; межі міцності на стиснення, розтягу вання та зсув; швидкість розпов сю дження поздовжніх і поперечних пружних хвиль, теплові, магнітні та електричні параметри.
Способи розробки корисних копалин
Існує 2 способи розробки корисних копалин: відкритий спосіб та підземний.
При відкритому способі доступ до корисної копалини забезпечується повним видаленням розкривних порід (тобто покриваючих рудне тіло або вугільний пласт порожніх порід). Підземний спосіб розробки реалізується за допомогою шахтної або свердловинної технології.
Переваги відкритого способу:
Недоліки:
Позитивні якості перевищують недоліки і тому відкритий спосіб розробки в даний час є найбільш ефективним.