Формы и элементы залегания полезных ископаемых

По форме залегания месторождения твердых полезных ископаемых подразделяются на правильные и неправильные.

К правильным месторождениям относятся пласты (рис. 1.3) и пластообразные залежи.

Пластом называется плитообразная залежь, имеющая значительное распространение в земной коре и ограниченная двумя более или менее параллельными плоскостями. Весьма тонкие пласты, не разрабатываемые вследствие малой мощности (до 0,4 м), называются пропластками. Плоскости соприкосновения пластов отдельных пород называются плоскостями напластования.

Породы, залегающие над пластом полезного ископаемого, называются кровлей или висячим боком, залегающие ниже пласта — почвой или лежачим боком.

Пласты могут иметь однородное (простое) и сложное строение. Тонкие слои пустой породы, заключенные в пласте, называются прослойками.

Правильную форму залегания обычно имеют месторождения полезных ископаемых осадочного происхождения (уголь, горючие сланцы, различные соли, гипс, марганцевые руды и т.п.). Часть пласта, выходящая на земную поверхность или находящаяся неглубоко от нее под наносами, называется выходом пласта (под наносы). Пласты угля залегают согласно, если они в земной коре расположены параллельно друг другу. Несколько согласно залегающих пластов составляют свиту.

К неправильным месторождениям относятся жилы, штоки, гнезда, линзы (рис 1.4). Неправильную форму залегания имеют, как правило, рудные месторождения.

Жилой называется заполненная минеральным веществом трещина в земной коре. Жилы бывают простые и сложные. Ответвления от жил называют апофизами.

Такие формы залегания, как штоки, линзы, гнезда, представляют собой полости в земной коре, заполненные минеральным веществом. Они отличаются друг от друга формой и размерами. Такую форму залегания имеют месторождения железных, медных, полиметаллических и других руд.

Пласты горных пород в период образования залегали более или менее горизонтально, но под действием тектонических (горообразовательных) процессов, протекавших в земной коре, первоначальное залегание пород нарушалось в той или иной степени. В некоторых районах пласты оказались собранными в складки. Они могут занимать любое положение в земной коре.

Нарушения нормального залегания пластов называются дислокациями. Дислокации без разрыва сплошности называются пликативными, с разрывом сплошности — дизъюнктивными.

К пликативным нарушениям относятся утолщения и утонения пластов, а также складчатость (рис. 1.5).

Складка, обращенная выпуклостью вниз, называется синклиналью, а выпуклостью вверх — антиклиналью.

К дизъюнктивным нарушениям относятся сбросы, взбросы, надвиги и др. (рис. 1.6).

Положение пластов в земной коре определяется элементами их залегания. К ним относятся линия простирания, линия падения, угол падения и мощность пластов.

Линия простирания пласта — это линия (АВ), образующаяся на поверхности пласта при пересечении его горизонтальной плоскостью (рис. 1.7). Простирание пласта определяется азимутом направления линии простирания, т.е. углом по часовой стрелке между магнитным меридианом (направлением на север) и положительным направлением линии простирания.

Линия, лежащая в плоскости пласта перпендикулярно линии простирания, называется линией падения (СD), а само направление этой линии — падением пласта. Линия падения пласта образуется при пересечении пласта вертикальной плоскостью, перпендикулярной линии простирания.

Угол, образованный между линией падения пласта СD и ее проекцией на горизонтальную плоскость СЕ, называется углом падения пласта α. В зависимости от формы залегания и способа разработки полезных ископаемых их делят на горизонтальные, пологие, крутонаклонные и крутые (табл. 1.1).

Различие классификаций объясняется особенностями технологии и механизации разработки залежи полезного ископаемого.

Мощность пласта или иной залежи как элемент залегания представляет собой расстояние по нормали между кровлей и почвой. Такую мощность m называют истинной, или нормальной. Расстояние между кровлей и почвой, измеряемое по горизонтали, называют горизонтальной мощностью mг а по вертикали — вертикальной мощностью mв.

Поскольку в пределах залежи полезного ископаемого мощность ее, как правило, изменяется, поэтому на практике употребляют термин — средняя мощность. Так как пласты, например, угля, нередко имеют сложное строение, то различают полезную (без прослойков) и полную (с прослойками) мощность. При разработке угольных месторождений иногда вынимают только часть мощности пласта, которую называют вынимаемой мощностью. Различают также минимальную мощность пласта. Минимальная мощность, при которой разработка пласта целесообразна, называется рабочей мощностью.

Классификация угольных пластов и рудных залежей по нормальной мощности представлена в табл. 1.2. Различие классификаций также обусловлено особенностями технологии и способа разработки.

Элементы залегания пластовых месторождений являются более или менее выдержанными. Для рудных тел они изменяются, как правило, в широких пределах.

Таблица 1.1 — Классификация залежей полезных ископаемых по углу падения

Тип пласта (залежи) по углу падения	Угол падения, градус
угольных пластов	рудных месторождений
при подземной разработке	при открытой разработке
горизонтальный	–
пологий	0–18	до 10	до 25
наклонный	19–35	10–30	25—45
крутонаклонный	36–55	–	–
крутой	>55	>30	>45

Таблица 1.2 — Классификация залежей полезных ископаемых по мощности

Дата добавления: 2016-10-30; просмотров: 4576 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов

Читайте также:

Рекомендуемый контект:

Поиск на сайте:

Источник

ПРОМЫШЛЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Основные понятия о руде и ее месторождениях

Полезными ископаемыми называют природные минеральные вещества, которые при современном уровне развития техники экономически целесообразны для промышленного использования.

Месторождением полезного ископаемого называется естественное скопление этого ископаемого в земной коре — геологическое тело или группа близко расположенных тел.

Месторождения подразделяют на промышленные, разработка которых экономически целесообразна в настоящее время, и н е п р о м ы ш л е н н ы е, разработка которых нецелесообразна в настоящее время, но может быть целесообразна в будущем. При определении промышленной ценности месторождения большое значение имеют масштабы оруденения (запасы) и содержание полезного ископаемого. Возможность промышленного использования месторождения зависит также от его географического положения, потребности народного хозяйства в том или ином сырье и развития производительных сил страны.

Р у д а является одним из видов полезного ископаемого и представляет собой природное минеральное вещество, из которого экономически целесообразно извлекать различные металлы или минералы путем промышленной переработки.

Необходимость последующей переработки отличает руды от других видов полезных ископаемых, которые используют в народном хозяйстве без переработки (большинство строительных материалов, каменная соль и др.).

Руды в зависимости от вида содержащегося в них полезного компонента делят на металлические (железные, медные и др.) и неметаллические (фосфоритные, серные и др.)

Горные породы, окружающие рудное тело или включенные в него и добываемые попутно с полезными ископаемыми, но не используемые в народном хозяйстве, называют пустой породой.

В некоторых случаях пустой породой считают полезное ископаемое непромышленных месторождений. Например, огнеупорные глины специально добывают на карьерах вблизи заводов черной металлургии для нужд литейного и металлургического производства, но әта глина считается пустой породой при разработке некоторых россыпных месторождений.

В практике разработки рудных месторождений часто пользуются термином «рудная масса», под которой подразумевают руду с примешанной к ней в процессе добычи пустой породой. В этом случаё рудой следует считать минеральное вещество в том составе и с тем содержанием полезных компонентов, в каком оно находится в рудном теле месторождения.

Товарной называют руду, выданную на поверхность и отправленную для переработки на металлургический завод. Часто рудная масса непосредственно на шахте подвергается дроблению и сортировке по составу или крупности. В этом случае товарная руда является продуктом первичной переработки рудной массы.

Горной массой называют всю выдаваемую на поверх-ность добытую массу руды и пустои породы как.в смешанном виде, так и раздельно, включая пустую породу из горно-капитальных и подготовительных работ.

Формы и элементы залегания месторождений

Знание форм и элементов залегания месторождения имеет исклю-чительно важное значение для выбо.ра способа отработки и соста-вления проекта рациональной эксплуатации месторождения. Форма месторождения, его размеры и условия залегания большое влияние оказывают на выбор системы разработки и технико-экономические показатели работы горных предприятий.

По форме рудные тела подразделяют на пластовые, пластообразные, столбообразные, линзообразные, жильные, штокообразные, гнездообразные и сложные.

Для пластовых р у д н ы х т е л (рис. 1, а) характерен четкии контакт с вмещающими породами по мощности месторождения и параллельность плоскостей контакта. Болыпинство пластовых месторождений осадочного происхождения, поэтому они залегают согласно с вмещающими породами. Примером пластовых месторожде-ний являются Никопольское марганцевое, Керченское мссторождение железных руд.

Пластообразные рудные т е л а (рис. 1, б) отли-чаются от пластовых менее выдержанной формой и моищостыо. Для них характерны прерывистость оруденения, наличие резких утонений и раздувов, выклинивание одних рудных тел по простиранию и появлению других на том же рудоносном горизонте. Для пластообразных рудных тел, так же как и для пластовых, характерна согласованность залегания рудного тела и вмещающих пород.

Большнство залежей Криворожского железорудного бассейна является пластообразными рудными телами.

С т о л б о о б р а з н ы е р у д н ы е т е л а имеют значительную протяженность по падению (в глубину) и неболыпие размеры по простиранию, чем они и отличаются от пластообразных тел. Примером столбообразных тел является Ангаро-Илимское месторождение железных руд, некоторые залежи Криворожского бассейна. Разновидностью столбообразных рудных тел являются трубообразные тела, имеющие в горизонтальном сечении грубоэллиптическую форму и большую протяженность в глубину. Характерным примером таких рудных тел могут служить алмазоносные «трубки» якутских и южноафриканских месторождений.

Л и н з о о б р а з н ы е р у д н ы е т е л а (рис. 1, е) имеют отчетливо выраженную линзовидную форму и значительную мощность от 10 до 50 м ниболее. К типичным представителям этой формы рудных тел относят Дегтярское, Красноуральское, Сибайское и другие медноколчеданные месторождения Урала.

Ж и л о й принято называть рудное тело, сформировавшееся в результате заполнения минеральным веществом трещины в каких-либо горных породах. Рудные жилы по морфологическому признаку делят иа простые и сложные (рис. 1, г). Простая жила представляет собой одиночное рудное тело пластообразной формы, имеющее четкий контакт с вмещающими породами. Сложные жилы по своему строонию довольно разнообразны. Среди них преобладают сближенные параллельные, ветвящиеся и сетчатые жилы.

Изометрические рудные тела одинаково развиты во всех трех направлениях в пространстве. К их числу относят штокообразны е и гнездообразные рудные тела (рис. 1, д, е). ІІІтоки отличаются от гнезд большими размерами, измеряемыми

десятками и сотнями метров. Гпездообразные рудные тела каждое в отдельности не представляют промышленного значения. Характерным примером штокообразного рудного тела является Коунрадское медное месторождение, а гнездообразного Ачисайское свинцово-цинковое месторождение.

Примером месторождения с особо сложной и изменчивой формой слагающих его рудных тел является Тырныаузское вольфрамо-молибденовое месторождение. Рудное тело в плане имеет форму подковы с мощной линзообразной частью в перегибе и менее мощными пластообразными крыльями.

Линейные размеры рудных тел характеризуются мощностью, длиной по простиранию и глубиной распространения.

В горнорудной промышленности при наклонном и крутом падении рудного тела принято характеризовать его горизонтальной мощностью, а при пологом падении — истинной мощностью, определяемой величиной нормали к бокам месторождения.

По мощности месторождения делят на пять групп: весьма тонкие, мощность которых меньше 0,6 гм; тонкие (от 0,6 до 2 м); средней мощности (от 2 до 5 м); мощные (от 5 до 20 м); весьма мощные (бо-лее 20 м).

По углу падения месторождения делят на горизонтальные, пологие, с углом падения от 0 до 25°, наклонные (от 25 до 45°) и крутые (более 45°).

Длина рудных месторождений по простиранию может быть различной. Наибольшую длину обычно имеют пластовые месторождения осадочного пррисхождения. Месторождения линзообразного и жильного типа в большинстве случаев имеют ограниченную длину. Однако известны линзообразные и жильные рудные тела, имеющие длину по простиранию в несколько километров. Например, линза Дегтярского месторождения — 4,5 км.

Источник

Санкт-Петербург

Конспект лекций

Технология подземной разработки пластовых (ТПП) и рудных (ТПР) месторождений

ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ.

А.А.Антонов

для студентов специальности

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
1.1. Основные понятия о полезном ископаемом, руде и породе
1.2. Формы и элементы залегания месторождений
1.3. Запасы месторождения
1.4. Типы месторождений для открытых работ
1.5. Классификации месторождений для открытой разработки
2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕХНОЛОГИИ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ И ГРАНИЦАХ КАРЬЕРА.
2.1 Способы разработки месторождений
2.2. Основные понятия и терминология открытой разработки
2.3 Основные элементы уступа
2.4. Коэффициент вскрыши
2.5. Преимущества и недостатки открытого способа разработки
3. ЭТАПЫ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ
3.1. Основные производственные процессы открытых работ
3.2. Способы подготовки горных пород к выемке
3.2.1. Предохранение от промерзания и оттаивание пород
3.2.2. Механическое рыхление
3.2.3. Рыхление пород взрывами
3.2.3.1. Методы взрывных работ
3.2.3.2. Основные параметры взрывных скважин
3.2.3.3. Способы бурения скважин
3.2.3.4. Станки для бурения скважин
3.2.3.5. Станки для бурения скважин
3.2.3.6. Буровой инструмент
3.2.4. Взрывание скважинных зарядов
3.2.5. Взрывчатые вещества и конструкции их зарядов
3.2.6. Способы инициирования зарядов ВВ
4. ВЫЕМОЧНО – ПОГРУЗОЧНЫЕ ОПЕРАЦИИ В КАРЬЕРАХ
4.1. Разработка горных пород одноковшовыми экскаваторами
4.1.1. Механическая лопата
4.1.2. Драглайн
4.3. Технология выемки пород и параметры забоев мехлопат
4.2. Технология выемки пород и параметры забоев драглайнов
4.4. Гидравлические экскаваторы
4.5. Одноковшовые погрузчики
4.6.Многоковшовые экскаваторы
4.6.1. Цепные многоковшовые экскаваторы
4.6.2. Роторные экскаваторы
4.7. Выемка пород скреперами
4.8. Выемка пород бульдозерами
5. КАРЬЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ
5.1. Железно дорожный транспорт
5.2. Автомобильный транспорт
5.3. Конвейерный транспорт.
5.4. Комбинированный транспорт
6. ВСКРЫТИЕ КАРЬЕРНЫХ ПОЛЕЙ
6.1. Общие сведения о вскрытии карьерных полей
6.2. Классификация способов вскрытия
6.3. Проведение траншей
7. СИСТЕМЫ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ МЕТОРОЖДЕНИЙ
7.1. Классификации систем открытой разработки
7.2. Характеристики основных систем открытой разработки
8. ОТВАЛООБРАЗОВАНИЕ И СКЛАДИРОВАНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД
8.1 Классификация отвалов
8.2. Строительство отвалов
8.3. Плужные отвалы.
8.4. Экскаваторные отвалы
8.5. Бульдозерные отвалы
8.4. Отвальное оборудование непрерывного действия
9. РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ, НАРУШЕННЫХ ОТКРЫТЫМИ ГОРНЫМИ РАБОТАМИ
10. ПРОЦЕССЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ
10.1. Осушение карьерных полей и карьеров
10.2. Проветривание карьеров
10.3. Борьба с пылью
11. НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КАРЬЕРОВ
11.1. Производственная мощность карьера
11.2. Объем карьера
11.3. Конечная глубина карьера

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

(Понятия: – горные породы, горный массив, полезное ископаемое, пустая порода, месторождение, формы залегания геологических тел, горный массив, природные поля в недрах, горная масса. Запасы месторождения. Понятие о потерях и разубоживании п.и. при добыче.. Типы месторождений для открытых работ. Клссификации местрождений по мощности и углу падения).

1.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ПОЛЕЗНОМ ИСКОПАЕМОМ, РУДЕ И ПОРОДЕ

Месторождение полезного ископаемого – естественное скопление полезного ископаемого в земной коре.

Месторождение является промышленным, если его разработка экономически целесообразна. Главными показателями промышленной ценности месторождений являются: запасы, качество, горно-геологические условия залегания полезного ископаемого, его географическое положение.

Полезные ископаемые — природные минеральные вещества, которые при современном уровне техники и экономики пригодны для промышленного использования. Полезные ископаемые бывают твердые (различные руды, уголь, алмазы и др.); жидкие (нефть, рассолы, вода) и газообразные (природные газы).

Пустая порода — горные породы, окружающие полезное ископаемое (вмещающие) или включенные в него, не являющиеся объектом извлечения полезных компонентов.

Горные породы в которых залегает месторождение называют вмещающими породами.

Породы залегающие выше залежи (пласта) п.и. называют покрывающими породами, залегающие ниже залежи – подстилающими породами. Покрывающие породы делят на коренные – образовавшиеся в местах их теперешнего залегания, и наносы – принесенные на место их теперешнего залегания с других участков земной поверхности.

В зависимости от сферы использования полезные ископаемые делятся на группы : – рудные, горючие, химическое сырьё, строительные материалы, огнеупорное сырьё и др.

Руды после их добычи, как правило, перерабатывают, а горючие – используют в их природном состоянии или после некоторого улучшения их свойств путем отделения пустых пород – обогащения.

Руды разделяют на металлические, в которых полезные компоненты представлены металлами, и неметаллические, в которых полезные компоненты представлены различными минералами, не содержащими металлов (апатит, слюда, графит и др.).

Металлические руды делятся на руды черных, цветных, редких и радиоактивных металлов. По числу полезных компонентов, содержащихся в руде руды делят на простые (монометаллические) и сложные (полиметаллические).

По характеру агрегатного нахождения полезного компонента в массиве руды подразделяют на сплошные и вкрапленные. Сплошные руды имеют четко выраженные границы с вмещающими породами. Вкрапленные руды это руды у которых полезный компонент входит в состав вмещающих пород в виде вкраплений, прожилков, точек, гранул, кристаллов. Вкрапленные руды не имеют четких границ распространения и контуры их выемки устанавливают по данным геолого-промышленного опробывания месторождения. При этом, границы выемки вкрапленных руд устанавливают по минимальному промышленному содержанию п.к. во вмещающих породах.

Минимальным промышленным содержанием (промминимум) называют – среднее минимальное содержание п.к. при котором ценность п.к. в некотором объеме руды равна затратам на её добычу и переработку. Промышленный минимум зависит от ценности полезного ископаемого и изменятся от долей грамма на тонну добытой горной массы для благородных и драгоценных материалов (0.00001 г/т – алмазы, 0.75 – 4.0 г/т – золото) до десятков процентов у руд железа, хрома, марганца, для серы, апатита, калийных солей и пр.

Горная масса — смесь полезного ископаемого с породой, получаемая в результате разработки месторождения, как в смешанном виде, так и раздельно.

Рудная масса—смесь руды с породой, которая попадает в руду в процессе выемки.

Ископаемый уголь – осадочная горная порода представленная смесью продуктов глубокого физико-химического изменения исходного углеобразующего фитогенеза Земли и негорючих компонентов, извлекаемая из недр для энергетических или технологических нужд. При содержании в угле негорючих компонентов более 55-60% уголь относят к углистым породам.

Ценность ископаемых углей при энергетическом потреблении оценивается по теплотворной способности при его сжигании, а при технологческом потреблении – способностью образовывать угольный кокс, т.е. спекаться с одновременным повышением теплотворной способности.

1.2. ФОРМЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ЗАЛЕГАНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.

По морфологическому признаку месторождения разделяют на пластовые, пластообразные, столбообразные, линзообразные, жильные, штокообразные и гнездообразные, (рис.1.1)

Основной формой залегания осадочных месторождений (уголь, горючие сланцы, калийные и каменные соли, марганец и т.п.) является пласт.

Пласт – форма залегания геологического тела в виде плиты одного литологического состава ограниченной приблизительно параллельными поверхностями и имеющей значительное распространение по площади. Слои пород, находящиеся непосредственно над пластом называются кровлей пласта, а подстилающие пласт – почвой пласта.

Пластовые месторождения имеют стабильную мощность и четкие контакты с вмещающими породами. Они обычно осадочного происхождения.

Пластообразные месторождения характеризуются нестабильной формой, мощностью и различными углами падения. Обычно осадочного пли осадочно-метаморфического происхождения.

Линзообразные месторождения имеют форму линзы, различные размеры и углы падения.

Жильные месторождения могут быть простыми и сложными (с невыдержанными элементами залегания и нечеткими контактами с вмещающими породами) или состоящими из ряда тонких жил и множества прожилков.

Штокообразные месторождения представляют собой рудное тело неправильной формы и большого размера.

Штокверковое месторождение — месторождение неправильной формы, представляющее собой густую сеть различно ориентированных рудных прожилков, прорезывающих массу породы.

Гнездообразные месторождения состоят из мелких по размерам рудных тел (гнезд) неправильной формы. Промышленное значение имеют месторождения с большим количеством гнезд.

Месторождения полезных ископаемых характеризуются обычно мощностью, углом падения, длиной по простиранию, глубиной и площадью распространения.

Пространственное положение геологических тел в земной коре (Рис.1.2) характеризуются понятиями: глубина залегания, простирание, азимут простирания, падение, азимут падения, угол падения, геологическая мощность.

Глубина залегания.– расстояние от поверхности земли до почвы пласта (рудного тела) измеренное в метрах. Глубину залегания обычно обозначают буквой – Н. При неизвестной конечной глубине залегания обычно указывают глубину до которой месторождение разведано.

Для эксплуатируемых негоризонтальных месторождений чаще указывают глубину ведения горных работ (глубину разработки).

Линия простирания – линия пересечения залежи горизонтальной плоскостью (линия АБ, рис. 1.2).

Линия падения – линия образованная пересечением залежи вертикальной плоскостью, перпендикулярной линии простирания (линия ВГ, рис. 1.2).

Угол падения пласта – угол между линией падения залежи и её проекцией на горизонтальную плоскость (градусы). Угол падения обозначают буквой α. Угол падения рудных залежей может изменяться от 0 до 900, в частных случаях, например, у жильных месторождений могут наблюдаться обратные углы падения т.е. почва залежи может стать её кровлей, а кровля почвой.

Мощность пласта или рудного тела – расстояние от почвы до кровли пласта (залежи), измеренное по нормали к подстилающим породам (м.). У негоризонтальных залежей различают, нормальную, горизонтальную и вертикальную мощность. В этом случае обязательно указывают направление измерения мощности – горизонтальная мощность, вертикальная мощность.

mг = m/sinα ; mв = mг *tgα , м.

Источник