Формы залегания полезных ископаемых

Содержание

Слайд 2

Месторождения - естественное скопление полезного ископаемого в земной коре. Месторождения угля

Месторождения - естественное скопление полезного ископаемого в земной коре.
Месторождения угля возникли

в результате разложения растительных и органических остатков, скопившихся на участках земной поверхности с пониженными отметками (болота, долины рек, озера, моря) начиная с каменноугольного периода.
Гумусовые угли – образовались в результате разложения растительных остатков (деревьев, мхов, кустарников). Эти угли имеют наибольшее распространение.
Сапропелевые угли - образовались в результате разложения водных организмов (простейшие, планктон, водоросли). Встречаются в Подмосковном и Иркутском бассейнах.
В ходе разложения органической массы выделялись различные газы, среди которых метан, другие углеводороды, азот, водород, сероводород, углекислый газ.
Процесс угленакопления закончен в третичный период кайнозойской эры (около 1 миллиона лет назад).
Угольный бассейн – площадь развития угленосных отложений, характеризующая общностью условий образования на протяжении одного геологического отрезка времени.
Угленосный район – часть угольного бассейна с едиными геологическими условиями залегания пластов.


Слайд 3

Образование углей в геологических системах Химический состав угля

Образование углей в геологических системах

Химический состав угля

Слайд 4

ЭЛЕМЕНТЫ ЗАЛЕГАНИЯ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА а – общий вид залегания пласта; б

ЭЛЕМЕНТЫ ЗАЛЕГАНИЯ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА

а – общий вид залегания пласта;
б –

вертикальный разрез, проведенный перпендикулярно к линии простирания.
Р- горизонтальная плоскость; S – вертикальная плоскость.
Слайд 5

ЭЛЕМЕНТЫ ЗАЛЕГАНИЯ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА Вмещающие породы – породы, среди которых залегает

ЭЛЕМЕНТЫ ЗАЛЕГАНИЯ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА

Вмещающие породы – породы, среди которых залегает пласт

угля. Тонкие породные слои пород внутри пласта называют прослойками.
Кровля пласта – толща пород, залегающая выше плоскости угольного пласта.
Выделяют ложную, непосредственную и основную кровли:
ложная – обычно несколько тонких слоев, обрушающихся вслед за выемкой угля;
непосредственная – слой или несколько слоев пород, обрушающихся с некоторым отставанием от забоя;
основная кровля – прочные, мощные слои пород, расположенные над непосредственной кровлей.
Почва пласта - толща пород, залегающая ниже плоскости угольного пласта. Различают ложную, непосредственную и основную почвы.
Свита пластов – группа пластов залегающая совместно в порядке их образования и объединенная по определенному геологическому признаку (чаще возрасту).
Междупластье – мощность пород между соседними пластами.
Слайд 6

ЭЛЕМЕНТЫ ЗАЛЕГАНИЯ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА Простирание – направление горизонтальной линии, лежащей в

ЭЛЕМЕНТЫ ЗАЛЕГАНИЯ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА

Простирание – направление горизонтальной линии, лежащей в плоскости

пласта.
Линия простирания – линия пересечения плоскости пласта с горизонтальной плоскостью.
Азимут простирания – угол между линией простирания пласта и меридианом (отсчитывается от направления на север по часовой стрелке).
Падение – наклон пласта к горизонтальной плоскости.
Линия падения– линия, лежащая в плоскости пласта перпендикулярно линии простирания называется линией падения.
Угол падения пласта a– угол между плоскостью пласта и горизонтальной плоскостью.
Восстание – направление противоположное падению пласта.
Линия вкрест простирания – линия, лежащая в горизонтальной плоскости и перпендикулярная линии падения.
Мощность угольного пласта– расстояние между плоскостями, ограничивающими пласт со стороны кровли и со стороны почвы пласта.
Слайд 7

Классификация угольных пластов по углу падения

Классификация угольных пластов по углу падения

Слайд 8

Классификация угольных пластов по мощности Открытый способ разработки при горизонтальном залегании

Классификация угольных пластов по мощности
Открытый способ разработки при горизонтальном залегании пластов:
До

3-5 м – весьма малая мощность. 6 – 10-20м – малая мощность
20 – 30-40м – средняя мощность более 40м – мощные
Открытый способ разработки для наклонного и крутого залегания пластов:
До 15 – 25 м – весьма малая мощность. 25 – 50-75м – малая мощность
75 – 100м – средняя мощность более 100м – большая мощность
Слайд 9

ЭЛЕМЕНТЫ ЗАЛЕГАНИЯ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА Горизонтальная мощность mг - расстояние между кровлей

ЭЛЕМЕНТЫ ЗАЛЕГАНИЯ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА

Горизонтальная мощность mг - расстояние между кровлей и

почвой пласта по горизонтали.
Нормальная мощность mн – расстояние между кровлей и почвой пласта по нормали к плоскости пласта.
Вертикальная мощность mв - расстояние между кровлей и почвой пласта по горизонтали (по отвесу).
Средняя мощность – отношение объема пласта к его площади.
Слайд 10

Структурная колонка Полезная мощность – мощность угольных пачек mn=mI +mII +mIII

Структурная колонка

Полезная мощность – мощность угольных пачек mn=mI +mII +mIII
Полезная мощность

– мощность всех угольных пачек и прослойков.
Вынимаемая мощность – суммарная мощность пачек и прослойков, извлекаемых при добыче угля.
Производительность пласта – количество угля в тоннах, получаемое при извлечении 1 м2 пласта.
Слайд 11

Строение земли. Земная кора. Горные породы Защемление пласта угля Расщепление пласта

Строение земли. Земная кора. Горные породы

Защемление пласта угля
Расщепление пласта угля
Размыв пласта

угля
Вздутие пласта угля
Пережим пласта угля
Слайд 12

Классификация пород кровли и почвы Ложная кровля – слой пород кровли

Классификация пород кровли и почвы

Ложная кровля – слой пород кровли мощностью

до 0,6м, залегающий над пластом угля обрушающийся в процессе выемки угля или через минимальное время после выемки.
Непосредственная кровля – слой пород кровли, обрушающийся при небольших обнажениях на некотором расстоянии от забоя.
Основная кровля – слой пород кровли, залегающих над непосредственной кровлей и способных сохранять устойчивость при значительных обнажениях.
Ложная почва – слой слабых пород мощностью до 0,4 м, залегающий непосредственно под пластом.
Непосредственная почва - слой пород, залегающий непосредственно под пластом. И подверженный смещениям в ходе горных работ.
Основная почва - слой пород, залегающий непосредственно под непосредственной почвой.
Слайд 13

Строение земли. Земная кора. Горные породы Первоначально угленосные отложения накапливались горизонтально

Строение земли. Земная кора. Горные породы

Первоначально угленосные отложения накапливались горизонтально или

близко к горизонтальному положению. Однако в результате движения земной коры первичное залегание было нарушено и образовались вторичные формы залегания угольных пластов.
Дислокации – движение земной коры в результате которых изменяются первичное залегание пород и полезных ископаемых.
По характеру перемещения выделяют:
Радиальные – направленные по радиусу земли.
Тангенциальные – направленные по касательной к поверхности земли.
По отношению к сохранению сплошности выделяют:
Пликативные – дислокации с сохранением сплошности пород.
Дизъюктивные – с разрывом сплошности пород.
В результате тангенциальных пликативных дислокаций образуются складки, тангенциальных и дизъюктивных – надвиги.
При радиальных дислокациях образуются сбросы и взбросы.
Пликативные нарушения – волнообразное изгибание слоев горных пород.
Слайд 14

Строение земли. Земная кора. Горные породы Моноклиналь – пласты горных пород,

Строение земли. Земная кора. Горные породы

Моноклиналь – пласты горных пород, направленных

в одну сторону под одинаковым углом

Флексура – коленообразный изгиб горизонтальных или наклонных слоистых толщ

Складка – волнообразный изгиб слоистых толщ
 Угол складки – угол, образованный плоскостями крыльев

Синклинальная складка – складка, обращенная выпуклостью вниз.

Антиклинальная складка – складка, обращенная выпуклостью вверх.

Слайд 15

Разрывное нарушение Сместитель – это плоскость (поверхность) по которой происходит разрыв

Разрывное нарушение

Сместитель – это плоскость (поверхность) по которой происходит разрыв

сплошности горных пород.
Крылья – блоки горных пород, примыкающие к сместителю.
Висячее крыло – крыло, располагающееся над поверхностью сместителя.
Лежачее крыло – крыло, располагающееся под поверхностью сместителя.
 Взброс – нарушение, в котором висячее крыло залегает выше лежачего.
 Надвиг – взброс с углом наклона сместителя менее 600.
Сброс – нарушение, в котором висячее крыло залегает ниже лежачего.
 Сдвиг – нарушение, в котором перемещение блоков происходит по преимущественно горизонтальным направлениям.
Амплитуда нарушения – это величина смещения блоков пород измеренная по нормали плоскости залегания этих блоков.
Слайд 16

Плотностные свойства горных пород Удельный вес – вес единицы объема твердой

Плотностные свойства горных пород

Удельный вес – вес единицы объема твердой фазы

породы
где GТ - вес твердой фазы,
VТ - объем твердой фазы породы.
Единицы измерения Н/м3 , т/м3
Объемный вес – отношение веса основных агрегатных фаз породы к объему, занимаемому этими фазами.
где G - вес агрегатных фаз породы;
V - объем занимаемый этими фазами.
Объемный вес всегда меньше удельного веса и лишь в случае особо твердых пород приближается к нему.
Удельная масса – отношение массы твердой фазы породы к объему твердой фазы.
Р0 = m т / Vт,
где m т - масса твердой фазы.
Слайд 17

Плотностные свойства горных пород Плотность (объемная масса) горной породы – масса

Плотностные свойства горных пород

Плотность (объемная масса) горной породы – масса единицы

объема основных агрегатных фаз (твердой, жидкой, газообразной).
Р0 = m / V
где m - масса основных агрегатных фаз.
Пористость – отношение объема пор к полному объему породы в процентах
где Vп - суммарный объем пор.
Поры по размеру разделяются на три класса :
Сверхкапиллярные более 0,1 мм;
Капиллярные от 0,0002 до 0,1 мм.
Субкапиллярные менее 0,0002.
Пористость горных пород изменяется от долей % до 90 %.
Слайд 18

Механические свойства горных пород - прочностные; - упругие; - акустические; реологические.

Механические свойства горных пород

- прочностные;
- упругие;
- акустические;
реологические.
Прочностные свойства – способность пород

сопротивляться разрушению под действием приложенных механических напряжений.
Предел прочности σ- напряжение при котором происходит разрушение образца породы
σ = F / S
где F - разрушающая нагрузка;
S - площадь на которую действует нагрузка.
Различают предел прочности на одноосное сжатие σсж
Предел прочности на растяжение σр
Прочность на срез (сдвиг) tn = σ n* tg j + t0 ,
где σ n - нормальные напряжения при срезе;
j -угол внутреннего трения;
t0 - коэффициент сцепления.
Слайд 19

Механические свойства горных пород Для сравнения прочности различных пород проф. М.М.Протодьяконовым

Механические свойства горных пород

Для сравнения прочности различных пород проф. М.М.Протодьяконовым разработана

классификация пород по крепости, получившая широкое распространение в нашей стране. В основе классификации лежит коэффициент крепости f, определяемый по пределу прочности на одноосное сжатие и при измерении напряжений в кг/ см2 определяется как
f = σcж / 100,
при измерении в МПа коэффициент крепости определяется
f = σcж / 10
Достоинства классификации :
Простота и доступность.
Широкий диапазон охватываемых пород.
Связь f с некоторыми физико-механическими константами горных пород.
Недостатки :
Зависимость f от формы и размеров образцов, направление сжимающей силы и др. параметров в процессе испытания.
.
Слайд 20

Таблица 1 – Шкала крепости горных пород по М.М. Протодьконову

Таблица 1 – Шкала крепости горных пород по М.М. Протодьконову


Слайд 21

Технологические свойства горных пород Трещиноватость – сумма систем трещин в массиве

Технологические свойства горных пород

Трещиноватость – сумма систем трещин в массиве горных

пород
Классификация горных пород по трещиноватости:
нетрещиноватые;
слаботрещиноватые - 1 система трещин при расстоянии между ними более 1 м;
среднетрещиноватые – 2 системы взаимопересекающихся трещин при расстоянии между трещинами более 1 м;
сильнотрещиноватые – с несколькими системами взаимопересекающихся трещин при средней частоте расположения трещин до 0,5 м;
весьма сильно трещиноватые - с несколькими системами трещин, расположенных на расстоянии менее 0,2 м одна от другой.
Слайд 22

Технологические свойства горных пород Угол естественного откоса – угол наклона свободной

Технологические свойства горных пород

Угол естественного откоса – угол наклона свободной поверхности

откоса к горизонтальной плоскости.

Угол естественного откоса зависит от :
Крупности частиц материала, влажности материала, удельного веса материала, формы частиц материала.

Слайд 23

Технологические свойства горных пород Разрыхленность – способность горных пород занимать в

Технологические свойства горных пород

Разрыхленность – способность горных пород занимать в разрыхленном

состоянии больший объем, чем в массиве до разрыхления.
Коэффициент разрыхления Кр = Vр / Vм
где Vр - объем породы в разрыхленном состоянии;
Vм - объем породы в массиве.
Влагоемкость – способность горных пород удерживать воду в порах и трещинах; определяется по количеству оставшейся воды после стекания ее избытка с образца, который был погружен в воду.
Влагоемкость определяется в % к объему или массе образца.
Водопроницаемость – способность горных пород пропускать воду.
Слайд 24

Технологические свойства горных пород Коэффициент фильтрации – скорость фильтрации воды при

Технологические свойства горных пород

Коэффициент фильтрации – скорость фильтрации воды при напорном

градиенте = 1.
Коэффициент фильтрации некоторых пород

Газоносность горной породы – количество газов, содержащихся в весовой или объемной единице горной породы в свободном или сорбированном состоянии.
Газоносность измеряется в м3/ т, или м3/ м3.
Газообильность угля – выделение метана из угольного пласта:
Абсолютная – в единицу времени м3/ мин;
Относительная - количество на тонну добытого угля, м3 / т.

Слайд 25

Показатели технического анализа

Показатели технического анализа

Слайд 26

В зависимости от толщины пластического слоя и выхода летучих веществ в

В зависимости от толщины пластического слоя и выхода летучих веществ в

Кузбассе принята следующая классификация каменных углей.
Слайд 27

Классификация углей по крупности Для обозначения классов углей различных марок к

Классификация углей по крупности

Для обозначения классов углей различных марок к условному

обозначению класса впереди добавляется обозначение марки
Пример: ДР – длиннопламенный, рядовой.
К1К – Кокс 1, концентрат.
Слайд 28

Горно-технологические понятия и терминология ОГР В результате разрабатываемый массив горных пород

Горно-технологические понятия и терминология ОГР


В результате разрабатываемый массив горных пород

приобретает форму уступов и в земной коре образуется выработанное пространство. Размеры выработанного пространства при разработке горизонтальных залежей увеличиваются в плане, а при разработке наклонных и крутых залежей одновременно и в плане, и по глубине вследствие нарезки новых уступов.
Каждый уступ характеризуется высотной отметкой горизонта, расположения на нем транспортных коммуникаций. Отметки уступов могут быть абсолютные (относительно уровня моря) или условные.
Слайд 29

Горно-технологические понятия и терминология ОГР

Горно-технологические понятия и терминология ОГР

Слайд 30

Основные элементы уступа 1 – верхняя площадка уступа 2 – нижняя

Основные элементы уступа


1 – верхняя площадка уступа

2 – нижняя площадка

уступа

3 – откос уступа

4 – верхняя бровка уступа

5 – нижняя бровка уступа

6 – забой уступа

h – высота уступа

a - угол откоса уступа

1

2

3

4

5

6

h

a

Слайд 31

ГОСТ 2.852-75. ГОРНАЯ ГРАФИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ. ИЗОБРАЖЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ГОРНЫХ ОБЪЕКТОВОБОЗНАЧЕНИЯ. ЭЛЕМЕНТОВ ОТКРЫТЫХ

ГОСТ 2.852-75. ГОРНАЯ ГРАФИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ. ИЗОБРАЖЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ГОРНЫХ ОБЪЕКТОВОБОЗНАЧЕНИЯ. ЭЛЕМЕНТОВ ОТКРЫТЫХ

ГОРНЫХ РАБОТ

1 - горизонталь; 2 - линия наибольшего ската; 3 - бергштрих (один для породы, два для полезного ископаемого)

Массив вскрышных горных пород на плане откоса уступа следует условно обозначать отрезками сплошной основной линии длиной, равной 1/3 - 1/2 от горизонтального заложения откосов у контуров верхней бровки между линиями наибольшего ската (черт. 7, 8). Массив полезного ископаемого на откосе уступа следует обозначать сдвоенными отрезками сплошной основной линией

Слайд 32

ГОСТ 2.852-75. ГОРНАЯ ГРАФИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ. ИЗОБРАЖЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ГОРНЫХ ОБЪЕКТОВОБОЗНАЧЕНИЯ. ЭЛЕМЕНТОВ ОТКРЫТЫХ

ГОСТ 2.852-75. ГОРНАЯ ГРАФИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ. ИЗОБРАЖЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ГОРНЫХ ОБЪЕКТОВОБОЗНАЧЕНИЯ. ЭЛЕМЕНТОВ ОТКРЫТЫХ

ГОРНЫХ РАБОТ

Одним из элементов открытых горных работ является откос уступа. На плане поверхность откоса должна определяться линиями верхней и нижней бровки и линиями наибольшего ската.

Слайд 33

ГОСТ 2.852-75. ГОРНАЯ ГРАФИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ. ИЗОБРАЖЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ГОРНЫХ ОБЪЕКТОВОБОЗНАЧЕНИЯ. ЭЛЕМЕНТОВ ОТКРЫТЫХ

ГОСТ 2.852-75. ГОРНАЯ ГРАФИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ. ИЗОБРАЖЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ГОРНЫХ ОБЪЕКТОВОБОЗНАЧЕНИЯ. ЭЛЕМЕНТОВ ОТКРЫТЫХ

ГОРНЫХ РАБОТ

Поверхность откоса насыпи (отвала, навала и др.) должна определяться линией верхнего контура (сплошная основная линия), линией нижнего контура (штрихпунктирная тонкая линия) и линиями наибольшего ската.

Слайд 34

ГОСТ 2.852-75. ГОРНАЯ ГРАФИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ. ИЗОБРАЖЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ГОРНЫХ ОБЪЕКТОВОБОЗНАЧЕНИЯ. ЭЛЕМЕНТОВ ОТКРЫТЫХ

ГОСТ 2.852-75. ГОРНАЯ ГРАФИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ. ИЗОБРАЖЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ГОРНЫХ ОБЪЕКТОВОБОЗНАЧЕНИЯ. ЭЛЕМЕНТОВ ОТКРЫТЫХ

ГОРНЫХ РАБОТ

Общие обозначения горных пород в сечениях

Полезное ископаемое

Разрушенное полезное ископаемое

Массив скальных пород (вскрышных, вмещающих)

Разрушенные горные породы

Мягкие и сыпучие горные породы