
- •1. Шахта, шахтное поле. Размеры шахтных полей. Производительная мощность. Срок службы шахты
- •2. Запасы пи. Их классификация.
- •3. Стадии разработки месторождений и их характеристика
- •4. Деление шахтного поля на части
- •5. Деление шахтопластов на части
- •6. Классификация способов и схем вскрытия
- •7. Вскрытие одиночных пластов пологого и наклонного залегания
- •8. Комбинированная схема вскрытия пластов без сооружения транспортного горизонта
- •9. Комбинированная схема вскрытия пластов с капитальным квершлагом и проветриванием уклонной части через воздухоподающий ствол
- •10. Вскрытие пластов вертикальными стволами с погоризонтными квершлагами
- •11. Вскрытие вертикальными стволами с этажными квершлагами
- •12. Комбинированное вскрытие пластов стволами и капитальным квершлагом
- •13. Вскрытие штольнями
- •14. Индивидуальная подготовка пластов на транспортном горизонте (пластовая и полевая)
- •15. Групповая подготовка пластов на транспортном горизонте на пологом и наклонном падении
- •16. Околоствольные дворы
- •17. Техкомплекс
- •18. Система разработки длинными столбами по простиранию с оставлением межлавных целиков на пологих и наклонных пластах
- •19. Система разработки длинными столбами по простиранию с выемкой межлавных целиков на пологих и наклонных пластах
- •20. Система разработки длинными столбами по простиранию с сохранением штрека для повторного использования на пологих и наклонных пластах
- •21. Система разработки длинными столбами по простиранию с проведением выемочных штреков в присечку на пологих и наклонных пластах
- •22. Организация работ в комплексно-механизированном очистном забое. Планограмма работ. Технологические схемы работы забоя.
- •23. Охрана и поддержание горных выработок в выемочном участке
- •24. Технология монтажных и демонтажных работ
- •25. Определение нагрузки на очистной забой
- •26. Горное предприятие. Виды г.П.
- •27. Этапы разработки угольных месторождений
- •28. Нарушения залегания пород.
- •29. Элементы залегания угольных пластов (мощность, угол падения, простирание)
- •32. Газоносность угольных пластов
- •33. Вертикальные горные выработки.
- •34. Горизонтальные горные выработки.
- •35. Наклонные горные выработки.
- •36. Основные и вспомогательные процессы при ведении горных выработок. Цикличность
- •37. Основные физико-механические свойства горных пород
- •38. Осн. Параметры взрывных работ при ведении горн. Выработок. Части паспорта бвр
- •39. Анкерная крепь. Расчеты
- •40. Рамная крепь. Расчеты
- •41. Классификация гдя
- •42. Классификация пластов по удароопасности
- •43. Сущность региональных профилактических мер борьбы с горными ударами
- •44. Формы выделения метана в горные выработки
- •45.Дегазация и критерии оценки ее эффективности
- •46. Сущность локальных мер борьбы с горными ударами
- •47. Предотвращение горных ударов методом регионального увлажнение угольного массива
- •48. Предотвращение горных ударов методом глубинного увлажнения
- •49. Предотвращение внезапных выбросов торпедированием
- •50. Предотвращение внезапных выбросов методом гидрорыхления
- •51. Схема предварительной дегазации выемочных участков
- •52. Начальное напряженное состояние массивов горных пород (по Гейму и Диннику)
- •53. Тектоническое напряжение в земной коре
- •54. Прочностные свойства горных пород
- •55. Напряженное состояние в массиве вокруг очистной горной выработки
- •56. Деформационные свойства горных пород
- •57. Динамические явления в массивах горных пород
- •58. Реологические свойства горных пород
- •59. Полная диаграмма деформирования горных пород
- •61. Сдвижение горных пород и земной поверхности при очистной выемке
- •62. Руда, пустая порода, рудная и горная масса
- •63. Формы залегания рудных месторождений
- •64. Причины потерь и разубоживания руды. Показатели оценки потерь и разубоживания
- •65. Схема многоступенчатого способа вскрытия рудничных полей
- •66. Ортовая система подготовки откаточных горизонтов на рудниках
- •67. Штрековая система подготовки откаточных горизонтов на рудниках
- •68. Способы отбойки руды в блоках на рудниках
- •69. Способы доставки руды в блоках на рудниках
- •70. Система разработки с отбойкой руды из магазинов, условия применения
- •71. Система разработки подэтажного обрушений, условия применения
- •72. Этапы проектирования горных предприятий
- •73. Обоснование инвестиций в строительство (новое, расширение, реконструкция, перевооружение, поддержание мощности, закрытие)
- •74. Тэо (проект) строительства горного предприятия
- •75. Информационное обеспечение проектирования горных предприятий
- •76. Поэтапный подход к проектированию Этапы проектирования, глубина прогнозирования, «долгожитие» основных элементов технологических схем шахт
- •77. Последовательность составления проекта шахты
- •78. Обоснование и расчет проектной мощности шахты
- •79. Показатели эффективности проектных решений и работы шахт
- •80. Основные принципы автоматизированного проектирования (сапр) шахт
- •81. Интегральная оценка качества проектных решений
- •82. Трудности разработки мощных пластов
- •83. Мероприятия для предотвращения отжима угля в очистных забоях мощных пластов
- •84. Причины возникновения «куполов» при отработке мощных крутых пластов по восстанию и меры по предотвращению их образования
- •85. Виды крепей при разработке мощных крутых пластов
- •86. Условия для применения полной закладки при разработке мощных пластов и основные условия закладки
- •87. Основные требования к закладочным материалам, петрографический и гранулометрический составы
- •88. Гидравлический способ закладки: преимущества и недостатки
- •89. Сущность, условия применения столбовых систем разработки мощных пластов
- •9 0. Порядок и очередность выпуска угля подкровельной толщи в системе разработки с выпуском
- •91. Принцип деления мощных пластов на слои
- •1. Система разработки наклонными слоями
- •2. Системы разработки горизонтальными слоями
- •92. Принципиальное устройство поршневых и центробежных насосов
- •93. Принципиальное устройство осевых и центробежных насосов
- •94. Подъемные установки: назначение, классификация, достоинства и недостатки
- •95. Классификация транспортных машин
- •96. Типажный ряд шахтных ленточных конвейеров и их параметры
- •98. Оборотные средства горного предприятия
- •99. Полная, производственная и участковая себестоимость добычи 1 т угля
- •100. Элементы затрат в себестоимости 1 т угля
- •101. Прибыль и рентабельность угольной шахты
- •102. Классификация и структура основных производственных фондов горного предприятия
- •104. Бурильные машины вращательного бурения шпуров
- •105. Проходческие комбайны
- •106. Погрузочные машины
- •107. Очистные комбайны
- •108. Государственный учет минерально-сырьевой базы рф
- •109. Государственная система лицензирования
- •110. Платежи при пользовании недрами
- •111. Порядок предоставления права пользования участком недр по совмещенной лицензии
- •112. Виды юридической ответственности за нарушение законодательства в сфере недропользования
37. Основные физико-механические свойства горных пород
Основные свойства горных пород можно подразделить на следующие две группы:
1. Физические свойства — плотность, пористость, влагоемкость, теплопроводность, проводимость звука, электрического тока и др.
2. Механические свойства — прочность, упругость, пластичность, крепость, твердость, контактная прочность, абразивность.
В соответствии с классификацией, принятой в физике горных пород, основными группами физических свойств в зависимости от вида внешнего физического поля считаются: плотностные, механические, тепловые, электрические, магнитные, волновые, радиационные, гидрогазодинамические.
Плотность породы и средняя плотность. Плотность породы определяется как отношение массы к её объему или как степень заполнения некоторого объема минеральным веществом. Наименьшей плотностью обладают осадочные породы, наибольшей - изверженные. Плотность горных пород зависит от минералогического состава зёрен и связывающего их цемента. Отношение массы образца к его полному объему характеризует среднюю плотность породы, зависящую от вещественного состава и пористости.
Пористость, характеризуемая наличием в горной породе пустот, имеет существенное значение, так как от нее непосредственно зависят: механическая прочность, абразивность, влагоёмкость и другие свойства горных пород. Пористость определяется отношением объема пор к объему породы. Пористость осадочных пород различна; у доломитов и известняков она изменяется от нескольких до 30%, у песчаников - до 40%, у мела - от 5-7 до 40-45%, у песков - около 30-40%, у глинистых пород колеблется в значительных пределах и может достигать 50% и более.
В твердых породах выделяют пористость открытую и закрытую. В первом случае поры сообщаются друг с другом и с наружной поверхностью образца, во втором - поры изолированы друг от друга. Это влияет на водопоглощение и водопроницаемость горных пород.
Трещиноватость, характеризуемая совокупностью систем трещин в горных породах, уменьшает устойчивость пород.
Водопроницаемость - способность горных пород пропускать воду. Водопроницаемость зависит от размеров и характера пор или трещин.
Плывучесть - свойство пород течь при вскрытии. Таким свойством обладают насыщенные водой мелкозернистые пески с примесью илистых и глинистых частиц. Таким же свойством могут характеризоваться суглинки и даже глины при сильном увлажнении. Подвижность пород вызывается или движением воды, перемещающей частицы пород, или переходом породы в состояние вязкой жидкости вследствие сильного насыщения водой.
Устойчивость - поведение горных пород при обнажении их в массиве. Породы устойчивые при этом не обрушаются, не требуют закрепления. В породах неустойчивых или слабоустойчивых требуется проводить крепление. Устойчивость горных пород зависит целиком от характера связи между частицами, слагающими горную породу, от трещиноватости и степени выветрелости.
Прочность — одно из основных механических свойств горных пород, она характеризует их способность в определенных условиях воспринимать те или иные силовые воздействия, не разрушаясь. Критериями прочности являются временные сопротивления одноосному сжатию (ОСЖ), растяжению (0р), сдвигу (т). Наибольшее сопротивление горные породы оказывают сжатию, меньшее — сдвигу и наименьшее — растяжению.
Упругость — свойство горной породы восстанавливать свои первоначальные форму и объем по прекращению действия внешних сил. Упругие свойства характеризуются модулем упругости и коэффициентом Пуассона.
Пластичность в противоположность упругости — свойство породы сохранять остаточную деформацию после прекращения действия внешних сил.
Крепость — способность породы сопротивляться разрушению от действия внешних сил при различных технологических процессах разрушения (бурение, резание, взрывание и др.). Крепость зависит от прочности, твердости, вязкости, упругости, минералогического состава и структуры породы, трещиноватости и других факторов. Впервые необходимость совокупной количественной оценки сопротивляемости пород разрушению для целей ведения горных работ была обоснована проф. М.М. Протодьяконовым (старшим), создавшим известную шкалу относительной крепости горных пород. За единицу крепости (F = 1) была выбрана порода с временным сопротивлением одноосному сжатию, равным 10 МПа, при раздавливании на прессе породного кубика; а все горные породы разделены на десять категорий: с коэффициентом крепости от F = 20 для первой категории (наиболее крепкие, плотные и вязкие кварциты и базальты и др.) до F =0,3 для десятой категории (плывуны, разжиженный грунт и др.).
Твердость — это способность горной породы сопротивляться местному разрушению при вдавливании в нее инструмента или индентора. Для характеристики сопротивляемости горных пород разрушению инструментами породопроходческих комбайнов (резцами, шарошками) в настоящее время используют показатели контактной прочности и абразивности пород.
Контактная прочность породы рк (МПа) определяется по методу Л.И. Барона и Л.Б. Глатмана путем вдавливания цилиндрического индентора (штампа) диаметром 2 — 5 мм в естественную (не шлифованную, как при определении твердости) поверхность образца породы.
По контактной прочности породы относятся к шести категориям: слабые (до 400 МПа), ниже средней крепости (400—650 МПа), средней крепости (650-1250 МПа), крепкие (1250-2450 МПа), очень крепкие (2450-4500 МПа), крепчайшие (более 4500 МПа).
Абразивность — свойство горной породы изнашивать при трении о нее металлы, твердые сплавы и другие твердые тела. Она определяется по методу, предложенному Л.И. Бароном и А.В. Кузнецовым, путем истирания торцов стального стержня-эталона диаметром 8 мм о необработанную поверхность образцов породы при постоянной частоте вращения стержня 6,7 с-1 и осевой нагрузке 150 Н. Время истирания каждого торца стержня-эталона составляет 600 с. За показатель абразивности породы а принимается уменьшение массы истираемого стержня в миллиграммах, определяемое взвешиванием стержня до и после его истирания на аналитических весах.
Временное сопротивление пород разрушению при одноосном сжатии σсж - важнейший показатель прочности пород характеризующий способность выдерживать без разрушения сжимающую нагрузку.
Временное сопротивление пород разрыву σр - удельная растягивающая нагрузка, выдерживаемая стандартным образцом горной породы.
Временное сопротивление изгибу σиз , сдвигу (скалыванию) σск и кручению σкр - характеризуют способность горных пород сопротивляться соответствующим видам деформаций и измеряются величинами соответствующим образом ориентированных нагрузок, приводящих к разрушению стандартных образцов горных пород.
Газонасыщенность пород — степень заполнения пустот (пор, каверн, трещин) в породах природными газами. Она обусловлена сорбционной способностью горных пород, пористостью, трещиноватостью и давлением газов. Ее оценку осуществляют по коэффициенту газонасыщения, равному отношению объема газа, заполняющего породу, к объему открытых пор и пустот. Газонасыщенность определяют как объемное количество свободных и сорбированных газов, содержащихся в единице объема или массы породы, извлекаемых путем откачки, вакуумирования или вытеснения жидкостью.
Газопроницаемость — способность горной породы (угля) при некотором перепаде давления пропускать через себя газ. Газопроницаемость является основным свойством горной породы, проявляющимся при фильтрации газа, и зависит в основном от свойств породы и частично от свойств самого газа.