1 Формы рудных тел
Разнообразие процессов и условий образование месторождений обусловливает разнообразие формы рудных тел, изучение которых имеет первостепенное значение как для подсчета запасов полезного ископаемого, так и для определения горнотехнических условий разработки месторождений. В зависимости от соотношений величин главных, или характерных, выделяют четыре основных типа рудных тел: 1) изометрические или близкие к ним, 2) плитообразные, 3) трубообразные, 4) сложной формы, имеющие неправильные, резко изменяющиеся очертания.
Физико-механические свойства пород
Прочность характеризует сопротивляемость породы раздавливающим, разрывающим и скалывающим нагрузкам.
Пределом прочности называют напряжение, при котором образец породы разрушается.
Большинство горных пород имеет зернистую структуру (например, песчаники), причем межкристаллическое сцепление значительно меньше прочности самих зерен. Такие горные породы являются хрупкими и разрушаются без предварительной пластической деформации. Глины и некоторые виды известняков обладают пластическими свойствами. Горные породы обладают достаточно высокой прочностью только на сжатие, сопротивление же их растяжению, сдвигу и изгибу очень мало и составляет десятые и сотые доли сопротивления сжатию.
При сложных процессах механического разрушения горных пород (бурение шпуров, применение проходческих комбайнов и т.д.) чаще находит применение термин «крепость горной породы».
Крепость —величина, приближенно характеризующая относительную сопротивляемость породы разрушению при добыче.
Данные о физико-механических свойствах горных пород получают путем испытания их образцов на сопротивление сжатию, разрыву, изгибу и сдвигу.
К свойствам горных пород относят также обобщающие характеристики разрушаемости механическими способами: дробимость, абразивность и контактную прочность.
Дробимость —относительная сопротивляемость породы измельчению при воздействии ударной нагрузки.
Абразивность горных пород и угля — способность истирать металлы, твердые сплавы и др. Поэтому абразивность горной породы обычно оценивают по износу материала, контактирующего с нею.
Контактная прочность —сопротивляемость породы разрушению в приповерхностном слое при местных контактных воздействиях.
По величине контактной прочности все горные породы делят на 12 классов. Первый класс составляют слабые породы с контактной прочностью менее 300 МПа, к двенадцатому классу относят крепчайшие породы с пределом прочности более 5650 МПа.
Хрупкость — свойство горных пород разрушаться без пластических деформаций.
Пластичность — свойство породы под воздействием сил претерпевать остаточную деформацию без микроскопических нарушений сплошности. Она растет с увеличением температуры и давления. Наиболее пластичны, например, глины.
Между хрупкими и пластичными породами нельзя провести резкой грани, так как одна и та же порода в зависимости от рода и скорости приложения нагрузки может быть хрупкой или пластичной.
Твердость — сопротивляемость породы при местных контактных воздействиях пластической деформации или хрупкому разрушению в поверхностном слое.
Сопротивляемость горной породы внедрению инструмента или вдавливанию при статическом воздействии называют статической твердостью.
Вязкость — свойство, характеризующее сопротивляемость усилиям, стремящимся отделить часть породы от массива. Вязкость часто выражают через работу деформации — работу, необходимую для разрушения породы. Вязкость зависит от прочности и пластичности породы. В однородных породах вязкость равномерна во всех направлениях. В неоднородных породах вязкость вдоль слоев меньше, чем в направлении, перпендикулярном к ним.
Плотность горной породы — масса единицы ее объема в естественном состоянии со всеми содержащимися в ее порах жидкостями и газами.
Различают среднюю и минералогическую плотности.
Пористость — суммарный относительный объем пор, содержащихся в горной породе. Наличие в породе пор и трещин уменьшает силы сцепления и облегчает разрушение породы под действием бурового инструмента. Чем больше объем пор, тем меньше ее плотность.
Пористость горных пород колеблется в широких пределах и зависит от размеров и формы зерен, слагающих породу, а также от минералогического состава, однородности, плотности ее сложения. Пористые горные породы обладают сжимаемостью, т.е. их объем уменьшается после сжатия. Однако практически сжимаемость горных пород незначительна.
Упругость — свойство тела восстанавливать свою первоначальную форму после прекращения действия на него силы.
Деформация горных пород — изменение относительного положения частиц массива горных пород под действием сил.
Ползучестью горной породы называют медленное нарастание во времени пластической деформации породы при силовых воздействиях, меньших, чем те, которые могут вызвать остаточную деформацию при испытаниях обычной длительности. Величина ползучести горных пород имеет большое значение при поддержании горных выработок, так как от нее зависит смещение горных пород на контуре выработок и, следовательно, нагрузка на крепь.
Ползучесть горных пород в большей мере проявляется на больших глубинах от поверхности.
Разрыхляемость —свойство горной породы занимать в разрыхленном состоянии больший объем по сравнению с тем, который она занимала в массиве.
Отношение объемов горной породы в разрыхленном состоянии и в массиве называют коэффициентом разрыхления. Величина этого коэффициента зависит от крепости породы, ее строения и сложения, степени разрыхления, способа добычи, наличия воды. Наиболее разрыхляемы твердые и прочные породы, наименьшей разрыхляемостыо обладают малосвязанные и рыхлые.
Трещиноватость — нарушенность монолитности пород трещинами. Трещиноватость горных пород значительно ослабляет устойчивость массива, существенно влияет на параметры буровзрывных работ, способы проведения и крепления горных выработок.
Влажностью горных пород называют количество воды, содержащейся в их порах, трещинах и других полостях.
Количество воды, содержащейся в породе в естественных условиях, называют естественной влажностью.
Предельно возможная влажность соответствует полной влагоемкости породы.
Влагоемкость — свойство горных пород удерживать воду (в порах и трещинах). Влагоемкость определяют по количеству оставшейся воды после свободного стекания ее избытка из образца, который предварительно был погружен в воду. По влагоемкости горные породы делят на влагоемкие (глины, торф и др.), слабовлагоемкие (пески, мел, мергели и др.), невлагоемкие (гравий, галечник, каменистые породы).
Водопроницаемость — способность горных пород пропускать через себя воду при некотором перепаде давления. Водопроницаемость зависит от скорости фильтрации, равной количеству воды, протекающей через единицу площади поперечного сечения фильтрующей породы. Водопроницаемость характеризуют коэффициентом фильтрации, т.е. скоростью фильтрации при напорном градиенте, равном единице.
Способность поглощать и проводить воду у различных пород различна. Лишенные полостей кристаллические изверженные породы, большинство метаморфических пород (например, мрамор и кварцит) практически не поглощают и не проводят воду. Пластичная глина обладает значительным водопоглощением, но лишена водопроводящей способности. Обломочные породы с крупностью частиц больше 0,1—0,2 мм быстро поглощают и проводят большое количество воды.
Водоотдачу горной породы характеризуют количеством воды, которое может быть от нее отобрано путем свободного стекания под влиянием силы тяжести.
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.
2 Проведение горизонтальных горных выработок
К горизонтальным горным выработкам относят штольни, квершлаги, штреки, орты и т. д. Горизонтальные выработки проходят, как правило, сразу на всю площадь поперечного сечения. Наибольшее распространение получил буровзрывной способ проведения выработок. Однако в мягких и средней крепости породах выработки проводят с использованием проходческих комбайнов с механическим породоразрушающим инструментом. При проведении выработок несколькими забоями и использовании маневренного самоходного оборудования в бригаде может быть целесообразной специализация отдельных ее членов по видам работ (бурение шпуров, уборка породы, крепление и т. д.). Основные производственные процессы при проведении горизонтальных выработок буровзрывным способом – бурение, заряжание и взрывание шпуров (отбойка породы), уборка отбитой породы, крепление выработки. Кроме того, в забое выполняют и такие вспомогательные работы.
Отбойка породы. При буровзрывной отбойке наиболее важной операцией является точная разметка шпуров в забое. На некоторых рудниках для этого применяют специальные шаблоны. Так же, как при проходке стволов, в центре располагают врубовые шпуры, которые взрывают в первую очередь, и создают в массиве полость, облегчающую разрушение породы на остальной площади забоя. Врубовые шпуры при проведении горизонтальных выработок бурят под углом к оси выработки (прямые призматические врубы), чтобы облегчить отбойку породы от забоя Для бурения шпуров применяют ручные перфораторы с массой до 25 кг типа ПР-20 и ПР-25 на пневмоподдерживающих (пневмоподдержка) колонках, самоходные бурильные установки. Для проведения выработок под рельсовый транспорт используют самоходные бурильные установки, как правило, на рельсовом ходу СБКНС-2, БУР-2 и другие. Для погрузки породы в рельсовый транспорт применяют ковшовые погрузочные машины с задней разгрузкой. При прямой разгрузке в вагон необходимо каждый раз обменивать загруженный вагон на порожний на специальных разминовках, расположенных недалеко от забоя. При использовании конвейера-перегружателя можно загружать партию вагонов, что существенно сокращает затраты времени на обмен вагонов. Кроме ковшовых погрузчиков широко используют также погрузочные машины непрерывного действия с нагребающими лапами Проведение горизонтальных выработок комбайнами и проходческими комплексами это более экономичный и более скоростной способ, чем буро – взрывной.Проходческие комбайны представляют собой комбинированные машины, предназначенные для одновременного выполнения отбойки породы и погрузки ее в транспортные средства (на конвейер или в вагонетки). В мировой практике применяются комбайны со стреловидным исполнительным органом (избирательного действия) и комбайны бурового типа (со сплошной выемкой). Комбайны имеют механизм перемещения (обычно гусеничный, реже шагающий), погрузочный орган (нагребающие спаренные лапы или одноцепной скребковый конвейер с консольными скребками на подъемно-поворотном стволе, качающийся погрузочный диск-плуг), скребковый конвейер, перегружатель, электрическое (пневматическое) и гидравлическое оборудование, средства пылеподавления (орошение и пылеотсос) и другое вспомогательное оборудование.
3 Кислородный баланс взрывчатых веществ
КИСЛОРОДНЫЙ БАЛАНС— соотношение между содержанием кислорода в составе взрывчатых веществ и его количеством, необходимым для полного окисления горючих компонентов до их высших оксидов в процессе взрывчатого превращения. Кислородный баланс обычно выражается в %
Для взрывчатых смесей расчёт можно вести на один килограмм. Тогда в числитель дроби входит количество грамм-молей соответствующих элементов, содержащихся в 1 кг смесевого взрывчатого вещества, а в знаменателе — 1000 (вместо М).
ФОРМУЛА ДЛЯ РАСЧЕТА
d - число атомов кислорода, a - число атомов углерода, b - число атомов водорода, M - мол. масса BB, 16 - атомная масса кислорода.
4 Кто дает разрешение на посещение карьера
А ВОТ ХЗ, ГУГЛ ДАЖЕ НЕ ЗНАЕТ((
5 Физико-механические свойства горных пород
ЭТО БЫЛО ВО ВТОРОЙ ЧАСТИ 1 ВОПРОСА
НИИБАЦО ПОВТОРЯЕТСЯ ВСЕ)
6 Горизонтальные/вертикальные горные выработки
Вертикальные:
Шахтный ствол — вертикальная (реже наклонная) капитальная горная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и предназначенная для обслуживания подземных горных работ. Через шахтные стволы осуществляется спуск и подъем полезного ископаемого, породы, материалов, оборудования, людей и осуществляют проветривание шахты.
Шурф (нем. Schurf) — вертикальная (редко наклонная) горная выработка небольшой глубины (до 40 м), проходимая с земной поверхности для разведки полезных ископаемых,вентиляции, водоотлива, транспортирования материалов, спуска и подъёма людей и для других целей[1]. Площадь поперечного сечения шурфа от 0,8—4 кв. м. Форма поперечного сечения подразделяется на круглое либо прямоугольное, редко квадратное.
Гезе́нк (нем. Gesenk) — подземная вертикальная или крутая наклонная горная выработка проходимая по падению рудного тела (сверху вниз), не имеющая непосредственного выхода на поверхность. При проходке по восстанию (снизу вверх) называется восстающим.
Рудоспуск (англ. Ore pass; нем. Erzrolloch) — горная выработка, предназначенная для транспортировки руды под собственным весом из рабочей зоны горнодобывающего предприятия на расположенный ниже транспортный горизонт [1]. Рудоспуски проходят в скальной горной породе для того, чтобы сократить расстояние транспортировки полезного ископаемого. Применяются на рудниках, добываемых руду открытым, подземным или комбинированным (открыто-подземным) способом в условиях, когда рельеф местности и условия залегания рудного тела позволяет применить данный вид транспортировки руды [2].
Горизонтальные:
Штольня (от нем. Stollen — столб) — горизонтальная или наклонная горная выработка, имеющая выход на земную поверхность и обычно предназначенная для добычи полезных ископаемых или обслуживания горных работ. Является основной вскрывающей выработкой при разработке месторождений в районах с гористым рельефом.
Тонне́ль (вар.: туннель, равноправные орфографические варианты[1]) — горизонтальное или наклонное подземное сооружение, одно из измерений которого (длина) значительно превосходит по размерам два других (ширину и высоту).
Штрек (от нем. Strecke - маршрут) — горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, лежащая в горизонтальной плоскости и проходящая по простиранию рудного тела[1].
Квершлаг (нем. Querschlag) — горизонтальная, реже наклонная, подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и пройденная по вмещающим породам в крест простирания пласта полезного ископаемого. Квершлаг предназначается для вскрытия полезного ископаемого, транспортирования грузов (самоходным, рельсовым или конвейерным транспортом), а также для передвижения людей, вентиляции, стока воды и т. д.
Орт (нем. Ort, буквально — место) — горизонтальная подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и проведённая по рудному телу в крест простирания залежи полезного ископаемого.
Просек — горизонтальная горная выработка в толще полезного ископаемого для проветривания шахты или соединения выработок.
7 Бризантность в.в.
Бриза́нтность (фр. brisance) — характеристика взрывчатого вещества (ВВ). Служит мерой его способности к локальному дробящему воздействию на среду, в которой происходитвзрыв. Термин имеет происхождение от французского «briser» (ломать, разбивать).
Бризантность зависит от состава взрывчатого вещества, его плотности, физического состояния, степени измельчения. Как правило, бризантность возрастает с увеличением плотности искорости детонации ВВ.
Наиболее простым и распространенным является проба Гесса. Этот способ в Российской Федерации используется для промышленных ВВ как стандартный по ГОСТ 5984-99. Испытание проводят путем подрыва заряда массой 50 граммов, установленного на свинцовом цилиндре диаметром 40 мм и высотой 60 мм. После подрыва заряда измеряется уменьшение высоты свинцового цилиндра. Разность между средними высотами цилиндра до и после взрыва является мерой бризантности ВВ. Традиционно измеряется в миллиметрах.
8 Принцип работы СБШ 250
ДА ХЗ ВАЩЕ МЛЯТЬ
Сетка скважин – характер взаимного расположения добывающих и нагнетательных скважин на эксплуатационном объекте с указанием расстояний между ними (плотность сетки). Скважины располагают по равномерной сетке и неравномерной сетке (преимущественно рядами). Сетки по форме бывают квадратными, треугольными и многоугольными. При треугольной сетке на площади размещаетсяскважин больше на 15,5 %, чем при квадратной в случае одинаковых расстояний между скважинами.
Средняя глубина добывающих скважин на данный момент в различных нефтегазовых провинциях Российской Федерации составляет 1500 — 3000 м, в перспективе из-за выработанности существующей ресурсной базы углеводородов России она может достигнуть значения 4000 — 6000 м, что повлечёт удорожание себестоимости добычи 1 условной тонны нефти (1000 условных кубометров газа) в 2 раза.
Паспорт на скважину - это документ, который показывает, какая у Вас скважина. С одной стороны - для органов, с другой - для владельцев, чтобы не забыть ее параметры. Как и любой паспорт на любое изделие.
9 Буровая скважина
БУРОВАЯ СКВАЖИНА —горная выработка преимущественно круглого сечения (диаметр 59-1000 мм), образуемая в результатебурения.
Буровые скважины разделяют на мелкие — глубиной до 2000 м (из них подавляющее большинство — до нескольких сотен метров), средние — до 4500 метров, глубокие — до 6000 метров, сверхглубокие — свыше 6000 метров. В буровых скважинах выделяют устье, ствол и дно (забой).
ЭЛЕМЕНТЫ СКВАЖИНЫ
точка заложения скважины - географические координаты её устья;
устье - начало скважины;
забой - дно скважины;
стенки - боковая поверхность скважины;
диаметр - условный диаметр буровой скважины, равный номинальному диаметру породоразрушающего инструмента (фактический диаметр скважины больше номинального диаметра породоразрушающего инструмента за счет разработки стенок скважины).
Конструкция скважины определяется величинами её диаметров на различных интервалах глубины, а также диаметрами и длинами направляющей трубы и обсадных колонн;
направляющая труба - обсадная труба различной длины, предназначенная для закрепления устья скважины, придания направления бурящемуся стволу скважины и обеспечения направления движения потока промывочной жидкости;
кондуктор - колонна обсадных труб, предназначенная для крепления верхней части скважины;
ствол - собственно скважина от устья до забоя (внутреннее пространство);
ось - геометрическая ось симметрии скважины;
глубина - расстояние от поверхности (устья) до забоя по оси скважины;
угол наклона - угол между осью скважины и её проекцией на горизонтальную плоскость;
зенитный угол - угол между осью скважины и её проекцией на вертикальную плоскость (зенитный угол вертикальной скважины равен нулю);
азимут (азимутальный угол) - угол, измеряемый по часовой стрелке в горизонтальной плоскости между определённым направлением, проходящим через ось наклонной скважины, и проекцией оси скважины на горизонтальную плоскость. Азимут вертикальной скважины равен нулю. Если отсчёт азимута производится от географического меридиана, то получают истинный азимут, от магнитного меридиана - магнитный, от произвольного направления на репер — условный;
апсидальная плоскость - вертикальная плоскость, проходящая через касательную линию к оси наклонной скважины в данной точке;
трасса - положение оси скважины в пространстве;
профиль - проекция оси скважины на вертикальную плоскость;
план - проекция оси скважины на горизонтальную плоскость.
10 Формы поперечного сечения горных выработок
Прямоугольная форма (а) чаще всего используется при отсутствии бокового давления пород и в тех случаях, когда выработки крепятся деревянной, штанговой (анкерной) или смешанной крепью (бетонные стенки и перекрытия из металлических балок).
Трапециевидная сечение воспринимает как вертикальное, так и боковое давление. При этой форме выработки обычно крепят деревом, металлом, сборным железобетоном (б). Распространено при проведении нарезных выработок.
Полигональная форма принимается в том случае, когда выработки крепят железобетоном, реже — для усиления трапециевидной деревянной крепи (в).
Сводчатую форму применяют при каменной или бетонной крепи. При этом свод бывает трехцентровый (коробовый) и полуциркульный с прямолинейными или криволинейными стенами (г).
Арочное сечение используется при наличии вертикального и бокового давления горных пород (д). Обычно выработки крепятся металлическими арками разных конструкций.
Круглая форма наиболее подходит при наличии всестороннего давления (е). В этом случае выработки крепят сборными железобетонными элементами, бетоном или металлическим креплением. Углеспускные скважины могут вообще не крепиться. Если один из компонентов горного давления значительно больше других, используется эллипсоидное сечение (ж, з).
11 Классфикация взрывчатых веществ
Взры́вчатое вещество́ (ВВ) — химическое соединение или их смесь, способное в результате определённых внешних воздействий или внутренних процессов взрываться, выделяя тепло и образуя сильно нагретые газы. Комплекс процессов, который при этом происходит в таком веществе, называется детонацией. Традиционно к взрывчатым веществам также относят соединения и смеси, которые не детонируют, а горят с определенной скоростью (метательные пороха, пиротехнические составы). Взрывчатые вещества относятся к энергетическим конденсированным системам[2].
Инициирующие взрывчатые вещества ВВ обладают высокой чувствительностью к внешним воздействиям, хотя разрушающая энергия у них не высокая, но все же они обладают ценным свойством - их взрыв (детонация) оказывает внешнее взрывное (детонационное) воздействие на бризантные и метательные ВВ, которые к остальным типам внешнего воздействия не чувствительны вовсе или малочувствительны. Инициирующие взрывчатые вещества и применяют лишь только для возбуждения взрыва бризантных или метательных ВВ. Их обычно упаковывают в капсюли, капсюли-детонаторы, электродетонаторы, взрыватели. К инициирующим взрывчатым веществам ВВ относятся: гремучая ртуть, азид свинца, ТНРС.
13 Станки колонкового бурения,
Буровой снаряд — комплект инструментов, опускаемых в скважину в собранном виде. При вращательном керновом бурении— это обычно (от забоя скважины к ее устью) наконечник (буровая коронка или долото), расширитель, кернорватель, колонковая труба, переходник, шламовая труба, буровые штанги, ниппели (муфты), сальник; при вращательном бескерновом — те же инструменты, кроме кернорвателя и колонковой трубы; при ударно-вращательном— добавляется еще пневмоударник и автомасленка для смазки деталей последнего. При ударно-канатном бурении снаряд состоит обычно из долота, ударной штанги, канатного замка и каната — троса. Назначение
Колонковые снаряды предназначены для бурения скважин с отбором керна всухую, с продувкой или промывкой, а также бурения скважин в бетоне, по старым фундаментам, железобетону и т.п., с последующей углубкой скважин наборами шнеков типа ШГ.