- •10 Основы инженерной геологии---------------------------------------------------81
- •16.1 Динамические явления в горных выработках--------------------132
- •Краткий исторический очерк развития
- •1 Общая характеристика Земли.
- •Земля в Солнечной системе.
- •Иван Савельев
- •1.2 Форма и размеры, масса и плотность Земли
- •1.3 Строение поверхности Земли
- •1.4 Внутренние геосферы и внешние оболочки Земли
- •1.5 Физические поля Земли
- •1.6 Химизм Земли
- •2 Основы минералогии
- •2.1 Форма минералов.
- •2.2 Физические свойства минералов.
- •Механические свойства
- •2.3 Классификация минералов (по е.К. Лазаренко)
- •Тип органических соединений
- •3 Основы петрографии
- •3.1 Магматические (изверженные) горные породы
- •3.2 Осадочные горные породы
- •3.2.1 Стадии образования осадочных пород
- •3.3 Метаморфические горные породы
- •4 Определение времени в геологии. Геологическая шкала времени
- •4.1 Методы относительной геохронологии
- •4.3 Геохронологическая таблица
- •4.4 Гипотезы возникновения жизни на Земле
- •5.Эндогенные геологические процессы
- •5.1 Магматизм
- •4.Боковой ( паразитический) кратер.
- •5.2 Землетрясения
- •5.3 Тектонические движения земной коры
- •5.4 Формы залегания пород
- •6 Экзогенные геологические процессы
- •6.1 Виды выветривания
- •6.2 Геологическая деятельность ветра
- •6.3 Геологическая деятельность атмосферных осадков
- •6.4 Геологическая деятельность рек
- •6.5 Геологическая деятельность озер и болот
- •7 Динамика развития земной коры
- •7.1 Геотектонические модели развития земной коры
- •7.2 Основные геоструктурные области земной коры
- •7.3 Геотектонические гипотезы развития земной коры
- •8 Основы гидрогеологии
- •8.1 Предмет и задачи гидрогеологии
- •8.2 Водные свойства горных пород
- •Виды воды в горных породах
- •Типы подземных вод
- •Происхождение подземных вод
- •Основы динамики подземных вод
- •9.1 Виды передвижения воды
- •9.2 Гидравлический градиент
- •9.4 Нелинейный закон фильтрации
- •9.5 Движение подземных вод к водозаборным сооружениям (дренажным сооружениям)
- •9.6 Определение притока воды в шахту
- •9.6.1 Расчет водопритока по коэффициенту водообильности
- •9.6.2 Расчет водопритока по водному балансу
- •9.6.3 Расчет водопритока по гидрогеологическим аналогиям
- •9.7 Условия обводнения месторождений
- •9.8 Режим и запасы подземных вод
- •9.9. Типы дренажных устройств
- •9.9.1 Осушение с поверхности
- •9.9.2 Осушение из горных выработок
- •9.10 Гидрогеологическая характеристика Донбасса
- •10 Основы инженерной геологии
- •10.1. Предмет и задачи инженерной геологии
- •Основные разделы инженерной геологии
- •10.2 Горные породы как грунты
- •10.3 Инженерно-геологические процессы
- •11 Инженерно-геологическая характеристика донбасса
- •12. Общие сведения о полезных ископаемых
- •12.1 Понятие о полезном ископаемом. Промышленные кондиции
- •12.2 Промышленное использование
- •12.3. Площади распространения
- •Форма тел
- •12.5. Минеральный состав
- •12.6. Генетическая классификация месторождений
- •13. Общие сведения об угле
- •13.1. Роль угля в народном хозяйстве. Запасы и использование угля в народном хозяйстве.
- •13.2. Угольный и нефтяной ряды каустобиолитов. Генетическая классификация горючих ископаемых
- •13.3. Ископаемый уголь
- •13.4. Природные типы углей
- •13.5. Петрографический состав углей
- •13.6. Свойства углей
- •13.7. Полезные и токсичные микроэлементы в углях
- •14. Качество углей
- •14.1. Оценка петрографического состава
- •14.2. Влажность и влагоемкостъ
- •14.3. Зольность. "Соленые" угли
- •14.4. Сернистость
- •14.5. Фосфор
- •14.6. Удельная теплота сгорания
- •14.7. Элементный состав
- •14.8. Летучие вещества
- •14.9. Спекаемость
- •14.10. Коксуемость
- •14.11. Выход смолы
- •14.12. Метаморфизм углей
- •14.13. Выветривание углей
- •15. Промышленная классификация и использование углей
- •15.1. Промышленная классификация углей
- •15.2. Промышленное использование углей
- •15.2.1. Подготовка углей к использованию
- •15.2.2. Виды промышленного использования углей
- •16 Горно-геологические явления при разработке угольных месторождений
- •16.1. Динамические явления в горных выработках
- •16.2 Газовые явления
- •Комбинированные явления
- •Явления, обусловленные действием горного давления
- •17. Поиски месторождений полезных ископаемых.
- •17.1 Поисковые критерии и поисковые признаки
- •17.2 Методы поисков.
- •17.3 Поисково-разведочные работы.
- •Разведка месторождений
- •Задача разведки
- •Принципы разведки
- •18.3. Методы разведки.
- •18.4. Технические средства разведки
- •18.5 Прослеживание и оконтуривание тел полезных ископаемых
- •18.6 Опробование месторождений полезных ископаемых
- •18.6.1 Опробование без отбора проб
- •18.6.2 Опробование с отбором проб
- •18.6.3 Виды опробования
- •18.6.4 Обработка проб
- •18.7 Запасы полезного ископаемого
- •18.7.1 Подсчет запасов полезного ископаемого
- •18.7.2. Классификация запасов полезных ископаемых по степени разведанности
- •1. Основа геологии
16.1 Динамические явления в горных выработках--------------------132
16.2 Газовые явления--------------------------------------------------------133
16.3 Комбинированные явления------------------------------------------134
16.4 Явления, обусловленные действием горного давления--------138
17 Поиски месторождений полезных ископаемых----------------------------140
17.1 Поисковые критерии и поисковые признаки--------------------140
17.2 Методы поисков-------------------------------------------------------142
17.3 Поисково-разведочные работы-------------------------------------144
18 Разведка месторождений полезных ископаемых--------------------------144
18.1 Задачи разведки--------------------------------------------------------144
18.2 Принципы разведки---------------------------------------------------145
18.3 Методы разведки------------------------------------------------------145
18.4 Технические средства разведки------------------------------------146
18.5 Прослеживание и оконтуривание тел полезных
ископаемых---------------------------------------------------------------------147
18.6 Опробование месторождений полезных ископаемых--------148
18.7 Запасы полезного ископаемого------------------------------------150
Список литературы------------------------------------------------------------------152
Предисловие
Горный инженер-электромеханик (механик) работает в подземных условиях в горных выработках, которые пройдены в угленосной толще, сложенной осадочными горными породами (песчаник, алевролит, аргиллит и др.), пересекают складчатые и разрывные тектонические нарушения, различные водоносные горизонты. В угленосной толще происходят многочисленные горногеологические процессы и явления.
Нередко горные инженеры-электромеханики (механики) являются руководителями разного уровня на добычных и проходческих участках, возглавляют горнодобывающие и горноперерабатывающие предприятия, государственные предприятия, ведомства и др. Для правильного понимания процессов, протекающих в недрах Земли, и принятия правильных решений по эффективной добыче полезного ископаемого, охране окружающей среды и безопасному ведению горных работ, необходимо знать основы геологии.
Учебным планом подготовки горных инженеров по специальности ГО 7.090216 (горное оборудование) и специализациям ГМЭ 7.090200(эксплуатация машин и электрооборудования подземных разработок) и ГМК 7.090200(проектирование и производство горных машин) предусмотрено изучение курса «Геология» в объеме 32 часа лекций и 16 часов лабораторных работ.
Целью настоящего конспекта лекций является оказание помощи в процессе самостоятельного изучения курса «Геология». В нем изложены основные сведения по характеристике Земли, минералогии, петрографии, геохронологии, эндогенным и экзогенным геологическим процессам, гидрогеологии, инженерной геологии и полезным ископаемым.
Все замечания и пожелания просьба присылать на имя автора по адресу: 94204 г. Алчевск Луганской обл., пр. Ленина, 16, Донбасский Государственный технический университет, кафедра маркшейдерии, геологии и геодезии, за что автор заранее выносит искреннюю благодарность. Автор приносит глубокую благодарность Кустовой Т.Ю. за подготовку рукописи к печати.
Введение. Предмет геологии. Место геологии среди других наук. Подразделение геологии на самостоятельные науки.
Геология – наука о Земле (гео – Земля как планета, логос – наука). Она изучает состав, строение и историю развития Земли, процессы, протекающие в ее недрах и на поверхности, а также историю развития жизни на Земле. Геология относится к наукам естественного цикла (физика, химия, биология и география). Объектами геологии являются природные тела (минералы, породы и руды), земная кора (верхняя оболочка Земли), геологические процессы (землетрясения, деятельность океанов и др.), следы и остатки древней жизни.
Развитие геологии основывается на законах математики, физики, химии и др. На стыке геологии и физики появилась геофизика (изучает физические явления, протекающие в оболочках Земли и ее ядре), геологии и химии – геохимия (изучает распределение и миграцию химических элементов в земной коре).
Геология подразделяется на теоретические (познавательные), практические и экономические науки.
Теоретические – изучают вещественный состав земной коры, процессы, протекающие внутри и на поверхности Земли; древнюю жизнь растений и животных на Земле. К ним относятся кристаллография (наука о кристаллах и кристаллическом строении вещества, подразделяется на геометрическую, физическую и химическую кристаллографии), минералогию (от латинского minera – руда, наука о составе, форме, свойствах и условиях образования минералов), петрографию (наука о минералогическом и химическом составах, строении, образовании, формах залегания и распространении горных пород). Геологические процессы влияют на изменение рельефа Земли. Они обуславливаются внутренними (эндогенными) и внешними (экзогенными) силами. Эндогенные геологические процессы изучают вулканология (наука о морфологии, деятельности, происхождении, закономерностях размещения и о продуктах извержения вулканов), сейсмология (наука о землетрясениях и связанных с ним явлениях) и геотектоника (наука о строении Земли в связи с ее развитием), а экзогенные – геоморфология (наука о происхождении, внешнем облике, эволюции и закономерностях распространения форм земной поверхности), океанология (наука об океанах), гидрология (о поверхностных водах) и др. Геологические процессы с точки зрения исторической последовательности изучаются исторической геологией. Ее разделами являются стратиграфия – наука о последовательности залегания горных пород и установления их возраста, учение о фациях – реконструкция условий образования пород. Древнюю жизнь на Земле изучают палеонтология (наука о древних животных) и палеоботаника (наука о древних растениях).
Практические науки о Земле – учение о месторождениях полезных ископаемых, гидрогеология и инженерная геология. Учение о месторождениях полезных ископаемых – наука об условиях образования и закономерностях распространения месторождений полезных ископаемых в земной коре. Гидрогеология изучает происхождение, свойства, состав и движение подземных вод. Инженерная геология изучает воздействие человека на земную кору в результате производственной деятельности (строительство, горное дело, военно-оборонное мероприятия и др.).
К геолого-экономическим наукам относятся геологическое картирование (составление геологической карты и всестороннее изучение района), поисково-разведочное дело (наука о наиболее эффективных методах поисков, разведки, опробования и подсчета запасов полезного ископаемого), а также шахтная (рудничная) геология (геологическое обслуживание шахт и рудников).
