§ 12. Общие сведения

В понятие горные работы входят процессы выемки (от­бойки или отделения части горных пород от массива), погрузки, транспортирования, подъема на поверхность полезного ископаемо­го и породы, а также крепления и поддержания горных вырабо­ток. Горные работы могут осуществляться вручную и средствами механизации. Так как горные работы чрезвычайно трудоемки, их стремятся максимально механизировать. На шахтах осуществляет­ся переход на полную механизацию всех производственных про­цессов. Машины, предназначенные для выполнения горных работ, называются горными.

По назначению горные машины при подземной разработке под­разделяются на добычные, погрузочно-транспоршые, проходче­ские, для крепления и закладки и др.

23

При выборе способа ведения горных работ в первую очередь необходимо учитывать сопротивление, возникающее в горных по­родах при отделении части их от массива.

Различают следующие основные свойства горных пород: твер­дость, вязкость, хрупкость, упругость, разрыхляемость, порис­тость, пластичность, сопротивляемость резанию, крепость и др.

Твердость характеризует способность породы оказывать со­противление проникновению в нее какого-либо другого дела.

Вязкость — сопротивление, оказываемое горной породой силам, стремящимся отделить от массива отдельные ее куски.

Хрупкость — свойство горных пород разрушаться при статиче­ской нагрузке без заметных остаточных деформаций.

Упругостью называется свойство горных пород восстанавли­вать свою первоначальную форму без заметных остаточных де­формаций после прекращения воздействия внешних сил.

Трещиноватость определяется наличием трещин в горных породах.

Разрыхляемость — свойство горных пород увеличивать свой объем при дроблении. Она характеризуется коэффициентом раз-рыхляемости, под которым понимается отношение объема разрых­ленной горной породы к ее объему в массиве.

Плотность — масса породы в единице объема (г/см³). Пористость — суммарный относительный объем пор, содержа­щихся в горной породе.

Пластичность — способность горных пород изменять свою фор­му без образования трещин.

Сопротивляемость резанию — характеристика сопротивления угля разрушению режущим инструментом. За этот показатель принято приращение силы резания на 1 см толщины стружки угля.

Сопротивляемость углей резанию оказывает решающее влия­ние на производительность выемочных машин, определяет мощ­ность их привода и выбор исполнительного органа (вид и пара­метры режущего инструмента, число линий резания). В настоящее время принята следующая классификация углей в зависимости от их сопротивляемости резанию: мягкие (0,3—1,2 кН/см), средней крепости (1,2—2,4 кН/см), крепкие (2,4—2,9 кН/см) и весьма крепкие (2,9—4,7 кН/см).

Сопротивляемость углей резанию, равная 1,8—2,2 кН/см. огра­ничивает область эффективного применения стругов. Для выемки углей с сопротивляемостью резанию более 2,9 кН/см требуется применение комбайнов с электродвигателями повышенной мощ­ности.

Крепость горной породы — способность ее сопротивляться воз­действию внешних усилий (бурению, отбойке, взрыванию и т. д.).

Большой известностью пользуется классификация горных по­род по крепости проф. М. М. Протодьяконова (старшего) (табл.5). Согласно этой классификации все горные породы разделены на десять категорий в зависимости от их крепости. Каждой категории

27

соответствует коэффициент крепости /, численно равный 0,01 вре­менного сопротивления образца горной породы на сжатие. Это значит, что горным породам, обладающим временным сопротивле­нием при сжатии 9,8 МПа, условно присваивается коэффициент крепости /= 1.

Таблица 5

			Ко-
Кате-	Степень крепости		эффи-
гория	пород	Породы	циент крепос­ти/
i	В высшей степе-	Наиболее крепкие, плотные и вязкие	20
	ни крепкие	кнрнигы и базальты. Исключительные по крепости другие породы
и	Очень крепкие	Очень крепкие гранитовые породы. Кварцевый порфир, очень крепкий гранит, кремнистый сланец; менее крепкие, неже­ли указанные выше кварциты	15
	■
ш	Крепкие	Самые крепкие песчаники и известняки. Гранит (плотный) и гранитовые породы. Очень крепкие песчаники и известняки. Кварцевые рудные жилы. Крепкий конгло­мерат. Очень крепкие железные руды	10
Ша	■	Известняки (крепкие). Некрепкий гранит. Крепкие песчаники. Крепкий мрамор, до­ломит. Колчеданы	8
IV	Довольно креп-	Обыкновенный песчаник. Железные ру-	6
	кие	ды
IVa	То же	Песчаные сланцы. Сланцевые песчаники	5
V	Средние	Крепкий глинистый сланец. Некрепкие песчаник и известняк, мягкий конгломерат	4
Va	"	Разнообразные сланцы (некрепкие). Плотный мергель	3
VI	Довольно мяг-	Мягкий сланец, очень мягкий известняк,	2
	кие	мел, каменная соль, гипс. Мерзлый грунт, ан­трацит. Обыкновенный мергель. Разрушен­ный песчаник, сцементированная галька и хрящ*, каменистый грунт
Via	То же	Щебенистый грунт. Разрушенный сланец, слежавшаяся галька и щебень, крепкий каменный уголь, отвердевшая глина	1,5
VII	Мягкие	Глига (плотная). Мягкий каменный уголь, крепкие наносы — глинистый грунт	1
Vila	«	Мягкая песчанистая глина, лёсс, гравий	0,8
VIII	Землистые	Растительная земля, торф, мягкий суг­линок, сырой песок-	0,6
IX	Сыпучие	Песок, осыпи, мягкий гравий, насыпная земля, добытый уголь	0,5
X	Плывучие	Плывуны, болотистый грунт, разжижен­ный лёсс и другие разжиженные грунты	0,3

Хрящ — природная смесь шебня, песка, глины и других продуктов выветривания.

2S