5. Морфология, внутреннее строение рудных тел, условия залегания и их влияние на решение горнотехнических задач.

Форма залежей

По соотношению размеров выделяют три морфологических типа тел полезных ископаемых: 1) изометричные (гнездо, шток, шток­верк); 2) столбо- и трубообразные; 3) плитообразные (пласты, линзы, жилы). Изометричная форма тел характерна для место­рождений золоторудных, свинцово-цинковых, медных, молибдено­вых Столбообразные тела типичны для алмазоносных кимберлитов, некоторых рудных постмагматических месторождений молиб­дена, свинца и цинка, железа. Пластовую форму имеют магмати­ческие, скарновые и гидротермальные месторождения; особенно широко распространены пластовые тела полезных ископаемых осадочного генезиса. Жилы различной формы широко представ­лены на постмагматических месторождениях.

Форма и размеры тел полезных ископаемых (в плане) опреде­ляют общие размеры горного отвода, карьерных, рудничных и шахтных полей, способы и схемы вскрытия и подготовки место­рождений, схему деления его на шахтные поля и выемочные участки, некоторые параметры системы разработки, развитие транс­портной сети, схему вентиляции.

При открытой разработке компактная форма тел полезных ископаемых исключает применение сплошных систем разработки с размещением отвалов в отработанной части карьера. В этом случае вскрышные породы перевозятся преимущественно авто­транспортом. Наоборот, при значительной протяженности место­рождения по простиранию перевозка вскрыши осуществляется железнодорожным транспортом.

При подземной разработке небольшая горизонтальная площадь месторождения повышает амортизацию горно-капитальных выра­боток, усложняет технику и организацию ведения горных работ. При эксплуатации таких месторождений часто в одновременной работе находится вся рудная площадь данного горизонта, а иногда и нескольких горизонтов. Возникают дополнительные трудности подготовки запасов к очистной выемке (вскрытие и подготовка сразу нескольких горизонтов), необходимость перепуска руды на нижележащие горизонты, создания сложных схем проветривания выработок и т. д.

Мощность залежей

Для целей эксплуатации различают рабочую (кондиционную) и нерабочую (некондиционную) мощность тел полезных ископае­мых. Залежь в пределах рабочего контура в отдельных точках, блоках и участках может иметь нерабочую мощность. Залегание считается непрерывным, если внутри рабочего контура точки с не­рабочей мощностью или точки полного выклинивания отсутст­вуют, и прерывистым, если внутри рабочего контура имеются не­кондиционные блоки и участки.

В практике геологоразведочного и горного дела пользуются понятиями выдержанности мощности или выдержанности залежи Последнее понятие обратно прерывистости, но в него входит еще показатель величины площади рабочего контура. По выдержан­ности выделяют четыре типа залежей:

1. выдержанные - непрерывно протягивающиеся, имеющие рабочую мощность в пределах шахтного поля, месторождения, района и даже бассейна; иногда на осадочных месторождениях площадь рабочего контура залежи достигает десятков и сотен квадратных километров;

2. относительно выдержанные — в пределах площади рабочего контура которых наблюдаются отдельные точки и даже неболь­шие блоки с нерабочей мощностью; суммарная площадь таких блоков составляет не более 25% всей площади рабочего контура;

3. невыдержанные — прерывистые, внутри рабочего контура которых блоки с нерабочей мощностью (или пустых пород) за­нимают в сумме до 50 %;

4. крайне невыдержанные, в пределах которых блоки рабочей мощности относительно небольшой площади встречаются спора­дически среди пустых пород или участков с нерабочей мощно­стью; суммарная площадь рабочих блоков менее 50 % всей пло­щади залежи.

Иногда крайне прерывистая по мощности залежь представ­лена рядом небольших тел, четко-, кулисообразно и беспорядочно залегающих в пределах одного горизонта или зоны. Оконтуривание и разработка каждого такого тела в отдельности ввиду их незначительной площади нерациональны. В этих случаях прихо­дится решать вопрос о кондиционности всего горизонта или зоны по коэффициенту рудоносности (продуктивности), т. е. по соотно­шению объемов всего продуктивного горизонта и полезного иско­паемого в нем. Такие залежи иногда перспективны в промышлен­ном отношении.

Кроме степени и характера выдержанности рабочей мощности для разработки залежей имеют большое значение размер и ха­рактер колебаний мощности в пределах рабочего контура. Как из­вестно, уменьшение мощности залежи приводит к снижению про­изводительности горных работ. Особенно важно оконтурить блоки, где вследствие колебаний мощности залежи необходимо изменять технологию проходки подготовительных выработок и применять иные системы разработки.

Выклинивание пластов и жил может быть простым, тупым и сложным. В первом случае мощность тел уменьшается до нуля по­степенно, во втором — резко обрывается. При сложном выклини­вании жилы и пласты расщепляются на множество тонких про­жилков и пропластков вплоть до полного выклинивании. Характер выклинивания тел полезных ископаемых не определяет основные параметры технологии разработки месторождений. Однако он должен быть учтен при отработке их флангов, поскольку простое и сложное выклинивание может обусловить значительные потери полезного ископаемого, а резкое — дополнительное разубоживание горной массы.

В настоящее время отсутствует единая классификация тел по­лезных ископаемых по мощности. Их разделяют на классы, чис­ленные пределы которых неодинаковы для разных способов раз­работки и условий залегания. Для открытой разработки место­рождений различают залежи весьма маломощные (до 2 м), малой (2—10 м) и средней (10—20 м) мощности, мощные (20—50 м) и весьма мощные (более 50 м). Существует и другое деление. По­логие залежи считаются маломощными (4—20 м), если разраба­тываются одним уступом, средней мощности (20—40 м) —двумя уступами, большой мощности (более 40 м) —тремя и более усту­пами. Иной подход к наклонным и крутым залежам. При разра­ботке весьма маломощных (до 20 м) и маломощных (20—50 м) залежей начинать выемку очередного слоя можно только после полной выемки вышележащею, а залежей средней мощности (50— 100 м) — и при неполной его выемке. При большой мощности за­лежи (100—150 м) можно одновременно вынимать несколько слоев.

Такое разделение связано с зависимостью высоты и числа од­новременно отрабатываемых уступов от мощности залежи. Усло­вия и порядок разработки горизонтальных и наклонных (крутых) залежей неодинаковы, поэтому численно различны для них и по­казатели одних и тех же классов мощности.