- •Предисловие
- •1Основные элементы горнопромышленного комплекса
- •1.1 Горное производство и горные предприятия
- •1.2Основные сведения о горных породах и полезных ископаемых
- •1.3Формы и элементы залегания полезных ископаемых
- •1.4Понятие о запасах и потерях полезных ископаемых при разработке
- •1.5Горные выработки
- •1.6Вертикальные выработки
- •1.7Горизонтальные выработки
- •1.8 Наклонные выработки
- •1.9Камеры и очистные выработки
- •2Основы разрушения горных пород
- •2.1Общие сведения о горных работах и способы разрушения горных пород
- •2.2Основные свойства и классификация горных пород
- •2.3Механическое разрушение горных пород
- •2.5Способы ведения взрывных работ
- •2.6Шпуровой метод ведения взрывных работ
- •2.7Определение основных параматров взрывных работ при проведении горных выработок
- •2.8Бурение шпуров
- •2.9Взрывчатые вещества
- •2.10Средства взрывания
- •3Основы проведения подземных горных выработок
- •3.1О сновы механики горных пород
- •3.2Крепежные материалы
- •3.3Крепь горных выработок
- •3.3.1Классификация крепей горных выработок
- •3.3.2Требования к крепям горных выработок
- •3.3.3Принципы выбора крепей горных выработок
- •3.3.4Деревянная крепь
- •3.3.5Металлическая крепь
- •3.3.6Монолитная бетонная и железобетонная крепь
- •3.3.7Сборная железобетонная крепь
- •3.3.8Анкерная крепь
- •3.3.9Комбинированная и смешанная крепь
- •3.3.10Межрамные ограждения
- •3.3.11Тюбинговая крепь из углепласта
- •3.3.12 Временная крепь
- •3.3.13Крепь вертикальных выработок
- •3.4Форма и размеры поперечного сечения горных выработок
- •3.5Способы и технологические схемы проведения горных выработок
- •3.6Проведение горизонтальных и наклонных горных выработок в крепких однородных породах
- •3.6.1Буровзрывные работы
- •3.6.2Проветривание
- •3.6.3Уборка горной массы
- •3.6.4В озведение крепи
- •3.6.5Вспомогательные процессы
- •3.7Проведение горизонтальных горных выработок в мягких однородных породах
- •3.8Проведение горизонтальных горных выработок в неоднородных породах
- •3.9Проведение наклонных горных выработок
- •3.10Проведение восстающих
- •3.11Технологический паспорт проведения горных выработок
- •3.12Поддержание горных выработок
- •3.13Технологические схемы проходки вертикальных стволов
- •4Основы подземной разработки пластовых месторождений
- •4.1Стадии разработки месторождений
- •4.2Производственная мощность и срок службы шахты
- •4.3Шахтное поле и деление его на части
- •4.4Порядок отработки частей шахтного поля
- •4.5Общая характеристика вскрывающих выработок
- •4.6Общая характеристика вскрытия пластовых месторождений
- •4.7Вскрытие пластовых месторождений
- •4.7.1Вскрытие одиночных пластов
- •4.7.2Вскрытие пологих и наклонных пластов вертикальными стволами
- •4.7.3Вскрытие крутонаклонных и крутых пластов
- •4.7.4Вскрытие свиты пластов наклонными стволами
- •4.7.5Вскрытие штольнями
- •4.7.6Комбинированное вскрытие
- •4.8Подготовка пластов в шахтном поле
- •4.8.1Основные понятия
- •4.8.2Индивидуальная и групповая подготовка пластов
- •4.8.3Подготовка выемочных полей
- •4.9Околоствольные дворы
- •4.10Технологический комплекс поверхности шахт
- •4.11Очистные работы в угольных шахтах
- •4.11.1Технологические схемы очистных работ
- •4.11.2Механизированная выемка угля в длинных очистных забоях
- •4.11.3Доставка угля в очистных забоях
- •4.11.4Классификация пород кровли
- •4.11.5Горное давление в очистном забое
- •4.11.6Крепь очистных выработок
- •4.11.7Управление горным давлением в очистных забоях
- •4.11.8Технология и организация очистных работ
- •4.11.9Концевые операции в очистном забое
- •4.12Системы разработки пластовых месторождений
- •4.12.1Понятие о системах разработки и их классификация
- •4.12.2Сплошная система разработки
- •4.12.3Столбовая система разработки
- •4.12.4Системы разработки с короткими очистными забоями
- •4.12.5Слоевые системы разработки
- •5Основы подземной разработки рудных месторождений
- •5.1Общая характеристика и особенности рудных месторождений
- •5.2Потери и разубоживание руды
- •5.3Вскрытие и подготовка рудных месторождений
- •5.4Основные производственные процессы
- •5.4.1Общие сведения
- •5.4.2Способы отбойки руды
- •5.4.3Вторичное дробление руды
- •5.4.4Выпуск и доставка руды
- •5.4.5Управление горным давлением
- •5.5Системы разработки рудных месторождений
- •5.5.1Общие сведения о системах разработки
- •5.5.2Системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства
- •5.5.3Системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород
- •5.5.4Системы разработки с искусственным поддержанием очистного пространства
- •6 Основы открытой разработки месторождений полезных ископаемых
- •6.1Общие сведения
- •6.2Объекты и условия открытой разработки
- •6.2.1Отличительные признаки открытых горных работ
- •6.2.2Технологические свойства горных пород
- •6.2.3Условия залегания месторождений, разрабатываемых открытым способом
- •6.2.4Достоинства и недостатки открытой разработки
- •6.3Производственные процессы
- •6.3.1Элементы карьера и основные горнотехнические понятия
- •6.3.2Подготовка горных пород к выемке
- •6.3.3Выемочно-погрузочные работы
- •6.3.4Карьерный транспорт
- •6.3.5Отвалообразование
- •6.3.6Рекультивация земель
- •6.4Вскрытие месторождений и подготовка карьерных полей
- •6.4.1Вскрытие горизонтальных и пологих месторождений
- •6.4.2Вскрытие наклонных и крутых месторождений
- •6.5Системы открытой разработки
- •6.5.1Бестранспортные системы разработки
- •6.5.2Транспортные системы разработки
- •6.5.3Комбинированные системы разработки
- •6.5.4Элементы и параметры системы разработки
- •7Основы переработки и обогащения полезных ископаемых
- •7.1Общие сведения
- •7.1.1Значение и роль обогащения при использовании различных полезных ископаемых
- •7.1.2Методы и процессы обогащения полезных ископаемых, область их применения
- •7.1.3Технологические показатели обогащения
- •7.2Грохочение
- •7.2.1Общие сведения
- •7.2.2Гранулометрический состав
- •7.2.3Конструкции грохотов
- •7.2.4Просеивающие поверхности грохотов и эффективность грохочения
- •7.3Дробление
- •7.3.1Назначение операции дробления
- •7.3.2Щековые дробилки
- •7.3.3Дробилки ударного действия
- •7.4Гравитационные процессы обогащения
- •7.4.1Отсадка
- •7.4.2Обогащение в тяжелых средах
- •7.5Флотационные методы обогащения
- •7.5.1Общие представления о флотационном разделении минералов
- •7.5.2Флотационные реагенты
- •7.5.3Флотационные машины
- •7.6Магнитные методы обогащения
- •7.7Окускование полезных ископаемых
- •7.7.1Агломерация и окомкование
- •7.7.2Брикетирование
- •7.8Опробование и контроль качества угля
- •8Основы добычи жидких и газообразных полезных ископаемых
- •8.1Общие сведения
- •8.2Происхождение и условия залегания нефти
- •8.3Добыча нефти
- •8.4Добыча природных газов
- •Список литературы
- •Оглавление
- •1 Основные элементы горнопромышленного комплекса 4
- •2 Основы разрушения горных пород 16
- •3 Основы проведения подземных горных выработок 32
- •4 Основы подземной разработки пластовых месторождений 71
- •5 Основы подземной разработки рудных месторождений 125
- •6 Основы открытой разработки месторождений полезных ископаемых 143
- •7 Основы переработки и обогащения полезных ископаемых 161
- •8 Основы добычи жидких и газообразных полезных ископаемых 182
1.2Основные сведения о горных породах и полезных ископаемых
Земная кора, или литосфера, — это каменная оболочка земли толщиной 15–70 км, которая сверху ограничена гидросферой и атмосферой, а снизу — так называемой мантией. Поверхность, разграничивающая литосферу и мантию, называется поверхностью Мохоровичича.
Земная кора состоит из горных пород. Они подразделяются на коренные и наносные.
Коренные породы — это породы, залегающие на месте первоначального образования и не подвергавшиеся разрушению. Наносы — это рыхлые осадочные породы, которые образовались в результате разрушения коренных пород. Разрушение коренных пород происходило вследствие выветривания, размыва водой и т.п. Различают физическое, химическое и биологическое выветривание горных пород. Отдельные частицы разрушившихся коренных пород либо оставались на месте, либо переносились водой или ветром на некоторое расстояние. Коренные породы по происхождению делят на изверженные (магматические), осадочные и метаморфические (видоизмененные).
Изверженные породы образовались в результате остывания расплавленной магмы. К изверженным породам относятся гранит, сиенит, диорит, габбро, диабаз, базальт и др.
Осадочные породы образовались в результате накопления осадков, главным образом в водной среде, а также в результате деятельности ледников. К ним относятся уголь, аргиллит, алевролит, песчаник, известняк, глина и др.
Метаморфические породы образовались из магматических или осадочных пород, претерпевших изменение (метаморфизм) в недрах земли под влиянием температуры и давления. Характерными представителями метаморфических пород являются кварциты, мрамор. Верхняя часть земной коры, доступная непосредственному изучению (до глубины 16–20 км), сложена преимущественно изверженными породами (95%). Метаморфические породы составляют 4%, осадочные — 1%.
Горные породы имеют более или менее однородный состав и строение. Они состоят из зерен одного или нескольких минералов или из минералов и обломков других пород.
Минералами называются природные химические соединения (реже самородные элементы), являющиеся естественными продуктами различных физико-химических процессов, протекавших в земной коре или на ее поверхности. Среди минералов различают породообразующие минералы, входящие в качестве постоянных компонентов в состав горных пород. К ним относятся силикаты, составляющие не менее 75% всей земной коры, кварц, оливин, андалузит и др. Из общего количества минералов породообразующих насчитывается 50–60.
Горные породы и минералы, которые могут быть использованы в естественном виде или после соответствующей переработки, называются полезными ископаемыми. В природе они встречаются в твердом, жидком и газообразном состояниях.
Горные породы, вмещающие полезное ископаемое или заключенные в его толще, называются пустыми породами.
Деление горных пород на полезные ископаемые и пустые породы является относительным.
Естественное скопление полезного ископаемого в земной коре, занимающее определенный объем в ней, называется месторождением полезного ископаемого. Месторождения могут быть коренными и россыпными.
Россыпные месторождения образовались в процессе физического выветривания коренных горных пород и химического воздействия на них различных факторов. Россыпные месторождения разделяются на элювиальные (залегают на месте разрушения коренных пород), делювиальные (перемещенные на некоторое расстояние от коренного месторождения и в большинстве случаев являющиеся продолжением элювиальных), аллювиальные (перемещенные на значительные расстояния водными потоками), береговые, ледниковые и эоловые (перенесенные элювиальные россыпи силой ветра).
По добываемому полезному ископаемому различают рудные и нерудные месторождения. Рудой называется естественное минеральное вещество, из которого путем соответствующей переработки извлекаются содержащиеся в нем металлы и полезные минералы.
