Горные породы - природные минеральные агрегаты, слагающие оболочку (литосферу) Земли. Свойства горных пород обуславливаются их составом и строением. К физическим свойствам относятся: плотность, упругость, прочность, тепловые, магнитные, электрические и прочие свойства. Горнотехнические свойства – это крепость, абразивность, твердость, буримость, взрываемость и пр. Изменение одних свойств, ведет к изменению других свойств. Пример: увеличение пористости ведет к снижению плотности, прочности, упругости, теплопроводности, водопроницаемости и пр.

Елементи залягання вугільних пластів

Тілом корисної копалини називається відокремлене скупчення мінерального утворення, що за якістю відповідає вимогам промисловості.

Природні геологічні тіла відрізняються складними геометрично неправильними формами. За співвідношенням розмірів в трьох напрямках серед них виділяють ізометричні (штоки, штокверки), плитоподібні (пласти, жили), трубоподібні та тіла складної форми. Форма тіл корисних копалин залежить від генезису родовищ, тектонічної будови ділянки земної кори та складу вміщуючих порід.

Пласт – найбільш розповсюджена форма покладу осадових родовищ рудних покладів і нерудних корисних копалин. Пластом називається тіло, складене однорідними мінеральними утвореннями і обмежене двома практично паралельними поверхнями – поверхнями напластування. Нижня поверхня даного пласта є його підошвою, верхня – покрівлею.

Пласти гірських порід, що нахилено залягають у просторі, визначаються елементами залягання. До них належать лінія простягання і кут падіння (рис. 1-2).

Рис. 1 – Елементи залягання пласта

Лінія простягання пласта – це лінія його перетину з горизонтальною площиною.

Лінія падіння пласта являє собою лінію, що лежить у площині пласта перпендикулярно до лінії простягання і направлена в сторону його падіння.

Кут падіння пласта – це кут, утворений площиною шару з горизонтальною площиною. За кутом падіння вугільні пласти поділяються на пологі (2-18°), похилі (18-35°), крутосхилі (36-55°) та круті (55-90°). Пласти з кутом падіння до двох градусів умовно називають горизонтальними.

Найважливішим елементом при розробці вугільного пласта є його потужність. потужність – це відстань по нормалі між підошвою та покрівлею пласта. У вітчизняній практиці підземної розробки вугілля вугільні пласти по потужності підрозділяються на дуже тонкі (до 0,7 м), тонкі (0,71-1,2 м), середньої потужності (1,21-3,5 м) і потужні (більше 3,5 м).

Основними об’єктами підземної розробки є пласти середньої потужності, але в ряді вугленосних районів значна частина належить також тонким і навіть дуже тонким пластам. Потужність пласта дуже впливає на техніку і технологію його відробки.

Будова вугільних пластів змінюється від простого (без породних прошарків) і помірно складного (з одним або кількома породними прошарками) до дуже складного (перешарування численних вугільних і породних прошарків). Породні прошарки складаються глинистими, глинисто-пісковиковими, пісковиковими породами, а також різною ступеню їх вуглефікованими різновидностями. Розрізняють поняття: загальна, корисна і виймальна потужність пласта (рис. 3).

Загальна потужність – це сумарна товщина вугільного пласта разом з прошарками породи; корисна потужність – це сумарна товщина тільки вугільних прошарків. Іноді, з технологічних причин, пласт виймають не на всю потужність. Товщина пласта, при якій розробка його технічно можлива і економічно доцільна, називається виймальною.

Переважна більшість осадових порід формується на рівній поверхні дна морів і океанів, тому спочатку вони залягають горизонтально або майже горизонтально. Таке первинне горизонтальне залягання шарів називають непорушеним. Під дією тектонічних рухів шари гірських порід деформуються, первинні умови їх залягання порушуються, і виникають вторинні структурні форми. Таке вторинне залягання шарів називають порушеним.

Тектонічні порушення: або дислокації є двох типів

складчасті, або плікативні (пластичні), суцільність шарів при яких не порушується, а змінюється лише форма їх залягання;

розривні, або диз’юнктивні, коли суцільність шарів порушується і утворюються різні розриви.