Файл: Техника разведки месторождений полезных ископаемых фгбоу впо пермский государственный национальный исследовательский университет.pptx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 45
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ТЕХНИКА РАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
ФГБОУ ВПО ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра поисков и разведки месторождений полезных ископаемых
г.Пермь, 2016 г.
Горные выработки
кровля
почва
Горная выработка –
это искусственное сооружение в виде полости в недрах Земли.
бок
Вертикальные
Горизонтальные
Наклонные
Могут иметь выход на земную поверхность или не иметь и тогда называются слепыми горными выработками
По положению в земной коре горные выработки делятся на
Вертикальные горные выработки
Поперечное сечение обычно прямоугольное или в виде окружности с обязательной крепью.
Имеет большую глубину и поперечное сечение, которое обычно имеет форму окружности и обязательно проходится и держится с крепью, часто специальной. Часто вертикальный ствол называют шахтой, но шахта – это предприяте включающее в себя совокупность горных выработок
Шахто-шурф - термин применяющийся в ГРР, обозначает шурфы глубиной от 5,0-8,0 до 50,0 и более м и сечением более 9 м2
Шурф h до 5-8 м
шахто-шурф - горизонтальная горная выработка, имеющая выход на дневную поверхность, глубже, чем шурф, h 10-50 м
ствол
h > 50 м
слепой
ствол
ствол
Земная поверхность
шахто-шурф - горизонтальная горная выработка, имеющая выход на дневную поверхность, глубже, чем шурф, h 10-50 м
ствол
h > 50 м
слепой
ствол
гезенк
Вертикальные горные выработки
Горизонтальные горные выработки
штрек
А
Разрез по сечению А
штрек полевой – пройденный по пустым породам
Земная поверхность
шурф
ствол
слепой
ствол
гезенк
ствол
квершлаг
штольня
просек
орт или рассечка
шахто-шурф
Вертикальные и горизонтальные горные выработки
штрек
Наклонные горные выработки
Наклонные горные выработки имеющие выход на земную поверхность: наклонный ствол, шурф, штольни. Наклонные горные выработки не имеющие выход на земную поверхность: бремсберг, уклон, скат, ходок, печь.
Земная поверхность
шурф
ствол
слепой
ствол
гезенк
ствол
квершлаг
штрек полевой
штольня
просек
орт или рассечка
шахто-шурф
бремсберг
уклон
скат
ходок
Вертикальные, горизонтальные и наклонные горные выработки
Открытые горные выработки применяемые при ГРР
1. Канавы разведочные
2. Траншеи разведочные
2. Шурф, шурфы с рассечками
3. Дудки
4. Шахто-шурфы (разведочные шурфы), шахто-шурфы с рассечками
5. Штольни
6. Пахарные канавы (устар.)
7. Карьеры опытно-промышленные и карьеры технологического опробования
Канава – открытая горная выработка, трапециевидного, прямоугольного или ступенчатого поперечного сечения имеющее длину значительно превышающею ширину по дну и глубину, проходимая с целью вскрытия и опробования полезного ископаемого.
Обычная глубина без крепления бортов в зависимости от устойчивости пород составляет от 1 до 4-6 м. Обычная длина – 5-15 и более метров.
Проходка осуществляется вручную, механической лопатой или горно-взрывным способом в зависимости от категории пород.
Проходка канав проводится на стадии поисков, оценки и разведки. Пересечение полезного ископаемого с помощью канав может быть сплошным или частичным, вкрест, по простиранию или произвольно.
Способ опробование с помощью канав может быть любым: штуфной, бороздовый, точечный, задирковый, валовый, горстевой и способом вычерпывания.
Канавы и траншеи
Траншея – открытая горная выработка, трапециевидного, прямоугольного или ступенчатого поперечного сечения имеющее длину значительно превышающею ширину и глубину с целью вскрытия и опробования полезного ископаемого. Отличие траншеи от канавы заключается в ширине по верху, по дну и по глубине проходке. Обычно эти параметры у траншеи выше, чем у канавы. Ширина по дну у траншеи может быть 10 и более метров.
Проходка траншей обычно механическое или горно-взрывное проводится на стадии оценки и разведки. Пересечение полезного ископаемого с помощью канав может быть сплошным или частичным, вкрест, по простиранию или произвольно.
Способ опробование с помощью канав может быть любым: штуфной, бороздовый, точечный, задирковый, валовый, горстевой и способ вычерпывания.
Основное опробование с помощью траншей – это технологически опробование с отбором проб большого объема 50-10 до несколько тысяч м3 или т.
ширина по верху
ширина по дну
Углы откоса бортов
h
Глубина
Параметры канавы и траншеи
Поперечные сечения сечение канав и траншей: а – прямоугольное сечение, б – трапецевидное, в – ступенчатое прямоугольное, г – ступенчатое трапецевидное, д – ступенчатое трапецевидное прямоугольное
Ширина канав и траншей поверху или на уровне земной поверхности определяется исходя из глубины выработки и принятым углом откоса бортов.
Устойчивый угол откоса бортов (θ) у сыпучих (рыхлых) пород, лишенных сил сцепления, обычно равен углу естественного откоса (f), под которым понимают наибольший угол, образуемый откосом свободно насыпанной горной массы в состоянии равновесия с горизонтальной плоскостью и зависит от крупности и формы частиц породы, а также от водонасыщенности.
Устойчивый угол откоса θ бортов канав и траншей:
θ=45°+φ/2,
где φ — угол внутреннего трения.
Угол внутреннего трения
скальных трещиноватых пород всех типов
(нарушенных и ненарушенных взрывом): 38 - 42°
несвязных и глинистых пород: 20 - 38°
К примеру у лёссов угол внутреннего трения 26 - 29°, каолиновых глин 26 - 16°.
Чаще всего угол откоса бортов у канав и траншей принимают равным 50—70°.
Прямоугольная форма с отвесными бортами принимается в устойчивых породах или мерзлых грунтах. В талых наносах такая форма может приниматься только при наличии крепи.
Трапециевидная форма - не требует крепи даже в рыхлых породах, поскольку угол откоса бортов может быть принят равным углу естественного откоса. Обычно глубина трапециевидных канав не превышает 2 м, исключительно в редких случаях 4-6 м.
Ступенчатую форму обычно придают глубоким канавам (более 2 м). Ширину подуступа принимают равной 0,5 м. Такие канавы не крепят. Ступенчатая канава с вертикальными бортами применима только в мерзлых или скальных, полускальных грунтах. При наличии разнопрочных пород в наносах канаве придают переменный угол откоса борта. Такая форма канавы в основном приемлема в песчано-глинистых породах, склонных к оплыванию под действием атмосферных осадков. Если наносные отложения однородного состава, то угол откоса борта соблюдается одинаковым на всей глубине их заложения.
Канавы и траншеи, как правило проводятся по рыхлым грунтам, а углубка в горенные породы осуществляется до глубин 0,5 м в зависимости от степени выветрелости, часто, просто до появлення коренных пород.
Траншеи, как правило, имеют трапециевидное сечение. Бортам придается устойчивый угол откоса, поскольку траншею никогда не крепят.
Сечение канавы и траншеи
Угол откоса борта
H
(h)
a
b
c
θ
α
α = 90-θ
c = h tg α
b = а +2 с
Основные формулы для канав и траншей
S – прямоугольника или трапеции
V = S l,
где l – длина канавы, траншеи
Ширина бортовой призмы,
Ширина бортов откоса
Угол бортовой призмы
h1
уступ,
ступень
h2
H (h) – глубина канавы, траншеи,
h1 – глубина ступени или уступа
h2 – глубина от ступени (уступа)
Шурфы, шурфы с рассечками, шахто-шурфы
Шурф разведочный – вертикальная горная выработка прямоугольного сечения с выходом на дневную поверхность с целью вскрытия и опробования полезного ископаемого и вмещающих пород.
Шурф разведочный с рассечкой – тоже, что и шурф, но с ортом небольшой длины пройденным с борта шурфа, для вскрытия и дополнительного опробования полезного ископаемого.
Шахто-шурф – термин часто употребляемый в ГРР для обозначения глубокого разведочного шурфа большого поперечного сечения с креплением стенок шурфа.
Шурфы, одни из самых распространенных разведочных выработок, проходят на всех стадиях геологических исследований — при съемке, как картировочные шурфы, поисках, как поисковые и при разведке, как разведочные шурфы.
Классификация шурфом по назначению, глубине и размеру поперечного сечения:
- Глубиной до 4-5 м, сечение до 4 м2 – картировочно-поисковые, реже разведочные шурфы, как правило, без крепления бортов
2. Глубиной от 5 до 40 и более метров , сечением до 12-16 м2 – разведочные шурфы или шахто-шурфы с обязательным креплением бортов
По глубине шурфы условно делят на мелкие (до 5 м), средней глубины (до 10 м) и глубокие (до 40 м).
При крепление бортов горной выработки появляться понятие
сечения в свету и сечения в черне.
Поперечное сечение горной выработки в свету (1) — поперечное сечение горной выработки по внешнему контуру крепи.
Поперечное сечение горной выработки вчерне (2)
— поперечное сечение горной выработки без учета крепи или по внутреннему контуру крепи.
Поперечное сечением в проходке (3) — сечение горной выработки, образованное в результате отбойки и выемки горной породы в незакрепленном состоянии. Это действительные размеры, которые получаются в результате проведения выработки. Обычно они на 5-7% и более превышают размеры вчерне.
Следствием являются различие в площадях поперечного сечения в свету, черне и в проходке.
Дудка – вертикальная разведочная горная линия имеющая выход на поверхность, проходящая с целью опробования полезного ископаемого, круглого или овального сечения, часто без крепление бортов и глубиной до 5 м. Дудка может быть и глубокой до 30-40 м. В этом случае она проходится с крепление бортов.
В последнее время дудки в ГРР используются редко.
Шахто-шурфы (разведочные шурфы)
Проходка шахто-шурфов с различными вариантами крепления бортов
Штольни – горизонтальная горная выработка с выходом на дневную поверхность с креплением бортов и кровли.
Обычно штольня закладывается при благоприятных географических условиях в бортах долин рек или по склонам.
Поперечное сечение штолен при ГРР обычно 2-8 до 12 м2. Дина соответствует проектам, неограничен.
Пахарные канавы
Пахарь
Канавы, проходимы в русле рек с использованием ручного ковша, опускаемого с плота. Применялись в ГРР при опробовании русла рек.
Способы проходки открытых геологоразведочных выработок: А. Ручной
Б. Механический способ
проходка землеройными машинами, механической лопатой; В. Горно-взрывной способ
- проходка с использованием взрыва для рыхления пород и уборки механической лопатой или землеройными машинами; - проходка с использованием энергии взрыва (взрывание на выброс породы; взрывание на рыхление и ручная уборка); Г. Прочие способы проходки (селевыми потоками, гидромеханизрованный).
Выбор способов проходки открытых выработок основывается с учетом следующих условий, факторов :
1) географических условий (местоположение объекта работ, рельеф местности и пр.);
2) сезонности работы работ;
3) инфраструктуры (доступность объекта, категория дорог, расстояние от базы и др.);
4) горнотехнических условий (категория прочности пород, их свойства, вид полезного ископаемого, глубину наносных отложений и др.);