Файл: Воробьев Б.М. Основы технологии горного производства. Введение в специальность учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 93

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

десятков до нескольких сотен квадратных километров,

называют

батолитами.

В плане они имеют вытянутую и л и о к р у г л у ю

форму.

Б а т о л и т ы незначительных размеров, площадь которых

составляет

сотни и тысячи квадратных метров, называют штоками.

Лакколиты—

это крупные массивы изверженных горных пород, з а л е г а ю щ и х

среди

 

Р и с . 1. Л а к к о л и т

 

осадочных толщ в форме громадных к у п о л о в . В н и ж н е й части

л а к к с

лита всегда

имеется к а н а л

(рис.

1).

 

Рудные

месторождения

чаще

встречаются в виде ж и л (рис. 2),

 

 

 

Ж и л ы могут пересекать

нас-

Р и

с . 2. Ж и л ь н о е

м е с т о р о ж д е н и е :

Р и с .

3.

П л а с т о в ы е

ж и л ы (силлы):

1

с е к у щ а я

ж и л а ;

2 — п р о ж и л о к

1 — п л а с т о в ы е

ж и л ы ; 2

— осадочные п о р о д ы

плоскостям

н а п л а с т о в а н и я — пластовые

ж и л ы , и л и

силлы ( р и с . 3 ) .

О с а д о ч н ы е породы

образовались

в результате отложения

м и н е р а л ь н ы х

и органических

частиц

в водоемах

р е к а х , озерах

и м о р я х . Они

я в л я ю т с я продуктами

выветривания

и

последующего

о т л о ж е н и я и з в е р ж е н н ы х или

более старых

осадочных

пород.

Косадочным породам относятся мергели, глины, пески, песча­

ники,

песчанистые и глинистые

сланцы,

известняки,

каменная соль,

у г о л ь

и др .

 

 

 

Осадочные породы залегают

в виде

пластов и л и

пластообразных

з а л е ж е й .

 

 

 

7


М е т а м о р ф и ч е с к и е породы

образовались

из

извержен ­

ных или осадочных пород под действием сильного

д а в л е н и я или

сильного н а г р е в а н и я п р и

геологических

процессах .

К

метаморфи­

ческим породам относятся

к в а р ц и т ы , мраморы, я ш м ы

и

др .

Естественное местное скопление полезного ископаемого в толще

земной коры в объемах и

концентрации, достаточных д л я

рентабель ­

ной разработки, называется месторождением полезного

ископаемого .

В зависимости от вида полезного ископаемого различают место­ рождения:

рудные (железные, свинцовые, медные руды и руды д р у г и х ме­ таллов);

нерудные (различные строительные материалы, соли, фосфориты и др.);

минерального топлива (уголь, нефть, газ, торф, горючий сланец); прочие месторождения .

Геометрические размеры месторождений полезных ископаемых изменяются от нескольких метров до десятков километров .

Месторождения полезных ископаемых, так ж е к а к и горные по­ роды, делятся на магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические

месторождения я в л я ю т с я

первичными

(корен­

ными), а осадочные — вторичными.

 

 

 

 

 

У с л о в и я образования месторождений полезных

ископаемых

ока­

зали влияние на форму их з а л е г а н и я . Поэтому коренные

магмати ­

ческие месторождения залегают в виде

ж и л , гнезд,

штоков,

к у п о л о в

и т. п . , а осадочные и россыпные —- в виде пластов

и л и пластообраз -

ных залежей .

 

 

 

 

 

 

Все месторождения по форме з а л е г а н и я бывают

п р а в и л ь н ы е

и не­

правильные .

 

 

 

 

 

 

Типичными п р а в и л ь н ы м и месторождениями

я в л я ю т с я пластовые

месторождения, в

которых полезное

ископаемое

залегает

в

виде

пластов . П л а с т о м называют осадочную г о р н у ю породу, име­ ющую распространение на значительной п л о щ а д и и ограниченную

двумя более

или менее п а р а л л е л ь н ы м и

плоскостями.

Плоскости

соприкосновения пластов

называются плоскостями

н а п л а с т о в а н и я .

 

Пласт обычно состоит из сплошной массы однородной породы .

Однако довольно часто он бывает

разбит плоскостями

(параллельными

плоскостям напластования) на

отдельные слои — пачки, отлича­

ющиеся друг от друга, например, вещественным

составом. П р и

сложном строении пласта отдельные пачки полезного ископаемого

могут

быть

разделены

тонкими пластами

породы,

называемыми

п р о с л о й к а м и .

Тонкие пласты полезного

ископаемого,

р а з р а ­

ботка которых

я в л я е т с я

нерентабельной, называются

пропластками .

В ряде случаев в толще з а л е г а ю щ и х

пород содержится

несколько

у г о л ь н ы х пластов, которые составляют

с в и т у .

 

 

 

Та

часть

пласта

полезного ископаемого,

к о т о р а я

выходит

непо­

средственно

на

земную

поверхность

или

под

наносы,

называется

в ы х о д о м

 

п л а с т а .

 

 

 

 

 

 

8


П р о с т р а н с т в е н н ое положение пласта

и л и

рудной

ж и л ы опреде­

ляется

элементами

его

з а л е г а н и я

— простиранием

и

падением.

П р о с т и р а н и е м

пласта

называется

н а п р а в л е н и е

гори ­

зонтальной

л и н и и ,

л е ж а щ е й в

плоскости

пласта

(рис.

4). Н а п р а в л е ­

ние п р о с т и р а н и я пласта

определяется азимутом

п р о с т и р а н и я ,

т. е.

углом,

образованным линией

п р о с т и р а н и я

с меридианом,

отсчиты­

ваемым от северного конца с т р е л к и горного

компаса

в п р а в о .

 

П а д е н и е м

н а з ы в а е т с я

н а к л о н пласта

к г о р и з о н т а л ь н о й

пло ­

скости. Под линией падения понимается л и н и я , л е ж а щ а я в

плоскости

пласта

и п е р п е н д и к у л я р н а я линии

п р о с т и р а н и я .

У г л о м

п а д е ­

н и я

пласта называется

угол м е ж д у линией падения пласта и гори ­

зонтальной

плоскостью .

У г о л

падения

определяется

в

г р а д у с а х .

Р и с . 4. Элементы з а л е ­

г а н и я

пласта:

АБ — л и н и я

п р о с т и р а ­

н и я ;

В Г — л и н и я п а д е ­

ния;

Р - г о р и з о н т а л ь н а я

п л о с к о с т ь ; а — у г о л п а ­ д е н и я

Н а п р а в л е н и е , противоположное

падению, называется

в о с с т а ­

н и е м .

 

 

П л а с т ы , ж и л ы и подобные им

геологические тела

залегают под

различными у г л а м и падения . Первоначально осадочные породы за­ легали горизонтально . Вследствие тектонических смещений земной коры в з а л е г а н и и этих пород происходят различные изменения . П л а с т ы подразделяют на горизонтальные — угол падения 0°, поло ­

гие — более

до

25°,

наклонные —

от

25

до

45°

и

крутые — бо­

лее

45°.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е с л и

пласт

залегает

горизонтально

или

н а к л о н н о ,

то слои

гор ­

ных

пород,

н а х о д я щ и х с я

непосредственно над

пластом,

называют

кровлей,

а

породы,

л е ж а щ и е непосредственно под

пластом, —

поч­

вой. П р и

к р у т о м залегании

месторождения к р о в л ю

пласта

и л и

руд ­

ного

тела

называют

висячим, а почву — лежачим

боком.

Породы,

в

которых

заключен пласт,

называют

боковыми

породами.

 

 

 

П л а с т ы ,

пластообразные

з а л е ж и и рудные

тела имеют р а з л и ч н у ю

толщину,

 

называемую

мощностью. Р а з л и ч а ю т мощность пласта

(рис. 5)

истинную,

т. е.

измеренную

по

нормали

между

почвой

и

кровлей

 

пласта

ВО,

г о р и з о н т а л ь н у ю

СО

и

в е р т и к а л ь н у ю

АО.

 

Когда

имеют

в виду

истинную мощность пласта, говорят просто

мощность,

а

в

остальных

с л у ч а я х указывают,

к а к а я

именно

мощ­

ность подразумевается .

 

 

 

 

 

 

І , Ч , І

 

9



У пластов или пластообразных з а л е ж е й сложного строения (рис. 6) различают мощность полную (суммарную мощность прослой ­

ков

и

пачек пласта),

полезную

(суммарную

мощность пачек

угля)

и вынимаемую (суммарную

мощность

пачек и прослойков,

извлекае ­

мых при добыче

у г л я ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По

мощности

пласты

различают

весьма

тонкие —

мощностью

менее 0,5 м; тонкие —

от 0,5

до

1,3 м; средней

мощности —

от 1,3

до

3,5

м и мощные —

более

3,5

м.

 

 

 

 

 

 

В

результате

смещения

земной коры возникают различные на­

р у ш е н и я первоначального

залегания

горных

пород — разрывные,

и л и

дизъюнктивные,

и н а р у ш е н и я

 

Кродля пласта

 

 

без разрыва сплошности горных по ­

 

 

 

 

 

 

 

 

род — складчатые, или

пликативные .

 

 

 

 

 

Линия гори­ зонта.

 

 

 

 

 

 

 

 

Почва пласта

 

 

рис. 5, Схема к п о я с н е н и ю

п о н я т и я

« м о щ н о с т ь

Р и с . 6. Схема

к п о я с н е н и ю

п о н я т и я

 

п л а с т а »

 

 

 

« м о щ н о с т ь п л а с т а с л о ж н о г о с т р о е н и я » :

 

 

 

 

 

 

M = m , + i » ! + m» — п о л н а я

 

м о щ ­

Основным элементом д и з ъ ю н к т и в ­

ность;

М п

=

m,

-f- m 2

— п о л е з н а я

м о щ ­

ность;

ma

м о щ н о с т ь п о р о д н о г о

п р о ­

ной дислокации

я в л я ю т с я

трещины .

 

 

 

 

с л о й к а

 

 

 

Р а з л и ч а ю т

висячее

к р ы л о

н а р у ш е ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н и я , т. е. горные

породы,

прилегающие

к

сместителю

(трещине,

по

которой произошел р а з р ы в горных пород

и их перемещение)

со сто­

роны висячего бока, и лежачее к р ы л о ,

т. е.

породы,

п р и л е г а ю щ и е к

сместителю со стороны лежачего

бока.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С б р о с о м

называют

н а р у ш е н и е , при

котором

висячее

к р ы л о

перемещается по падению сместителя

(рис. 7, а ) , и

 

в з б р о с о

м —

н а р у ш е н и е , вызванное перемещением

висячего

 

к р ы л а

по восстанию

сместителя

(рис. 7,

б).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С д в и г

— это

перемещение

висячего

к р ы л а

по

простиранию

сместителя

(рис.

8).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В природе чаще встречаются комбинации сбросов, взбросов и сдвигов.

Н а рис. 9 приведены наиболее распространенные п л и к а т и в н ы е дислокации: вогнутые с к л а д к и — с и н к л и н а л и и в ы п у к л ы е с к л а д к и —

ан т и к л и н а л и .

Не с м о т р я на то что пласты обычно имеют выдержанное залегание

на довольно

большой площади,

можно наблюдать

неправильности

з а л е г а н и я в

виде размыва

(рис.

10), когда

породы пласта замещены

д р у г и м и породами . Кроме

того,

различают

утонение

пласта — мест-

J0