книги из ГПНТБ / Горное дело учеб. пособие для горных техникумов

полезных ископаемых». В нем на основе достижений отечественной горной науки и техники изложены основные понятия о горном деле применительно к разработке рудных месторождений полезных ископаемых подземным и открытым способами.

О. Г. Шекуном. Глава X V I I I написана В. И. Косенко, глава X X I V — Г. А. Советовым. За большую помощь, оказанную при подготовке рукописи к печати, авторы выражают благодарность инж. Ю. М. Навитнему.

РАЗДЕЛ I •

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГОРНЫХ РАБОТАХ

Г л а в а I

ПРОМЫШЛЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

неральные вещества, которые при современном уровне развития техники экономически целесообразны для промышленного исполь­ зования.

М е с т о р о ж д е н и е м п о л е з н о г о и с к о п а е м о г о назы­ вается естественное скопление этого ископаемого в земной коре — геологическое тело или группа близко расположенных тел.

в настоящее время, но может быть целесообразна в будущем. При определении промышленной ценности месторождения большое зна­ чение имеют масштабы оруденения (запасы) и содержание полезного ископаемого. Возможность промышленного использования место­ рождения зависит также от его географического положения, потреб­ ности народного хозяйства в том или ином сырье и развития про­ изводительных сил страны.

Р у д а является одним из видов полезного ископаемого и пред­ ставляет собой природное минеральное вещество, из которого эконо­ мически целесообразно извлекать различные металлы или минералы путем промышленной переработки.

Необходимость последующей переработки отличает руды от других видов полезных ископаемых, которые используют в народном хозяйстве без переработки (большинство строительных материалов, каменная соль и др.).

Руды в зависимости от вида содержащегося в них полезного

Горные породы, окружающие рудное тело или включенные в него и добываемые попутно с полезными ископаемыми, но не используемые в народном хозяйстве, называют п у с т о й п о р о д о й .

Внекоторых случаях пустой породой считают полезное ископа­ емое непромышленных месторождений. Например, огнеупорные глпны специально добывают на карьерах вблизи заводов черной металлургии для нужд литейного и металлургического произ­ водства, но эта глина считается пустой породой при разработке некоторых россыпных месторождений.

Впрактике разработки рудных месторождений часто пользуются термином «рудная масса», под которой подразумевают руду с при­

мешанной к ней в процессе добычи пустой породой. В этом случае рудой следует считать минеральное вещество в том составе и с тем содержанием полеэных компонентов, в каком оно находится в рудном теле месторождения.

Т о в а р н о й называют руду, выданную на поверхность и от­ правленную для переработки на металлургический завод. Часто рудная масса непосредственно на шахте подвергается дроблению и сортировке по составу или крупности. В этом случае товарная

Знание форм и элементов залегания месторождения имеет исклю­ чительно важное значение для выбора способа отработки и соста­ вления проекта рациональной эксплуатации месторождения. Форма месторождения, его размеры и условия залегания большое влияние оказывают на выбор системы разработки и технико-экономические показатели работы горных предприятий.

По форме рудные тела подразделяют на пластовые, пластообразные, столбообразные, линзообразные, жильные, штокообразные, гнездообразные и сложные.

Для п л а с т о в ы х р у д н ы х т е л (рис. 1, а) характерен четкий контакт с вмещающими породами по мощности месторождения и параллельность плоскостей контакта. .Большинство пластовых месторождений осадочного происхождения, поэтому они залегают согласно с вмещающими породами. Прцмером пластовых месторожде­ ний являются Никопольское марганцевое, Керченское месторождение

Для них характерны прерывистость оруденения, наличие резких утонений и раздувов, выклинивание одних рудных тел по простира­ нию и появлению других на том же рудоносном горизонте. Для пластообразных рудных тел, так же как и для пластовых, характерна согласованность залегания рудного тела и вмещающих пород.

Большинство залежей Криворожского железорудного бассейна явля­ ется пластообразными рудными телами.

С т о л б о о б р а з н ы е р у д н ы е т е л а имеют значитель­ ную протяженность по падению (в глубину) и небольшие размеры по простиранию, чем они и отличаются от пластообразных тел. Примером столбообразных тел является Ангаро-Илимское место­ рождение железных руд, некоторые залежи Криворожского бассейна.

Разновидностью столбообразных рудных тел являются трубообразные тела, имеющие в горизонтальном сечении грубоэллиптическуго форму и большую протяженность в глубину. Характерным примером таких рудных тел могут слуяшть алмазоносные «трубки»

тжшшщш?..

Рис. 1. Формы рудных месторождений.

Л и н з о о б р а з н ы е р у д н ы е т е л а (рис. 1, в) имеют отчетливо выраженную линзовидную форму и значительную мощ­ ность — от 10 до 50 м и более. К типичным представителям этой формы рудных тел относят Дегтярское, Красноуральское, Снбайское и другие медноколчеданные месторождения Урала.

Ж и л о й принято называть рудное тело, сформировавшееся в результате заполнения минеральным веществом трещины в какихлибо горных породах. Рудные жилы по морфологическому признаку делят на простые и сложные (рис. 1, г). Простая жила представляет собой одиночное рудное тело пластообразной формы, имеющее четкий контакт с вмещающими породами. Сложные жилы по своему строению довольно разнообразны. Среди них преобладают сближен­ ные параллельные, ветвящиеся и сетчатые жилы.

Изометрические рудные тела одинаково развиты во всех трех направлениях в пространстве. К их числу относят ш т о к о о б р а з -

десятками и сотнями метров. Гнездообразные рудные тела каждое в отдельности не представляют промышленного значення. Характер­ ным примером штокообразного рудного тела является Коунрадское медное месторождение, а гнездообразного — Ачисайское свинцовоцпнковое месторождение.

Примером месторождения с особо сложной и изменчивой формой слагающих его рудных тел является Тырныаузское вольфрамомолибденовое месторождение. Рудное тело в плане имеет форму подковы с мощной линзообразной частью в перегибе и менее мощными пластообразными крыльями.

Линейные размеры рудных тел характеризуются мощностью, длиной по простиранию и глубиной распространения.

В горнорудной промышленности при наклонном п крутом падении рудного тела принято характеризовать его горизонтальной мощ­ ностью, а при пологом падении — истинной мощностью, опреде­ ляемой величиной нормали к бокам месторождения.

По мощности месторождения делят на пять групп: весьма тонкие, мощность которых меньше 0,6 м; тонкие (от 0,6 до 2 м); средней мощности (от 2 до 5 м); мощные (от 5 до 20 м); весьма мощные (бо­ лее 20 м).

По углу падения месторождения делят на горизонтальные, пологие, с углом падения от 0 до 25°, наклонные (от 25 до 45°) и кру­ тые (более 45°).

Длина рудных месторождений по простиранию может быть различной. Наибольшую длину обычно имеют пластовые месторожде­ ния осадочного происхождения. Месторождения линзообразного и жильного типа в большинстве случаев имеют ограниченную длину. Однако известны линзообразные и жильные рудные тела, имеющие длину по простиранию в несколько километров. Например, линза Дегтярского месторождения — 4,5 км.

§3. Промышленная характеристика руд

Взависимости от числа полезных компонентов руды делят на простые и сложные. Простые руды содержат только один полезный компонент, сложные — несколько. Сложные руды называют поли­

металлическими, если они содержат несколько металлов. .

Кпростым относятся многие железные, марганцевые, оловянные

изолотые руды; к полиметаллическим — колчеданные руды Урала, из которых уже в настоящее время извлекают полтора десятка промышленных элементов, вольфрамо-молибденовые, свинцово-цин- ковые и другие.

Помимо основных промышленных металлов в рудах часто имеются вредные и ценные примеси. Например, в железных рудах, к числу вредных примесей относят серу, фосфор и мышьяк, которые снижают механические свойства металла, а к числу ценных примесей — марганец, хром, титан, никель, кобальт, ванадий и медь. Однако

S

содержание хрома, титана и меди не должно превышать определенной нормы.

По процентному содержанию полезного компонента руды делят на богатые (высокосортные), средней ценности (рядовые) и бедные (низкосортные). При разделении руд по ценности исходят из суще­ ствующих промышленных кондиций и сложности технологической их переработки.

Ценность руды оказывает большое влияние на выбор способа разработки. Так, для разработки ценных руд допускается приме­ нение дорогих способов, которые обеспечивают минимальные потери руды в процессе добычи. При разработке бедных руд предпочтение отдают наиболее производительным способам, несмотря на допуска­ емые при этом большие потери.

В процессе разработки месторождений иногда экономически целесообразно богатые и бедные руды добывать отдельно одна от другой. Такую выемку называют раздельной. Она позволяет напра­ вить богатые руды непосредственно в металлургическое производ­ ство, а обогащать только бедную руду, что значительно сокращает расходы по переработке руд.

Содержание полезного компонента, ниже которого добыча и пере­

а для получения накоплений необходимо, чтобы среднее содержание полезного компонента было выше минимального.

на две группы: балансовые запасы, экономически выгодные для разработки в настоящее время, и забалансовые, которые вследствие низкого содержания полезного компонента, малой мощности, слож­ ности горно-геологических условий или других факторов не могут разрабатываться в настоящее время, но могут быть использованы

вбудущем. Поэтому при разработке месторождений необходимо принимать меры для возможности извлечения забалансовых запасов

вбудущем.

По характеру распределения рудных минералов в месторождении

минералов в преобладающей по объему пустой породе. Большинство залежей Криворожского бассейна представлено сплошными рудами. Лениногорское месторождение полиметаллических руд состоит из сплошных, в лежачем боку которых находятся вкрапленные руды;