Технологические характеристики грунтов. Определение трудности процессов разработки горных пород

Цель практической работы №1:
Формирование умений, обучающихся по направлению “Горное дело” производить оценку состояния горных пород слагающие земную кору на различных стадиях разработки месторождений открытым способом.

Теоретическая часть:
При разработке месторождений открытым способом горные породы, слагающие эти месторождения, подвергаются различного рода воздействиям:
Механическим ударам
Сдвигу
Уплотнению
Перемещению и др.

Результатом является изменения состояния горной породы
Естественно измененное состояние
Искусственно измененное состояние
Естественно измененное состояние происходит за счет природных факторов: (ветрового потока, водные источники, землетрясения, температуры и т.д.).
Искусственно измененное состояние происходит за счет воздействия человека в процессе его деятельности (посредством взрыва, механическими способами разрушения, водопонижения, химическим укреплением и др.) состояния горных пород.

При применении открытого способа разработки месторождений полезных ископаемых все горные породы подразделяются на следующие группы:
Скальные и полускальные горные породы
К скальным относятся большинство изверженных и метаморфических, (кварциты, граниты, базальты, габбро и др.), а также некоторые осадочные породы (прочные известняки, песчаники, песчанистые сланцы, кремнистые конгломераты).
К полускальным относятся глинистые и песчано-глинистые сланцы, глинистые и известковистые песчаники, руды гематитовые, мергели, известковистые брекчии и конгломераты, известняк-ракушечник, аргиллиты, алевролиты, гипс, каменная соль
Разрушенные горные породы
Разрушенные породы по кусковатости подразделяются на пять категорий:
1-я – очень мелко разрушенные породы с размером наиболее крупных кусков до 0,4 – 0,6 м, dср≤0,1м;
2-я - мелко разрушенные породы с размером кусков до 0,6 – 1,0 м. dср=0,15-0,25 м;
3-я – средне разрушенная порода с размером кусков дор 1,0-1,4 м. dср=0,25-0,35 м;
4-я – крупно разрушенная порода с размером наиболее крупных кусков 1,5 – 2,0. dср=0,4-0,6м;
Плотные, мягкие (связные) и сыпучие горные породы
Плотные связные породы представлены полутвердыми глинами высокой степени уплотнения, мелами, бурыми и каменными углями средней прочности, глинистыми рудами.
Мягкие связные породы представлены песчаными глинами, суглинками, супесями, мягкими бурыми и каменными углями, полностью дезинтегрированными изверженными метаморфическими породами.
Сыпучие породы образуются при отрицательной температуре вследствие превращения сначала свободной воды, а затем и других ее видов в лед, плотно заполняющий поры и прочно скрепляющий минеральные частицы пород.

Задание практической работы № 1.
На месторождении, разрабатываемом открытым способом, выполняется комплекс работ по подготовке и выемке горных пород.
Необходимо: Определить классы горных пород на основе общих показателей трудности осуществления основных производственных процессов: разрушения Пр, бурения Пб, экскавации Пэ и расхода взрывчатых веществ qэ.

Номер варианта, команды № 3
Исходные данные для выполнения практической работы № 1
где,
1. σсж - предел прочности породы при сжатии,
2. σсдв - предел прочности породы при сдвиге,
3. σраст - предел прочности породы при растяжении,
4. γ – плотность горной породы,
5. Ктр. – коэффициент трещиноватости горной породы,
6. dсред – средний размер кусков горной породы,
7. Кр. – коэффициент разрыхления горной породы,

6.
По результатам выполненных расчетов и использования «Приложений
№ 2,3,4,5» определили классы и категории горных пород.
Приложение 2
Классификация горных пород по относительной трудности разрушения, Пр.
Приложение 3
Классификация горных пород по буримости, Пб.

Приложение 4
Классификация горных пород по трудности дробления взрывом, qэ.
Приложение 5
Классификация горных пород в массиве по экскавируемости, Пэ.