Структура залегания полезных ископаемых в земной коре

ПРОМЫШЛЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Основные понятия о руде и ее месторождениях

Полезными ископаемыми называют природные ми­неральные вещества, которые при современном уровне развития техники экономически целесообразны для промышленного использования.

Месторождением полезного ископаемого называется естественное скопление этого ископаемого в земной коре — геологическое тело или группа близко расположенных тел.

Месторождения подразделяют на промышленные, разра­ботка которых экономически целесообразна в настоящее время, и н е п р о м ы ш л е н н ы е, разработка которых нецелесообразна в настоящее время, но может быть целесообразна в будущем. При определении промышленной ценности месторождения большое зна­чение имеют масштабы оруденения (запасы) и содержание полезного ископаемого. Возможность промышленного использования место­рождения зависит также от его географического положения, потребности народного хозяйства в том или ином сырье и развития производительных сил страны.

Р у д а является одним из видов полезного ископаемого и представляет собой природное минеральное вещество, из которого эконо­мически 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 компонента делят на металлические (железные, медные и др.) и неметаллические (фосфоритные, серные и др.)

Горные породы, окружающие рудное тело или включенные в него и добываемые попутно с полезными ископаемыми, но не используемые в народном хозяйстве, называют пустой породой.

В некоторых случаях пустой породой считают полезное ископаемое непромышленных месторождений. Например, огнеупорные глины специально добывают на карьерах вблизи заводов черной металлургии для нужд литейного и металлургического производства, но әта глина считается пустой породой при разработке некоторых россыпных месторождений.

В практике разработки рудных месторождений часто пользуются термином «рудная масса», под которой подразумевают руду с примешанной к ней в процессе добычи пустой породой. В этом случаё рудой следует считать минеральное вещество в том составе и с тем содержанием полезных компонентов, в каком оно находится в рудном теле месторождения.

Товарной называют руду, выданную на поверхность и отправленную для переработки на металлургический завод. Часто рудная масса непосредственно на шахте подвергается дроблению и сортировке по составу или крупности. В этом случае товарная руда является продуктом первичной переработки рудной массы.

Горной массой называют всю выдаваемую на поверх-ность добытую массу руды и пустои породы как.в смешанном виде, так и раздельно, включая пустую породу из горно-капитальных и подготовительных работ.

Формы и элементы залегания месторождений

Знание форм и элементов залегания месторождения имеет исклю-чительно важное значение для выбо.ра 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 пластовых р у д н ы х т е л (рис. 1, а) характерен четкии контакт с вмещающими породами по мощности месторождения и параллельность плоскостей контакта. Болыпинство пластовых месторождений осадочного происхождения, поэтому они залегают согласно с вмещающими породами. Примером пластовых месторожде-ний являются Никопольское марганцевое, Керченское мссторождение железных руд.

Пластообразные рудные т е л а (рис. 1, б) отли-чаются от пластовых менее выдержанной формой и моищостыо. Для них характерны прерывистость оруденения, наличие резких утонений и раздувов, выклинивание одних рудных тел по простиранию 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.

Большнство залежей Криворожского железорудного бассейна является 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 значительную протяженность по падению (в глубину) и неболыпие размеры по простиранию, чем они и отличаются от пластообразных тел. Примером столбообразных тел является Ангаро-Илимское месторождение железных руд, некоторые залежи Криворожского бассейна. Разновидностью столбообразных рудных тел являются трубообразные тела, имеющие в горизонтальном сечении грубоэллиптическую форму и большую протяженность в глубину. Характерным примером таких рудных тел могут служить алмазоносные «трубки» якутских и южноафриканских 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, е) имеют отчетливо выраженную линзовидную форму и значительную мощность от 10 до 50 м ниболее. К типичным представителям этой формы рудных тел относят Дегтярское, Красноуральское, Сибайское и другие медноколчеданные месторождения Урала.

Ж и л о й принято называть рудное тело, сформировавшееся в результате заполнения минеральным веществом трещины в каких-либо горных породах. Рудные жилы по морфологическому признаку делят иа 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 строонию довольно разнообразны. Среди них преобладают сближенные параллельные, ветвящиеся и сетчатые жилы.

Изометрические рудные тела одинаково развиты во всех трех направлениях в пространстве. К их числу относят штокообразны е и гнездообразные рудные тела (рис. 1, д, е). ІІІтоки отличаются от гнезд большими размерами, измеряемыми

десятками и сотнями метров. Гпездообразные рудные тела каждое в отдельности не представляют промышленного значения. Характерным примером штокообразного рудного тела является Коунрадское медное месторождение, а гнездообразного Ачисайское свинцово-цинковое месторождение.

Примером месторождения с особо сложной и изменчивой формой слагающих его рудных тел является Тырныаузское вольфрамо-молибденовое 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 и крутом падении рудного тела принято характеризовать его горизонтальной мощностью, а при пологом падении — истинной мощностью, определяемой величиной нормали к бокам месторождения.

По мощности месторождения делят на пять групп: весьма тонкие, мощность которых меньше 0,6 г 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 крутые (более 45°).

Длина рудных месторождений по простиранию может быть различной. Наибольшую длину обычно имеют пластовые месторождения осадочного пррисхождения. 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.

Дата добавления: 2015-07-14 ; просмотров: 4932 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

источник

1.1. Формы залегания месторождений полезных ископаемых. Элементы залегания Формы залегания месторождений полезных ископаемых разнообразны и связаны с условиями образования (рис. 1.1).

Для магматических горных пород характерны скопления полезных ископаемых в виде:

штоков – больших тел с весьма неправильными очертаниями; куполов (лакколитов),

линз – округленных или овальных тел с уменьшением толщины к краям,

жил – трещин в земной коре, заполненных минеральным веществом,

массивов – интрузивных тел с весьма большими размерами;

гнезд (схема г) – скоплений различного размера и неправильной формы, неравномерно распределенных во вмещающих породах;

столбов – залежей, вытянутых в одном направлении.

Месторождения, приуроченные к осадочным породам, чаще всего залегают в виде пластов (схема а) – плитообразных минеральных тел большого протяжения, ограниченных приблизительно параллельными поверхностями – плоскостями напластований. Встречаются также линзы, гнезда, реже штоки (соль, гипс).

Для определения положения месторождений в земной коре выделяют основные элементы залегания:

простирание – направление горизонтальной линии, лежащей в плоскости пласта, жилы;

падение – наклон залежи, жилы, пласта к горизонтальной плоскости; угол падения – угол, образованный линией падения и ее проекцией на горизонтальную плоскость.

Горные породы, непосредственно примыкающие к поверхности, ограничивающей полезное ископаемое, называют боковыми или вмещающими.

Породы, расположенные ниже залежи, образуют лежачий бок или почву, расположенные выше – висячий бок или кровлю.

Расстояние по нормали между боками (кровлей и почвой) дает истинную (нормальную) мощность m (м) залежи. Часто выделяют горизонтальную m_г(м) и вертикальную мощность h_в(м). Их соответственно измеряют по горизонтали и вертикали (схема а).

Месторождения полезных ископаемых, разрабатываемые открытым способом, отличаются весьма разнообразными условиями залегания, влияющими на выбор технических средств и порядок производства горных работ.

Типы месторождений различают по характерным признакам.

По форме выделяют залежи (рис. 1.1):

— изометрические – развитые примерно одинаково во всех направлениях: массивные залежи, штоки, гнезда, и т. п.;

— плитообразные – вытянутые преимущественно в двух направлениях при относительно небольшой мощности: пласты, пластообразные залежи, линзы:

— столбообразные и трубообразные – вытянутые в одном направлении (главным образом по падению) при сравнительно небольших, мало отличающихся друг от друга размерах в сечении;

— смешанные – представленные одновременно несколькими формами (например, пласты и линзы, столбы и жилы);

— сложные, когда трудно выделить преимущественное тяготение к одной из перечисленных групп, например, ветвящиеся жилы, вкрапленности, гнезда.

От формы залежи зависит форма карьерного поля.

Рельеф поверхности может быть:

представлен возвышенностью (схема в) или ее склоном (схема б),

наконец, залежь может находиться под водой.

Рельеф поверхности влияет на порядок разработки и выбор возможных средств механизации.

простые залежи с однородным строением без существенных прослоев и включений (схемы а, д, ж);

сложные залежи, содержащие прослои, пропластки, включения пустых пород и некондиционного полезного ископаемого, (схемы б, г, з);

рассредоточенные залежи, имеющие сложное строение, при котором кондиционное, некондиционное полезное ископаемое и пустые породы распределены в толще земной коры без определенной закономерности и четко выраженных контактов.

При разработке простых месторождений применяют валовый способ выемки. На сложных залежах необходима раздельная (селективная) разработка различных типов, сортов полезного ископаемого и пустых пород. Выбор валового или раздельного способа выемки на рассредоточенных залежах производят после детальной эксплуатационной разведки.

По углу падения выделяют залежи:

пологие, которые характеризуются горизонтальным или слабонаклонным (до 8–10°) залеганием (схемы а, г),

наклонные – с углами падения от 8–10 до 25–30° (схема ж),

крутые (крутопадающие) – с углами падения более 30° (схемы д, з),

сложного залегания – с переменным направлением падения, характерным для складок и разрывных тектонических нарушений.

При разработке горизонтальных и пологих залежей возможно складирование пустых пород в выработанном пространстве. В условиях наклонных залежей обычно не требуется выемка вскрышных пород со стороны лежачего бока залежи. При крутом падении необходимо производить разработку вмещающих пород как висячего, так и лежачего боков.

Мощность залежи определяет способ ее выемки. Условия и порядок разработки этих месторождений неодинаковы, поэтому численно различны и показатели одних и тех же классов мощности.

Горизонтальные и пологие месторождения классифицируют по вертикальной мощности залежи h_в:

Наклонные и крутые месторождения классифицируют по горизонтальной мощности залежи m_г:

источник

По форме залегания месторождения твердых полезных ископаемых подразделяются на правильные и неправильные.

К правильным месторождениям относятся пласты (рис. 1.3) и пластообразные залежи.

Пластом называется плитообразная залежь, имеющая значительное распространение в земной коре и ограниченная двумя более или менее параллельными плоскостями. Весьма тонкие пласты, не разрабатываемые вследствие малой мощности (до 0,4 м), называются пропластками. Плоскости соприкосновения пластов отдельных пород называются плоскостями напластования.

Породы, залегающие над пластом полезного ископаемого, называются кровлей или висячим боком, залегающие ниже пласта — почвой или лежачим боком.

Пласты могут иметь однородное (простое) и сложное строение. Тонкие слои пустой породы, заключенные в пласте, называются прослойками.

Правильную форму залегания обычно имеют месторождения полезных ископаемых осадочного происхождения (уголь, горючие сланцы, различные соли, гипс, марганцевые руды и т.п.). Часть пласта, выходящая на земную поверхность или находящаяся неглубоко от нее под наносами, называется выходом пласта (под наносы). Пласты угля залегают согласно, если они в земной коре расположены параллельно друг другу. Несколько согласно залегающих пластов составляют свиту.

К неправильным месторождениям относятся жилы, штоки, гнезда, линзы (рис 1.4). Неправильную форму залегания имеют, как правило, рудные месторождения.

Жилой называется заполненная минеральным веществом трещина в земной коре. Жилы бывают простые и сложные. Ответвления от жил называют апофизами.

Такие формы залегания, как штоки, линзы, гнезда, представляют собой полости в земной коре, заполненные минеральным веществом. Они отличаются друг от друга формой и размерами. Такую форму залегания имеют месторождения железных, медных, полиметаллических и других руд.

Пласты горных пород в период образования залегали более или менее горизонтально, но под действием тектонических (горообразовательных) процессов, протекавших в земной коре, первоначальное залегание пород нарушалось в той или иной степени. В некоторых районах пласты оказались собранными в складки. Они могут занимать любое положение в земной коре.

Нарушения нормального залегания пластов называются дислокациями. Дислокации без разрыва сплошности называются пликативными, с разрывом сплошности — дизъюнктивными.

К пликативным нарушениям относятся утолщения и утонения пластов, а также складчатость (рис. 1.5).

Складка, обращенная выпуклостью вниз, называется синклиналью, а выпуклостью вверх — антиклиналью.

К дизъюнктивным нарушениям относятся сбросы, взбросы, надвиги и др. (рис. 1.6).

Положение пластов в земной коре определяется элементами их залегания. К ним относятся линия простирания, линия падения, угол падения и мощность пластов.

Линия простирания пласта — это линия (АВ), образующаяся на поверхности пласта при пересечении его горизонтальной плоскостью (рис. 1.7). Простирание пласта определяется азимутом направления линии простирания, т.е. углом по часовой стрелке между магнитным меридианом (направлением на север) и положительным направлением линии простирания.

Линия, лежащая в плоскости пласта перпендикулярно линии простирания, называется линией падения (СD), а само направление этой линии — падением пласта. Линия падения пласта образуется при пересечении пласта вертикальной плоскостью, перпендикулярной линии простирания.

Угол, образованный между линией падения пласта СD и ее проекцией на горизонтальную плоскость СЕ, называется углом падения пласта α. В зависимости от формы залегания и способа разработки полезных ископаемых их делят на горизонтальные, пологие, крутонаклонные и крутые (табл. 1.1).

Различие классификаций объясняется особенностями технологии и механизации разработки залежи полезного ископаемого.

Мощность пласта или иной залежи как элемент залегания представляет собой расстояние по нормали между кровлей и почвой. Такую мощность m называют истинной, или нормальной. Расстояние между кровлей и почвой, измеряемое по горизонтали, называют горизонтальной мощностью m_г а по вертикали — вертикальной мощностью m_в.

Поскольку в пределах залежи полезного ископаемого мощность ее, как правило, изменяется, поэтому на практике употребляют термин — средняя мощность. Так как пласты, например, угля, нередко имеют сложное строение, то различают полезную (без прослойков) и полную (с прослойками) мощность. При разработке угольных месторождений иногда вынимают только часть мощности пласта, которую называют вынимаемой мощностью. Различают также минимальную мощность пласта. Минимальная мощность, при которой разработка пласта целесообразна, называется рабочей мощностью.

Классификация угольных пластов и рудных залежей по нормальной мощности представлена в табл. 1.2. Различие классификаций также обусловлено особенностями технологии и способа разработки.

Элементы залегания пластовых месторождений являются более или менее выдержанными. Для рудных тел они изменяются, как правило, в широких пределах.

Таблица 1.1 — Классификация залежей полезных ископаемых по углу падения

Таблица 1.2 — Классификация залежей полезных ископаемых по мощности

Дата добавления: 2016-10-30 ; просмотров: 2631 | Нарушение авторских прав

источник

Санкт-Петербург

Конспект лекций

Технология подземной разработки пластовых (ТПП) и рудных (ТПР) месторождений

ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ.

для студентов специальности

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

(Понятия: — горные породы, горный массив, полезное ископаемое, пустая порода, месторождение, формы залегания геологических тел, горный массив, природные поля в недрах, горная масса. Запасы месторождения. Понятие о потерях и разубоживании п.и. при добыче.. Типы месторождений для открытых работ. Клссификации местрождений по мощности и углу падения).

1.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ПОЛЕЗНОМ ИСКОПАЕМОМ, РУДЕ И ПОРОДЕ

Месторождение полезного ископаемого — естественное скопление полезного ископаемого в земной коре.

Месторождение является промышленным, если его разработка экономически целесообразна. Главными показателями промышленной ценности месторождений являются: запасы, качество, горно-геологические условия залегания полезного ископаемого, его географическое положение.

Полезные ископаемые — природные минеральные вещества, которые при современном уровне техники и экономики пригодны для промышленного использования. Полезные ископаемые бывают твердые (различные руды, уголь, алмазы и др.); жидкие (нефть, рассолы, вода) и газообразные (природные газы).

Пустая порода — горные породы, окружающие полезное ископаемое (вмещающие) или включенные в него, не являющиеся объектом извлечения полезных компонентов.

Горные породы в которых залегает месторождение называют вмещающими породами.

Породы залегающие выше залежи (пласта) п.и. называют покрывающими породами, залегающие ниже залежи – подстилающими породами. Покрывающие породы делят на коренные – образовавшиеся в местах их теперешнего залегания, и наносы – принесенные на место их теперешнего залегания с других участков земной поверхности.

В зависимости от сферы использования полезные ископаемые делятся на группы : — рудные, горючие, химическое сырьё, строительные материалы, огнеупорное сырьё и др.

Руды после их добычи, как правило, перерабатывают, а горючие — используют в их природном состоянии или после некоторого улучшения их свойств путем отделения пустых пород — обогащения.

Руды разделяют на металлические, в которых полезные компоненты представлены металлами, и неметаллические, в которых полезные компоненты представлены различными минералами, не содержащими металлов (апатит, слюда, графит и др.).

Металлические руды делятся на руды черных, цветных, редких и радиоактивных металлов. По числу полезных компонентов, содержащихся в руде руды делят на простые (монометаллические) и сложные (полиметаллические).

По характеру агрегатного нахождения полезного компонента в массиве руды подразделяют на сплошные и вкрапленные. Сплошные руды имеют четко выраженные границы с вмещающими породами. Вкрапленные руды это руды у которых полезный компонент входит в состав вмещающих пород в виде вкраплений, прожилков, точек, гранул, кристаллов. Вкрапленные руды не имеют четких границ распространения и контуры их выемки устанавливают по данным геолого-промышленного опробывания месторождения. При этом, границы выемки вкрапленных руд устанавливают по минимальному промышленному содержанию п.к. во вмещающих породах.

Минимальным промышленным содержанием (промминимум) называют – среднее минимальное содержание п.к. при котором ценность п.к. в некотором объеме руды равна затратам на её добычу и переработку. Промышленный минимум зависит от ценности полезного ископаемого и изменятся от долей грамма на тонну добытой горной массы для благородных и драгоценных материалов (0.00001 г/т — алмазы, 0.75 – 4.0 г/т – золото) до десятков процентов у руд железа, хрома, марганца, для серы, апатита, калийных солей и пр.

Горная масса — смесь полезного ископаемого с породой, получаемая в результате разработки месторождения, как в смешанном виде, так и раздельно.

Рудная масса—смесь руды с породой, которая попадает в руду в процессе выемки.

Ископаемый уголь – осадочная горная порода представленная смесью продуктов глубокого физико-химического изменения исходного углеобразующего фитогенеза Земли и негорючих компонентов, извлекаемая из недр для энергетических или технологических нужд. При содержании в угле негорючих компонентов более 55-60% уголь относят к углистым породам.

Ценность ископаемых углей при энергетическом потреблении оценивается по теплотворной способности при его сжигании, а при технологческом потреблении – способностью образовывать угольный кокс, т.е. спекаться с одновременным повышением теплотворной способности.

1.2. ФОРМЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ЗАЛЕГАНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.

По морфологическому признаку месторождения разделяют на пластовые, пластообразные, столбообразные, линзообразные, жильные, штокообразные и гнездообразные, (рис.1.1)

Основной формой залегания осадочных месторождений (уголь, горючие сланцы, калийные и каменные соли, марганец и т.п.) является пласт.

Пласт – форма залегания геологического тела в виде плиты одного литологического состава ограниченной приблизительно параллельными поверхностями и имеющей значительное распространение по площади. Слои пород, находящиеся непосредственно над пластом называются кровлей пласта, а подстилающие пласт – почвой пласта.

Пластовые месторождения имеют стабильную мощность и четкие контакты с вмещающими породами. Они обычно осадочного происхождения.

Пластообразные месторож­дения характеризуются нестабиль­ной формой, мощностью и различ­ными углами падения. Обычно осадочного пли осадочно-метамор­фического происхождения.

Линзообразные месторождения имеют форму линзы, различные размеры и углы падения.

Жильные месторождения могут быть простыми и сложными (с невыдержанными элементами залегания и нечеткими контактами с вмещающими породами) или состоящими из ряда тонких жил и множества прожилков.

Штокообразные месторождения представляют собой рудное тело неправильной формы и большого размера.

Штокверковое месторождение — месторождение неправильной формы, представляющее собой густую сеть различно ориентированных рудных прожилков, прорезывающих массу породы.

Гнездообразные месторождения состоят из мелких по размерам рудных тел (гнезд) неправильной формы. Промышленное значение имеют месторождения с большим количеством гнезд.

Месторождения полезных ископаемых характеризуются обычно мощностью, углом падения, длиной по простиранию, глубиной и площадью распространения.

Пространственное положение геологических тел в земной коре (Рис.1.2) характеризуются понятиями: глубина залегания, простирание, азимут простирания, падение, азимут падения, угол падения, геологическая мощность.

Глубина залегания.– расстояние от поверхности земли до почвы пласта (рудного тела) измеренное в метрах. Глубину залегания обычно обозначают буквой — Н. При неизвестной конечной глубине залегания обычно указывают глубину до которой месторождение разведано.

Для эксплуатируемых негоризонтальных месторождений чаще указывают глубину ведения горных работ (глубину разработки).

Линия простирания – линия пересечения залежи горизонтальной плоскостью (линия АБ, рис. 1.2).

Линия падения – линия образованная пересечением залежи вертикальной плоскостью, перпендикулярной линии простирания (линия ВГ, рис. 1.2).

Угол падения пласта — угол между линией падения залежи и её проекцией на горизонтальную плоскость (градусы). Угол падения обозначают буквой α. Угол падения рудных залежей может изменяться от 0 до 90 0 , в частных случаях, например, у жильных месторождений могут наблюдаться обратные углы падения т.е. почва залежи может стать её кровлей, а кровля почвой.

Мощность пласта или рудного тела – расстояние от почвы до кровли пласта (залежи), измеренное по нормали к подстилающим породам (м.). У негоризонтальных залежей различают, нормальную, горизонтальную и вертикальную мощность. В этом случае обязательно указывают направление измерения мощности – горизонтальная мощность, вертикальная мощность.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 8497 — | 7329 — или читать все.

193.124.117.139 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

источник

Классификация горных пород

По способу своего образования горные породы подразделяются на три большие группы:

Магматическими называют горные породы, образованные в ходе остывания и затвердевания магмы или накопления и слеживания вулканических выбросов. Исходная магма залегает в земной коре и верхней мантии на различных глубинах.

Осадочные породы образуются из обломков различного рода. Анализ этих обломков позволяет специалистам определить тип среды, в которой откладывались осадочные материалы, и вид переносивших их агентов, а также прояснить некоторые аспекты их происхождения.

Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород, что сказывается на их химическом составе. У каждой метаморфической породы есть материнская порода, из которой она была образована. Происходят метаморфические процессы, как правило, в недрах земной коры.

Минералы — природные химические соединения или самородные элементы, которые являются продуктами физико-химических процессов, протекающих в земной коре или на ее поверхности.

Минералогия (от лат.minera-руда,logos-учение)-наука, изучающая минералы, их происхождение (генезис), строение, состав и свойства.

По разным сведениям известно от 2000 до 10000 минералов и их разновидностей.

Главными или породообразующими называют минералы, которые широко распространены в земной коре и являются обязательной составной частью горных пород. Содержание каждого из них должно составлять более 5% от общего объёма породы. Например: гранит состоит из породообразующих минералов: полевые шпаты -%, роговая обманка -%, биотит — %, кварц — %.

Второстепенные (акцессорные) минералы встречаются в породах в небольших количествах, но могут оказать отрицательное влияние на их строительные свойства. Например: включения пирита.

Основная масса минералов находится в твердом состоянии (кальцит СаСO3), также они могут быть жидкими (вода Н2О) и газообразными (углекислый газ СО2).

2 Происхождение минералов

Происхождение (генезис) минералов. Минералы образуются при сложных физико-химических процессах, протекающих в недрах земной коры или на ее поверхности.

По генезису выделяют минералы:

— эндогенные (от греч. endon-внутри, genesis-происхождение) Это минералы магматического происхождения. Они образуются в глубине земной коры при остывании и кристаллизации магмы (кварц, биотит, роговая обманка, пирит, ортоклаз и т.д.). Минералы метаморфического происхождения образуются при изменении ранее сформировавшихся минералов под воздействием высоких температур и больших давлений, газовых и жидких компонентов (тальк, серицит и т.д.).

— экзогенные (от греч. exo — вне, снаружи). Это минералы осадочного происхождения,образованные в результате сложных процессов на поверхности земной коры или в ее верхней части (каолинит, лимонит, галит, кальцит и т.д.).

3 Структура, химический состав и связи минералов

Структура большинства минералов — кристаллическая. Минералы с такой структурой имеют форму правильных многогранников — кристаллов (от греч. krystallos — лед) и являются анизотропными (неравносвойственными) телами (алмаз С). Для минералов саморфной структурой характерны неправильная внешняя форма натечного вида и изотропные свойства (лимонит Fe2O3nH2O).

Химический состав минералов выражается формулой. Для минералов в кристаллическом состоянии формула показывает количественные соотношения элементов, характер их взаимной связи в пространственной решетке (кварц SiO2). У аморфных минералов формула выражает только количественное соотношение элементов (……).

Типы химических связей. У минералов с кристаллической структурой атомы и ионы удерживаются в узлах кристаллической решеткой силами различных типов связей: ионной, ковалентной, металлической, остаточной (ванн-дер-ваальсовой) и водородной. Минералы могут обладать несколькими типами связей, например: связи в группе кремнекислородного тетраэдра[SiO4]-4.

VI Галоиды — минералы — соли галоидноводородных кислот (галит NaCl);

Горные выработки, их назначение и классификация

Полости в земной коре, образуемые при извлечении полезных ископаемых, называются горными выработками. Горные выработки проводят как по полезному ископаемому, так и по пустым породам.

Работы, связанные с сооружением горных выработок, содержанием их в исправном состоянии и при необходимости с их ликвидацией, называют горными работами.

Шахта — самостоятельная производственно-хозяйственная единица, добывающая полезные ископаемые подземным способом. Горное предприятие, объединяющее под общим административно-хозяйственным и техническим руководством две и более шахты, представляет собой шахтоуправление.

Понятие «шахта» включает все сооружения на земной поверхности и под землей, в том числе и подземные выработки, при помощи которых осуществляются технологические процессы подготовки, добычи и транспортировки полезного ископаемого потребителю.

Термин «рудник» употребляется в двух значениях: как шахта, добывающая минеральное сырье, содержащее металлы и их соединения, или неметаллические полезные ископаемые, и как горнодобывающее предприятие, объединяющее несколько близко расположенных шахт.

Горные выработки разделяются: по назначению (разведочные и эксплуатационные); по положению относительно земной поверхности (открытые, подземные); по положению в пространстве (вертикальные, наклонные, горизонтальные).

К разведочным горным выработкам относятся траншеи, шурфы, штольни, буровые скважины, разведочные квершлаги, штреки, уклоны,

орты, гезенки и др. Целью проведения разведочных выработок является определение контуров месторождения полезного ископаемого или определенной его части, числа пластов, установление элементов и условий залегания полезного ископаемого, его качества и запасов и т. п., а также получение сведений о возможности и целесообразности промышленной разработки месторождения.

Большинство разведочных выработок по условиям их проведения, крепления и некоторым другим параметрам в принципе не отличается от соответствующих эксплуатационных выработок.

Эксплуатационные горные выработки — выработки, необходимые для разработки месторождения. Необходимо сказать, что эксплуатационные выработки кроме своего основного назначения выполняют функции детальной разведки, уточняя и дополняя горно-геологическую характеристику разрабатываемого месторождения.

К открытым горным выработкам относятся траншеи (разведочные, въездные, пионерные, водоспускные и др.), экскаваторные заходки на угольных разрезах, нагорные канавы, дорожные выемки, канавы-лотки для пропуска весенних и паводковых вод, котлованы и обвалования для создания отстойников и емкостей для воды.

Подземные эксплуатационные выработки делятся на вскрывающие, подготовительные и очистные. К вскрывающим горным выработкам относятся основные выработки, вскрывающие запасы в шахтном поле (стволы, штольни, главные квершлаги).

Подготовительные выработки — выработки, проводимые при подготовке отдельных частей шахтного поля к очистной выемке. По назначению они подразделяются на выработки главных или основных направлений (этажные квершлаги, основные и полевые штреки, участковые бремсберги и уклоны) и прочие подготовительные выработки.

Очистными называют выработки, служащие для непосредственной выемки полезного ископаемого.

Если мысленно разрезать горную выработку плоскостью, перпендикулярной к ее продольной оси, получим поперечное сечение горной выработки. Формы поперечного сечения выработок бывают круглыми, квадратными* прямоугольными, арочными (сводчатыми) и др. Выбор формы поперечного сечения зависит от горно-геологических условий, назначения выработки, материала крепи, срока службы и некоторых других факторов.

Нижнюю часть периметра поперечного сечения горизонтальных и наклонных выработок принято называть почвой выработки, верхнюю — кровлей выработки, боковые стороны — боками выработки. В вертикальных и крутонаклонных выработках, пройденных по пласту, вместо терминов «почва» и «кровля» нередко употребляют выражения «лежачий бок» и «висячий бок» соответственно.

Место, откуда начиналось проведение данной выработки, называется ее устьем. Бывают исключения из этого правила, главным образом при проведении уклонов и бремсбергов снизу вверх. Устьем таких выработок считается место, где они соединяются с вышерасположенной горизонтальной выработкой, чаще всего штреком.

Забоем выработки называют место разрушения массива горных пород. Примыкающая к забою часть выработки, где непосредственно ведутся работы по ее проведению, представляет собой призабойное пространство. Место соединения нескольких выработок (чаще двух, реже трех) называют сопряжением горных выработок.Расположение горных выработок в пространстве, их названия и назначение рассмотрим применительно.

Горизонт горный

ГОРИЗОНТ ГОРНЫЙ (а. mining level; н. Sohle; ф. niveau, horizon minier; и. nivel minero) — совокупность горных выработок, расположенных на одном уровне; характеризуется абсолютными или относительными отметками. По назначению различают горизонты горные: основные, концентрационные, промежуточные, буровые, вторичного дробления, грохочения, скреперования, подсечки.

Основной горизонт горный (откаточный) предназначен главным образом для транспортирования полезных ископаемых к шахтному стволу. Основной горизонт горный, на который перепускают полезные ископаемые с нескольких этажей, называется концентрационным. По такому горизонту горному также транспортируется руда, перепускаемая по капитальным рудоспускам в случае одновременной разработки нескольких рудных тел, расположенных на разных уровнях.

Промежуточный горизонт горный служит для подготовки выемочных участков (блоков и т.п.), вентиляции, водоотлива, доставки полезных ископаемых и оборудования, а также перепуска полезных ископаемых на основной горизонт по вертикальным или наклонным выработкам. Из выработок на буровом горизонте горном производится бурение шпуров или скважин и последующее их заряжание.

Горизонт горный вторичного дробления может быть представлен горизонтами грохочения, скреперования или отдельными камерами вторичного дробления (располагают непосредственно в кровле откаточных выработок).

Горизонт горный грохочения состоит из камер грохочения, оборудованных грохотами, расположенными в надштрековом целике; камеры соединены между собой ортами или штреками; доставка полезных ископаемых к откаточным сосудам осуществляется под действием силы тяжести или с использованием виброустройств, устанавливаемых в устье выпускных выработок на откаточном горизонте.

Горизонт горного скреперования предназначен для скреперной доставки отбитого полезного ископаемого к месту его перепуска на основной горизонт горный или погрузки в откаточные сосуды; расположен над откаточным горизонтом горным с оставлением целика или без него.

Горизонт горный подсечки применяется для обнажения снизу участка массива полезного ископаемого для последующей его отбойки или обрушения; расположен в основании подлежащего к выемке массива.

Скиповые подъемы

СКИПОВЫЙ ПОДЪЁМНИК (а. skip winder; н. Gefa?forderantage; ф. extraction par skips; и. maquina de extraccion соn skip) — установка для транспортировки полезного ископаемого или горной породы в скипах по рельсовым путям с горизонтов карьера, расположенных ниже 150-200 м. Относится к комбинированным видам карьерного транспорта.

Основная элементы скипового подъемника: рельсовый путь, скипы, подъёмная машина, копер, тяговый канат, перегрузочные устройства в карьере и на поверхности. Распространены преимущественно одноканатные двухскиповые подъёмники с двухбарабанными подъёмными машинами (грузоподъёмность скипов до 45 т). При грузоподъёмности скипов 65-90 т более эффективны двухскиповые многоканатные бобинные и блоковые подъёмные установки; при грузоподъёмности более 200 т — односкиповые многоканатные установки с противовесом.

Скиповые рельсовые пути располагают в траншее с прямолинейным или ломаным продольным профилем на постоянном или временном нерабочем борту карьера. Угол подъёма пути в зависимости от угла откоса карьера 20-45°. Для скипов грузоподъёмностью до 50 т применяют рельсовые пути обычной колеи, для повышения устойчивости скипов грузоподъёмностью 50-80 т колея увеличивается до 3-5 м. Вдоль скипового пути устраивается ступенчатая пешеходная дорожка для обслуживающего персонала.

Скипы загружают непосредственно из автосамосвалов или из бункеров. Конструкция погрузочных эстакад разборная для удобства перемещения их при удлинении линии скипового подъемника по мере понижения горных работ. Разгрузка скипа в бункер на поверхности производится опрокидыванием кузова вперёд или назад при помощи направляющих кривых или гидроопрокидывателей. Пульт управления скипового подъемника размещается, как правило, на верхней площадке копра. Возможна полная автоматизация работы скипового подъемника.

Характеристики скипового подъемника: высота подъёма 60-240 м, скорость подъёма 4-10 м/с, производительность 650-2000 т/ч. Основные достоинства скипового подъемника: большой угол подъёма, перемещение горных пород или полезных ископаемых по кратчайшему пути, возможность подъёма крупных кусков породы без предварительного дробления и работа с большими, чем у других видов карьерного транспорта, скоростями, простота конструкции, технического обслуживания и ремонта, малая энергоёмкость, возможность раздельного подъёма вскрышных пород и различных типов и сортов полезных ископаемых. Недостатки: высокая трудоёмкость и значительные затраты на строительство скипового подъемника и перенос перегрузочных пунктов, большая металлоёмкость.

Клетьевой подъемник

Клетьевые подъемники ( лифты) в промышленности строительных материалов применяют главным образом для подъема грузов на верхние этажи промышленных зданий и складов. По числу клетей ( кабин) эти подъемники подразделяют на одноклетьевые и двухклетьевые. По типу привода различают подъемники, оборудованные барабанными лебедками и лебедками с канатоведущими шкивами. [1]

Клетьевые подъемники с приводом от барабанных лебедок по схеме принципиально не отличаются от клетьевых подъемников с приводом от лебедок с канатоведущими шкивами, но кабины и противовесы в первых подвешивают к отдельным канатам, попеременно навиваемым на барабаны. Скорость движения клетей не превышает 1 м / сек, обычно она равняется 0 2 — 0 6 м / сек.

Клетьевые подъемники ( так называемые лифты) предназначены исключительно для вертикального перемещения грузов и людей в клети, движущейся в жестких направляющих. Они имеют большое применение в различных промышленных предприятиях, а также в магазинах и в жилых домах. Клетьевые подъемники разделяются на грузовые и пассажирские. По роду привода они разделяются на электрические ( фиг. Наибольшее применение имеют подъемники с электроприводом. Для клетьевых подъемников применяются лебедки барабанного типа и лебедки с канатоведущими шкивами. Указатель глубины клетье-вого подъемника. Указатель глубины клетье-вого подъемника.

В клетьевых подъемниках применяют как механические, так и электрические ограничители скорости. Применяются также скиповые и клетьевые подъемники. Клетьевой подъем может быть эффективен при применении вагонеток для горизонтального транспорта породы. Клеть поднимает одну или две вагонетки. Производительность клети соответствует примерно производительности скипового подъемника.

Вагонеточный подъем.

При вагонеточном подъеме руду поднимают по стволу с наклоном 18-25° в вагонетках или составах из вагонеток. Подъемная машина устанавливается на поверхности и вытягивает составы с помощью каната. Вагонеточный подъем применяется редко и только на шахтах с производительностью до 100, максимум 200 тыс. Т в год с глубины не более 100м. Каждую вагонетку, привезенную к стволу, при вагонеточном подъеме необходимо предварительно осматривать, часть вагонеток отбраковывать, поэтому организация вагонеточного подъема усложнена. ( На рудниках »Печенганикель» оборудовали ряд стволов для джигового подъема руды в вагонетках, но по указанной выше причине отказались от этого и используют джиги лишь для спуска – подъема материала и оборудования.)

Новые способы подъема руды. Подъем в настоящее время является одним из наиболее совершенных звеньев в технологии добычи руды, причем и скиповой, и конвейерный подъемы полностью автоматизированы. Однако оба эти способа подъема ( да и любой непрерывный подъем, например, гидравлический) при взрывной отбойке руды требуют больших подземных выработок для бункеров, дробилок и т.п. Желательно такое комплексное решение подъема и транспорта руды, при котором руда могла бы перемещаться от забоя о дневной поверхности в крупных кусках и без промежуточных перегрузок. При ограниченной мощности шахт это условие может быть обеспечено подъемом в клетях и самоходным оборудованием, о чем сказано выше. Для крупных же шахт целесобразно работать над созданием ситемы рельсового транспорта, преодолевающего значительные уклоны (25-45°). В этих системах могут быть использованы некоторые уже разработанные принципы, например принцип системы “Секама”. (Секционные поезда перемещаются стационарными приводами; сцепление с полкой, имеющейся на поезде, осуществляется пневмошинным колесом; расстояние между приводами несколько меньше6 чем длина поезда; уклоны пути до 45°.)

Гидравлический подъем требует предварительного измельчения материала до крупности по карайней мере минут 100 мм, желательно – минус 50 мм. Это недостаток. Достоинство же состоит в том, что трубопровод может быть размещен в стволе малого сечения или в малой части сечения вспомогательного ствола7 Гидравлический подъем применяли пока лишь в опытном порядке. Он может найти применение преимущественно на крупных шахтах с механической отбойкой руды, при которой крупность кусков обычно не превышает 50 мм, в частности – на калийных шахтах ( с использованием насыщенного солевого раствора).

Типы вагонеток.

На горнодобывающих предприятиях страиы для подземной откатки грузов применяют следующие типы рудничных вагонеток (рис. 7): с глухим неопрокидным кузовом (а), с опрокидным кузовом (б), саморазгружающиеся через боковую откидную стенку (е), с от-кидным днищем.

Основными элементами конструкции грузовых ваголеток явля-ются рама, скаты, кузов, сцепные устройства н буфера.Рама представляет собой несущую конструкцию. Ее изготовляют из двух продольных швеллеров специального профлля. Рама с полускатами может соединяться жестко или при помощи резиновых амортизаторов. В большегрузных глухих рудничных вагонетках рама опирается на полускаты через рессорные пружины, чтр смягчает удары при движении и равномерно распределяет нагрузку от колес на рельсы. Кузов вагонетки изготовляют из стальных листов толщиной 5—6 мм. С рамой его соединяют жестко (глухие вагонетки) или шарнирно.

Буфера предназначены для смягчения ударов вагонеток друг о друга и для удобства сцепки и расцепки вагонеток. Они бывают жесткими и эластичными, что достигается за счет пружин и резиновых прокладок.

Сцепные устройства служат для соединения вагонеток в состав и передачи тягового усилия. По способу действия сцепки делят на простые, требующие ручной сцепки-расцепки вагонов, и автоматические, требующие ручных операций только при расцепке вагонеток. Сцепки для вагонеток с глухим неопрокидным кузовом не должны препятствовать их разгрузке в круговых опрокидывателях. Такие сцепки называют вращающимися.

В настоящее время для горных предприятий Советского Союза разработан новый тип рудничных вагонеток, характеристика которых приведена в табл. 1.

Вагонетки с глухим кузовом широко применяются в горнорудной промышленности. Они наиболее удобны в эксплуатации, так как просты по конструкции и весьма прочны. К недостаткам этого типа

Грузоподъемность лифтов в кг. Грузоподъемность лифтов в кг.

Грузонесущей частью клетьевых подъемников является клеть, которая должна вмещать транспортируемые грузы или пассажиров. Конструкция клети должна быть простой, прочной и удобной в эксплуатации. Обычно пассажирская клеть имеет дверь, раздвижную или распашную с одной стороны, для входа и выхода пассажиров. Подъемные механизмы клетьевых подъемников оборудуются колодочными тормозами, устанавливаемыми на барабане.

При использовании клетьевых подъемников для выдачи полезных ископаемых ( главные подъемы небольших шахт) на выгрузку вагонеток при обычных клетях затрачивается значительное время. Одновременно усложняется и система откаточных путей, располагаемых на откаточной площадке. Более удобными в этих случаях являются опрокидные клети. Она состоит из основной рамы 3, на которой установлены направляющие башмаки клети. При разгрузке клети этот ролик входит в фасонные направляющие 4, устанавливаемые на копре.

Во всех клетьевых подъемниках ( за исключением многоканатного подъема) клеть подвешивается на одном конце грузового каната. По правилам технической эксплуатации эта подвеска дублируется устройством, предохраняющим кабину от падения при обрыве штанги. Узел барабанов подъемной машины клетьевого подъемника. Узел барабанов подъемной машины клетьевого подъемника.

Редукторы подъемных машин клетьевых подъемников, как правило, выполняются с цилиндрическими колесами с косыми или шевронными зубьями. При передаточных числах до 12 они обычно делаются одноступенчатыми, при больших передаточных числах — двухступенчатыми.

Конвейерный подъем

Для конвейерного подъема по стволам используются только ленточные конвейеры. Они могут транспортировать руду в кусках приблизительно не более 200 мм, во избежание слишком сильного износа конвейерной ленты.

Тележно-ленточные конвейеры6 созданные кафедрой транспортных машин Московского Горного Института и институтом Гипроникель, предназначены для руды любой крупности. Они проходят испытания и, возможно, позволят осуществить конвейерный подъем руды в кусках крупностью до 1-1,5 м.

Применительно же к освоенным ленточным конвейерам для конвейерного подъема необходимо предварительно пропускать руду через механические дробилки с разгрузочным отверстием не более 200 мм. Угол наклона конвейеров 16-17° ( L : H ? 3,3 : 10). На одну приводную станцию приходится от 300 до 600 м конвейера, следовательно, на каждые 100-180 м высоты подъема необходима отдельная приводная станция, а при высоте подъема6 например, 500 м требуется 3-5 подземных приводных станций с необходимыми для них камерными выработками.

Производительность конвейерного подъема практически не ограничена. При ширине ленты 2000 мм конвейер может выдавать до 12-18 млн. т руды в год, что соответсвует производительности крупнейших рудников мира. Конвейерный подъем по двум стволам при ширине ленты 2000 мм применяется на Криворожском руднике им. Кирова–Артем производительностью 15 млн. т в год, на апатитовом Кировском руднике производительностью 10 млн. т в год и на ряде зарубежных рудников.

При конвейерном подъеме обычно вскрывают сразу несколько горизонтов ( рис. 30),всю руду перепускают на нижний горизонт в дробильную установку, из которой руда поступает на ленточный конвейер. При вскрытии II очереди руда с нижних горизонтов транспортируется конвейером в бункер I очереди. Ствол получается зигзагообразный в связи с небольшим углом наклона.

Преимущества конвейерного подъема по сравнению со скиповым: 1) практически неограниченная производительность при любой глубине; 2) внекоторых случаях можно исключить полностью рельсовый транспорт руды, если подавать руду к дробильной установке самоходным оборудованием. ( это возможно при безэтажной выемке, в частности в пологих залежах, под которыми может быть оборудована дробильная установка конвейерного ствола.)

Недостатки 1) увеличенная ( приблизительно в 3 раза) длина ствола; 2) необходимы подземные приводные станции6 требующие значительного объема камер; 3) необходимо тщательное наблюдение за потоком руды на питателе во избежание поступления на конвейер металлических предметов и возможность серьезных повреждений конвейера ( на длину до 1 км) при недосмотрах; 4) необходима подземная дробильная установка, тогда как в случае скипового подъема при ограниченной производительности шахты или мягкой руде можно обойтись и без дробильной установки.

Опрокидные шахтные клети.

В соответствии с ГОСТ 3950—53 шахтные клети для вертикального подъема изготовляют неопрокидные и опрокидные (в настоящее время сняты с производства, изготавливают их только для действующих подъемных установок). Неопрокидные клети изготовляют одно- и двухэтажными, а опрокидные — одноэтажными и с поворотом опрокидывающейся платформы на 135°.

Неопрокидные клети существуют следующих типов: облегченные шахтные типа КШР (для рельсовых проводников) и КШД (для деревянных проводников), унифицированные облегченные типа КШРУ и КШДУ, унифицированные шахтные типа УКН, УКР и УКД для двусторонних проводников.

Облегченные шахтные клети типа КШР (рис. 4) и КШД состоят из каркаса 1, подвесного устройства 2, парашютного устройства 3, посадочных амортизаторов 4,клетевых стопоров 5с приводом 6,дверей 7, крыши 8,приспособления 9для спуска длинномерных материалов, предохранительного зонта 10,направляющих опор 11и поручней 12.

Каркас состоит из верхнего и нижнего поясов клети, соединенных заклепками с вертикальными швеллерными стойками. Верхний пояс клети представляет собой клепаную конструкцию, нижний пояс — гнутую конструкцию. Углы нижнего пояса усилены полосами и накладками, что значительно увеличивает их прочность. Четыре боковые раскоски предохраняют узлы клети от преждевременного расшатывания. В местах посадки клети на кулаки установлены резиновые амортизаторы, благодаря которым поглощается кинетическая энергия удара клети, уменьшаются примерно на 20— 25% усилия в элементах клети, уменьшается шум при посадке клети на кулаки и увеличивается срок службы клети. Силовые элементы клети — нижний и верхний пояса, вертикальные стойки и раскоски — изготовляют из стали, другие элементы, не оказывающие существенного влияния на срок службы клети (обшивка, пол, двери и т. д.), изготовляют из дюралюминия. Вес облегченных клетей по сравнению с ранее выпускавшимися уменьшен на 20%. Крыша клети состоит из трех частей, каждая из которых легко снимается, что удобно при спуске длинномерных материалов. Шарнирное подвесное устройство обеспечивает две независимые подвески подъемного каната с клетью, что соответствует требованию Правил безопасности в угольных шахтах. Техническая характеристика шахтных облегченных клетей приведена в табл. 1.

Унифицированные облегченные шахтные клети типа КШРУ и КШДУ применяют для унифицированных вагонеток повышенной емкости. Конструкция этих клетей аналогична конструкции облегченных клетей. Техническая характеристика унифицированных облегченных клетей приведена в табл. 2.

Унифицированные шахтные клети типа УКН, УКР и УКД для двусторонних проводников (рис. 5, 6 и 7) состоят из каркаса 1, подвесного устройства 2, парашютного устройства 3, посадочных амортизаторов 4,клетевых стопоров 5 с приводом 6,дверей 7,крыши 8,приспособления 9 для спуска длинномерных материалов, предохранительного зонта 10,направляющих опор 11, поручней 12 и ограждения 13(см. рис. 5).

Каркас состоит из нижнего и верхнего поясов клети, соединенных заклепками с вертикальными стойками и раскосками. Нижний пояс клети, выполненный из швеллеров, по углам изогнут. Для увеличения жесткости верхнего пояса (рамы) каркаса концы раскосок подняты и прикреплены непосредственно к нему. Пол клети, выполненный из тонкого стального листа, усилен ребрами, значительно повышающими его прочность. Вертикальные стойки, пояса клети и раскоски изготовляют из низколегированных сталей, а обшивку клети, защитные листы амортизационных канатов, двери, крышу и другие детали — из дюралюминия и стали марки Ст.З. Применение этих материалов позволило уменьшить вес клети на 20— 25% по сравнению с ранее изготовлявшимися, а также увеличить срок службы клетей.

Проушины, с помощью которых клеть подвешена к подвесному устройству, имеют симметричную головку, что повышает их прочность и избавляет от изгибающих моментов, возникающих при работе клети.

Подвесное устройство П-образной формы с безжимковым коушем типа КРГ обеспечивает шарнирное соединение подъемного каната с клетью. В соответствии с ПБ подвесное устройство обеспечивает две независимые подвески подъемного каната к клети. Основная подвеска осуществляется посредством корпуса, нижние концы которого шарнирно соединены с проушинами, закрепленными на наружных швеллерах верхнего пояса клети. Центральная часть основной подвески образует направляющие пазы, обеспечивающие свободное движение коуша при обрыве подъемного каната и при посадке клети на кулаки.

Неопрокидные шахтные клети

служат для спуска и подъема людей, угля, породы, материалов, оборудования. По конструктивному исполнению они разделяются на неопрокидные и опрокидные, по транспортному назначению — на грузо-людские и людские (инспекторские). Наибольшее распространение получили одно- и двухэтажные неопрокидные клети с одной вагонеткой на этаже. По конструктивному исполнению различают неопрокидные (обыкновенные) и опрокидные клети, а по технологии изготовления — клепаные и сварные.

По транспортному назначению клети различают грузолюдские и людские. Последние, как правило, применяются на инспекторских подъемах и не снабжены устройствами для размещения и фиксирования грузовых вагонеток.

Классификация и конструкции клетей

Общий вид неопрокидной двухэтажной клети для рельсовых проводников двустороннего расположения с парашютом ТК

Неопрокидные клети бывают одно- и многоэтажные. Однако в отечественной практике в основном применяют клети не более чем с двумя этажами. Подавляющее большинство эксплуатируемых клетей составляют клети неопрокидные для одноканатного подъема. Они применяются на двухклетевых или одноклетьевых с противовесом подъемах главных и вспомогательных стволов шахт, оснащенных посадочными устройствами различных типов: посадочными кулаками, качающимися площадками, посадочными брусьями. Эти клети различаются числом этажей, размерами в плане и по высоте, типом и расположением проводников и направляющих устройств, парашютных и подвесных устройств, типом и размерами транспортируемых в них вагонеток, стопорами, конструктивным исполнением несущего каркаса.

Классификация и конструкции клетей

Общий вид опрокидной клети для рельсовых проводников двухстороннего расположения с парашютом ТК и схема разгрузки в кривых копра

Металлический каркас клетей обычно обшит перфорированной листовой сталью, но большее распространение получили клети клепаной конструкции. Освоен выпуск сварных одно- и двухэтажных клетей типа НОВ, разработанных Донгипроуглемашем и выпускаемых ОАО «Донгормаш». Предназначены для применения в шахтных стволах с одноканатными подъемными установками. Глубина шахтных стволов — до 900 м. Эти клети оборудуются парашютами ПТКА и подвесными устройствами типа УП.

Классификация и конструкции клетей

Клети снабжаются направляющими устройствами скольжения, рельсовой колеей для вагонетки, стопорным, подвесным и парашютным устройствами.

Приемные площадки клетевого, подъема оснащаются посадочными устройствами для клетей, оборудованием и механизмами для транспортировки шахтных вагонеток и обмена их в клетях, предохранительными устройствами. Наиболее широко применяют три вида посадочных устройств: посадочные брусья (только на нижнем горизонте шахты), посадочные кулаки и качающиеся площадки (применяются на любом горизонте).

Устройство клетей

Рабочая клеть–основной механизм прокатного производства, в котором осуществляется пластическая деформация вращающимися валками. От конструкции рабочей клети в значительной степени зависят все показатели работы прокатного стана: производительность, качество продукции, расход энергетических и материальных ресурсов.

Несмотря на огромное разнообразие конструкций, все рабочие клети в принципе устроены одинаково и состоят из следующих деталей и узлов:

1. Валкового комплекта, включающего валки 1 (рабочие и опорные). подшипников валков 2, подушек 3 (корпусов подшипников). Иногда в валковый комплект входят гидроцилиндры уравновешивающего устройства или системы противоизгиба валков (рис.4.1).

Рисунок 4.1? Валковый комплект

2. Узла клети, состоящего из двух станин (левой 1и правой 2 по ходу

технологической линии) и соединяющих их траверс 3 или шпилек 4 (рис. 4.2).

Станины ? это массивные рамы, воспринимающие все усилия, возникающие при прокатке, в проемах которых устанавливаются подушки валков.

3. Нажимного механизма и уравновешивающего устройства, которые разнообразны по конструкции, но совместно выполняют одну и ту же функцию – изменение раствора валков в паузах между проходами и поддержание его постоянства – во время проходов. Иногда (для изменения толщины полосы) нажимные механизмы изменяют раствор валков и во время прокатки.

4. Механизма осевой регулировки и фиксации, который обеспечивает требуемую установку валков в горизонтальной плоскости относительно друг друга и станин и удержание их в этом положении при прокатке.

4. Привалковой арматуры – линеек, проводок, проводковых брусьев,

ножей – для придания раскатам требуемого положения при входе и

выходе из валков и удержания при прокатке.

5. Плитовин – массивных линеек, на которые устанавливается клеть с целью уменьшения удельной нагрузки на фундамент.

На рисунке 4.3 схематически показана рабочая клеть в сборе.

Рисунок 4.3 ? Рабочая клеть в сборе: 1- валковый комплект,

2- станины, 3- нажимной механизм, 4-плитовины

Кроме вышеперечисленных основных деталей и узлов, рабочие клети оснащаются различными вспомогательными устройствами:

1. Системой охлаждения валков или подачи технологической смазки;

2. Гидросбивом окалины и системой ускоренного охлаждения раскатов при прокатке;

3. Системами гидроизгиба валков для уменьшения разнотолщинности листов и полос;

4. Датчиками усилия прокатки – месдозами или тензометрами;

5. Системой централизованной подачи смазки ко всем механизмам и узлам клети.

Устройство скипов

СКИПОВЫЙ ПОДЪЁМНИК (а. skip winder; н. Gefa?forderantage; ф. extraction par skips; и. maquina de extraccion соn skip) — установка для транспортировки полезного ископаемого или горной породы в скипах по рельсовым путям с горизонтов карьера, расположенных ниже 150-200 м. Относится к комбинированным видам карьерного транспорта.

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-01; Нарушение авторского права страницы

источник