Технологические характеристики грунтов

1.

Министерство науки и высшего образования РФ.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Иркутский национальный исследовательский технический университет»
Институт Недропользования
Кафедра «Разработка месторождений полезных ископаемых»
Практическая работа № 1
по дисциплине «Технологии горных работ»
(Открытая разработка месторождений твердых полезных ископаемых)
Тема: «Технологические характеристики грунтов.
Определение трудности процессов разработки горных пород»
Выполнили обучающиеся гр. ГО-19-1
Команда № ___
Фамилия И.О. ___________________
(подпись и дата)
Фамилия И.О. ___________________
(подпись и дата)
Фамилия И.О. ___________________
(подпись и дата)
Проверил доц. каф. РМПИ
Нечаев К.Б.
_______________________________
(подпись и дата)
г. Иркутск
2020 – 21 уч. года.

2.

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.
Номер варианта, команды № _____
Исходные данные для выполнения практической работы № 1
представлены в «Приложении № 1» в соответствии с номером варианта команды
в учебной группе.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
σсж - предел прочности породы при сжатии, σсж = … МПа;
σсдв - предел прочности породы при сдвиге, σсдв = … МПа;
σраст - предел прочности породы при растяжении, σраст = … МПа;
γ – плотность горной породы, γ = … г/см3;
Ктр. – коэффициент трещиноватости горной породы, Ктр. = … б/в;
dсред – средний размер кусков горной породы, dсред = … м;
Кр. – коэффициент разрыхления горной породы, Кр. = … б/в;
б/в – безразмерная величина.
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:
2

3.

Скальные и полускальные
горные породы
К скальным г.п. данной группы относятся большинство
изверженных и метаморфических, а также некоторые
осадочные г.п., характеризующиеся пределом прочности при
одноосном сжатии в куске (образце) в насыщенном водой
состоянии более 500 кгс/см2 (килограмм-сила на квадратный
сантиметр). К ним, в частности, относятся кварциты, граниты,
базальты, габбро, колчеданы, прочные известняки, песчаники,
песчанистые сланцы, кремнистые конгломераты.
К полускалъным г.п. относятся выветрелые изверженные и
метаморфические породы и в основном коренные осадочные г.п.
(глинистые и песчано-глинистые сланцы, глинистые и
известковистые песчаники, руды гематитовые, мергели,
известковистые брекчии и конгломераты, извести як-ракушечник,
аргиллиты, алевролиты, гипс, каменная соль, каменные и прочные
бурые угли и др.). Предел их прочности при одноосном сжатии в
куске (в насыщенном водой состоянии) от 200 до 500 кгс/см2;
Разрушенные горные породы
Группа разрушенных г.п. (искусственно или естественно
измененные горные породы первой группы);
Плотные, мягкие (связные) и сыпучие горные породы
Плотные г.п. включают твердые глины, мел, бурые и
каменные угли, глинистые руды и др. Предел прочности пород на
одноосное сжатие 50–200 кгс/см2. Они способны в массиве
сохранять откосы под углом до 60–70° при высоте до 10–20 м, и
их
можно
разрабатывать
горными
машинами
без
предварительного разрушения при достаточных усилиях копания
(не менее 3– 4 кгс/см2). Довольно часто при отсутствии мощной
техники такие породы перед выемкой взрывают или рыхлят.
Мягкие г.п. включают песчаные глины, суглинки, супеси,
мягкие угли, полностью дезинтегрированные - (разделение целого
на части) изверженные и метаморфические породы и др. Предел
прочности их на одноосное сжатие 10–50 кгс/см2, угол
внутреннего трения 14–23°, сцепление 0,5–10 кгс/см2. Такие
породы достаточно легко, без предварительного рыхления
разрабатываются всеми видами выемочных машин с усилиями
копания 2–3 кгс/см2 и способны сохранять откосы под углом 50–
60° при высоте их до 7–15 м. При высыхании эти породы
становятся полутвердыми, а под действием воды набухают.
3

4.

Все рассмотренные выше группы горных пород предопределяют способы
их разработки и применяемые для этого технические средства.
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.
Порядок выполнения работы:
1. Определяется общий показатель трудности разрушения горной породы
Пр по формуле:
Пр = 0,05 ∙ [Ктр ∙ (