физика. Гоувповоронежский государственный университет
 Скачать 2.2 Mb.
|
|
Единая классификация горных пород по буримости бурильными молот- ками и электросверлами для нормирования горнопроходческих работ Категория пород по буримости Коэф-т крепости f Наименование пород I 0.1 Глина сухая, рыхлая в отвалах. Лёсс рыхлый, влажный. Пе- сок. Супесь рыхлая. Торф и растительный слой без корней II 0.3 Гравий. Суглинок легкий, лёссовидный. Торф и расти- тельный слой с корнями или с небольшой примесью мелкой галь- ки и щебня III 0.5 Галька размером от 10 до 40 мм. Глина мягкая жирная. Пес- чано-глинистые грунты. Дресва. Лед. Суглинок тяжелый. Щебень различных размеров IV 0.8-1.0 Галька размером от 41 до 100 мм. Глина сланцеватая, мо- ренная. Галечно-щебенистые грунты, связанные глиной. Песчано- глинистые грунты, связанные глиной. Песчано-глинистые грунты с включением гальки, щебня и валунов. Соли мелко- и среднезерни- стые. Суглинки тяжелые с примесью щебня. Угли весьма мягкие V 1.2 Алевролиты глинистые, слабо сцементированные. Аргиллиты слабые. Конгломераты осадочных пород. Марганцевые окисные ру- ды. Мергель глинистый. Мерзлые породы I—II категории. Песча- ники, слабо сцементированные с песчано-глинистым цементом. Угли мягкие. Мелкие желваки фосфорита VI 1.6 Гипс пористый. Доломиты, затронутые выветриванием. Же- лезная руда — синька. Известняки оталькованные. Мерзлые поро- ды III—V категорий. Меловые породы мягкие. Мергель неизменен- ный. Руды охристоглинистые с включением желваков бурого же- лезняка до 50%. Пемза. Сланцы углистые. Трепел. Угли средней крепости с ясно выраженными плоскостями напластования VII 2.0 Алевролиты плотные глинистые. Гипс плотный. Глины пес- чанистые. Доломиты неизмененные. Мартитовые руды мягкие. Ил плотный мелководный. Конгломераты осадочных пород с известко- во-глинистым цементом. Мергель известковистый. Опоки тонко- зернистые. Сильвиниты с прослойками каменной соли. Сланцы сильновыветрелые: аспидные, хлоритовые, слюдистые. Сланцы охристые и углистые с прослойками глины. Соль каменная с мерге- листыми прослойками и включением ангидрита. Солончак плотный. Угли выше средней крепости VIII 2.0-3.0 Антрациты и другие крепкие угли. Аргиллиты средней плотности. Глины отвердевшие. Железные руды — мягкие. Змее- вики с включением асбеста. Колчеданы зоны выщелачивания. Кар- 16 наллит. Ракушечник. Свинцово-цинковые окисленные руды. Силь- виниты мелкокристаллические. Сланцы: метаморфизованные хло- ритовые; кальцито-хлоритовые; глинистые, углисто-глинистые, сла- бые песчанистые. Туфы выветрелые. Мерзлые породы VI—VII кате- горий IX 3-4 Алевролиты песчано-глинистые. Антрациты плотные и весьма крепкие вязкие угли. Совершенно выветрелые каолинизи- рованные: граниты, гранодиориты, диориты. Диабазы совершенно выветрелые. Выветрелые железные руды пористые, известняки мергелистые. Лимониты. Мел плотный. Песчаники выветрелые као- линизированные и глинистые крупнозернистые. Совершенно вывет- релые каолинизированные порфириты, сиениты. Соль калийная. Туфы, затронутые выветриванием X 4 Апатитовая сахаровидная руда. Брекчии рудные. Граниты сильновыветрелые. Гипсо-ангидрит. Дуниты сильновыветрелые. Ру- ды буроже-лезняковые оолитовые. Змеевики сильновыветрелые. Из- вестняки мергелистые средней крепости. Конгломераты с глини- стым цементом. Перидотиты сильновыветрелые. Песчаники с гли- нистым цементом. Сланцы глинистые, кристаллические: слюдяные серицитовые и талькохлорито-вые углистые и горючие. Сульфид- но-медно-никелевые руды. Фосфориты слабосцементированные желваковые. Церусситовые руды. XI 5-6 Алевролиты с включением кварца. Амфиболиты выветре- лые. Аргиллиты плотные. Березиты выветрелые. Бокситы слабо уплотненные. Брекчии джаспероиднокварцевые и роговиковые кварцевые, в значительной степени раздробленные. Гнейсы биоти- товые и пироксеновые разрушенные. Сильновыветрелые граниты, гранодиориты, диабазы. Дуниты выветрелые. Руды гематитовые и мартитовые. Змеевики выветрелые. Известняки крупнозернистые, мраморизованные, доломитизированные. Кварциты выветрелые минерализованные. Колчеданные руды выветрелые. Марганцевые руды крупнозернистые. Перидотиты выветрелые. Песчаники с известковым цементом. Роговики выщелоченные, железистые. Сланцы известково-хлоритовые, известково-глинистые, серицито- вые и кварцево-серицитовые, амфиболовые, плотные глинистые. Сульфидные свинцово-цинковые и медно-никелевые руды. Туфы альбитофировые. Филлиты неокварцованные XII 6-7 Выветрелые андезиты. Апатито-нефелиновая руда. Аргил- литы весьма плотные. Ангидриты. Базальты, затронутые выветри- ванием. Березиты слабовыветрелые. Бокситы плотные. Выветре- лые габбро, гнейсы, граниты, диабазы. Диориты выветрелые крупнозернистые. Доломиты плотные. Дуниты сильносерпенти- низированные. Кварцево-турмалиновые выветрелые породы и кварцевые жильные породы с прожилками сульфидов. Змеевики неизмененные. Известняки среднезернистые плотные доломитизи- рованные. Кварцево-карбонатные породы. Кварциты слабо- выветрелые минерализованные. Медноколчеданные руды. Кон- гломераты с галькой из изверженных пород с известковым цемен- том. Липариты сильновыветрелые. Песчаники аркозовые медистые. Полиметаллические руды среднезернистые. Порфиры сильновы- ветрелые кварцевые. Роговики пироксено-плагиоклазовые. Выве- трелые сиениты, скарны. Сланцы бескварцевые; хлоритовые, хло- рито-серицитовые, крепкие глинистые. Фосфориты пластовые. Слабо хромитовые руды в серпентинитах 17 XIII 8-9 Амфиболиты среднезернистые. Андезиты крупнозерни- стые выветрелые. Березиты невыветрелые. Габбро крупнозерни- стые выветрелые. Слабовыветрелые граниты, гранодиориты, диа- базы. Диориты выветрелые среднезернистые. Железные руды маг- нетитовые и мартитовые плотные. Змеевики плотные. Известняки мелкозернистые доломитизированные и слабоскарнированные. Кварциты крупнозернистые выветрелые. Кератофиры оруденелые кварцевые. Колчедан медный. Липариты выветрелые крупнозер- нистые. Магнезиты мелкокристаллические. Мончикиты выветре- лые. Руды пентландитовые и пироксеновые медно-никелевые. Пес- чаники медистые, мелкозернистые с известково-кремнистым це- ментом. Пироксениты оруденелые. Руды полиметаллические с кварцем. Порфиры выветрелые крупнозернистые. Руды сульфид- ные массивные. Хромитовые руды в серпентинитах XIV 9-10 Андезиты среднезернистые выветрелые. Березиты плотные. Габбро измененные. Крупнозернистые: гнейсы, граниты, гранодио- риты. Джаспероиды дробленые и интенсивно трещиноватые. Диаба- зы крупнозернистые магнетито-гематитовые. XIV 11-12 Змеевики весьма плотные. Известняки тонкозернистые бари- тизированные плотные. Кварцевые золотоносные жилы с большим содержанием сульфидов. Кварциты трещиноватые минерализован- ные. Медно-порфировые крупнозернистые руды. Опоки кремнистые. Пегматиты слюдистые оловосодержащие. Перидотиты сла- бовыветрелые. Песчаники плотные среднезернистые. Пироксениты измененные. Порфиры выветрелые среднезернистые кварцевые. Ро- говики оруденелые. Сиениты среднезернистые. Скарны слабовывет- релые. Липариты выветрелые среднезернистые. Магнезиты оквар- цованные. Сланцы окварцованные: глинистые, углисто-глинистые, слюдистые, хлоритовые, серицитовые, крепкие глинистые, песчани- стые, филлиты. Сульфидные магнетитовые руды. Титано- магнетитовые руды крупнозернистые. Туфопесчаники. Плотные хромитовые руды в серпентинитах XV 13-15 Альбитофиры неизмененные. Амфиболиты мелкозернистые. Березиты окварцованные золотосодержащие. Среднезернистые: гра- ниты, гранодиориты. Джаспероиды трещиноватые. Джеспилиты, за- тронутые выветриванием. Диабазы среднезернистые. Доломиты окварцованные. Руды рассланцованные магнетитовые, гематитовые и окремнелые бурые железняки. Мраморы. Кварц жильный трещи- новатый. Кератофиры неизмененные. Колчедан окварцованный. Конгломераты из галек изверженных пород с кремнистым цементом. Руды браунит-псиломелановые. Мончикиты, не затронутые вывет- риванием. Пироксениты оловорудные. Руды полиметаллические мелкозернистые с преобладанием пирита. Гранит-порфиры весьма плотные мелкозернистые кварцевые. Руды свинцово-цинковые и сурьмяные с прожилками кварца. Скарны с оруде-нением. Сланцы аспидные. Туфы порфировые. Туффиты известковые пористые. Ту- фобрекчии альбитофиров. Филлиты. XVI 16-17 Альбитофиры кварцевые. Базальты пористые. Габбро сред- незернистые. Габбро-амфиболиты. Среднезернистые гнейсы. Дио- риты с включением рудных минералов. Дуниты среднезернистые. Магнетитовые руды с включением скарновых минералов. Извест- няки сильноокварцованные. Кварцево-турмалиновые породы и кварцевые жилы с небольшим содержанием сульфидов. Кварциты 18 мелкозернистые. Кварциты вторичные с прослойками железной ру- ды. Колчеданы сильноокварцованные. Липариты мелкозернистые. Руды браунитовые. Перидотиты среднезернистые. Песчаники крем- нистые. Порфиры среднезернистые, кварцевые. Роговики гидроге- матитовые. Порфириты среднезернистые. Сидериты окремненные. Скарны гранато-пироксеновые. Фосфориты окремненные. Хромито- вые руды мелкозернистые XVII 16-17 Альбитофиры плотные кварцевые. Базальты среднезерни- стые. Мелкозернистые: габбро, граниты, гранодиориты. Грейзены среднезернистые. Джаспероиды сильно окремненные. Джеспилиты плотные. Диабазы мелкозернистые. Диориты окварцованные. Ду- ниты плотные. Руды мелкозернистые магнетито-гематитовые. Зме- евики окремненные. Известняки кремнистые. Кварц жильный без сульфидов. Микрокварциты с сульфидами. Колчеданы тонкозерни- стые окварцованные. Пегматиты слабые. Песчаники кремнистые плотные. Порфиры очень плотные кварцевые. Роговики с кварц- турмалиновыми прожилками. Сиениты плотные и нефелиновые. Скарны датолито-геденбергитовые. Сланцы кремнистые. Трахиты среднезернистые. Яшмы плотные. XVII 17-18 Андезиты плотные. Базальты мелкозернистые. Гнейсы биоти- товые, биотит-гранатовые и пироксеновые окварцованные. Грейзе- ны кварцевые. Мелкозернистые диориты. Кварцевые брекчии с кварцевым цементом. Микрокварциты с прожилками кварца. Кера- тофиры мелкозернистые. Песчаники плотные кварцитовидные. Сие- нит-порфиры. Порфиры кварцевые. Порфириты мелкозернистые весьма плотные. Роговики железистые. Сиениты весьма плотные мелкозернистые. Скарны мелкозернистые. Сланцы яшмовые крем- нистые. Титано-магнетитовые руды мелкозернистые. Трахиты мел- козернистые, весьма плотные. Яшмы весьма плотные. XIX 18-19 Альбитофиры сильно окварцованные мелкозернистые. Весьма плотные: андезиты, базальты. Микрограниты. Джеспили- ты очень плотные. Весьма плотные: диабазы, диориты. Руды плотные гематитовые. Микрокварциты неизмененные. Колчедан- ные мелкозернистые сильно окварцованные, брекчиевидные руды. Песчаники неизмененные кварцитовидные. Порфиры весьма плотные, совершенно не затронутые выветриванием. Роговики весьма плотные железистые. Скарны окремненные. XX 20 Титано-магнетитовые руды весьма плотные. Яшмы неизме- ненные. Неизмененные — сливные: андезиты, джеспилиты. Базаль- ты. Железные руды неизмененные гематитовые сливные. Кварц сливной. Кремень. Микрокварциты очень плотные сливные. Мик- рограниты. Роговики магнетито-роговообманковые и магнетито- вые. Скарны интенсивно окремненные. Титаномагнетитовые неиз- мененные сливные руды. Яшмы в высшей степени плотные слив- ные 2.2. Способы проходки горных выработок Проходка горных выработок трудоемкий процесс. Специфика геологоразведочных работ в том, что они ведутся преимущественно в условиях с не достаточно развитой ин- фраструктурой или при ее полном отсутствии. Проходка горных выработок может осу- 19 ществляться тремя основными способами: 1) механизированным с применением специ- альных землеройных машин; 2) вручную с применением шанцевого инструмента; 3) с применением буровзрывных работ. Способы проходки выбирают в зависимости от геологических и географо- экономических условий и масштабов проходческих работ. Геологические параметры сво- дятся к физико-механическим характеристикам горных пород, мощности покровных от- ложений и стадии геологоразведочных работ, определяющей масштабы и интенсивность работ. Механизированный способ проходки возможен в мягких, сыпучих, вязких трещи- новатых горных породах (I – V категорий) и предусматривает использование экскавато- ров, бульдозеров, скреперов и некоторых других агрегатов. Наиболее целесообразен на стадии поисков и разведки с относительно большими объемами проходческих работ. Проходка вручную осуществляется при небольших объемах работ или при невоз- можности применения землеройных машин в рыхлых, мягких и трещиноватых горных породах. В некоторых случаях возможна проходка вручную в крепких трещиноватых или слоистых породах с применением клиньев. В твердых породах категорий VI – XX и мерзлых породах всех категорий проходка горных выработок осуществляется с применением буровзрывных работ. 2.3. Буровзрывной способ проходки горных выработок При разведке месторождений буровзрывные работы наиболее широко используют в процессе проведения горных выработок, реже БВР применяют в геологоразведочных партиях при прокладке наземных транспортных трасс в гористой местности и при соору- жении производственных площадок, с которых осуществляют разведочное бурение или проводят подземные горные выработки. Эти работы наиболее распространены при отбой- ке пород средней и выше средней крепости (коэффициент крепости f > 2 ). Назначение бу- ровзрывных работ – предварительное рыхление скальных пород. Буровзрывные работы (БВР) – это комплекс взаимосвязанных технологических процессов, выполняемых с целью отбойки и дробления скальных горных пород при проход- ке горных выработок. БВР состоят из нескольких последовательных процессов: бурение шпуров (скважин), размещение в них зарядов ВВ (заряжание) и взрывание этих зарядов. Скважины предназначены для размещения зарядов ВВ. Шпур представляет собой искусственное цилиндрическое углубление (канал) в горной породе диаметром до 75 мм и глубиной до 5 м. Скважиной называют канал ци- линдрической формы любого диаметра глубиной более 5 м или любой глубины диамет- ром более 75 мм. 20 Взрывные работы - это работы по заряжанию и взрыванию зарядов взрывчатых веществ (ВВ). Заряжанием называют процесс размещения заряда в зарядной камере, взрыванием — процесс производства взрыва заряда ВВ 2.3.1. Горнопроходческий цикл Технологический комплекс проходки горной выработки включает совокупность отдельных процессов и операций, которые выполняются в определенной последователь- ности. В состав работ на забое входят: основные проходческие операции; взрывные рабо- ты и вентиляция; составление геологической документации. Основные проходческие операции включают: бурение шпуров; уборку породы; крепление горной выработки; вспомогательные операции (монтаж оборудования, устрой- ство освещения, водоотвод, настилка путей и др.). Все эти работы выполняются в определенной последовательности горнопроходче- ской бригадой. Горнопроходческий цикл – это повторяющаяся совокупность основных проходче- ских операций, выполняемых в определенной последовательности между двумя взрывны- ми отбойками породы в забое горной выработки. Интервал горной выработки, который проходится за один горнопроходческий цикл, называется «заходка». От длины заходки будет зависеть скорость проходческих работ. Короткая заходка снижают производительность работ, но их длина ограничена шириной выработки. Кроме того, она ограничена и длительностью рабочей смены. Чтобы обеспечить эффективность работ, необходимо учесть все выше обозначенные ограничения и условия. Однако, в ко- нечном счете производительность труда будет зависеть от того насколько полно в течение смены будут задействованы все члены проходческой бригады. Этого можно достичь, та- кой организацией труда, когда отдельные так называемые «непроизводительные» опера- ции проходческого цикла будут выполняться между сменами или циклами в пределах смены. К таким операциям можно отнести зарядку и взрывание, вентиляцию, в некоторых случаях крепление горной выработки. При этом возможно совмещение операций цикла, а также и совмещение разных видов работ отдельными членами бригады при неполной их занятости. В практике горных работ наиболее распространены схемы организации, в ко- торых предусмотрено выполнение одного цикла в смену. Длина заходки, при которой продолжительность горнопроходческого цикла равна или кратна продолжительности сме- ны называется рациональной длиной заходки. 21 Такая длина заходки обеспечивает максимальную производительность труда. Для канав, в которых все работы укладываются в один цикл, расчет рациональной длины заходки не производится, он производится для подземных выработок, проходка ко- торых осуществляется в течение ряда циклов. Расчет длительности одного цикла производится на основании утвержденных норм выработки по каждой операции проходческого цикла [ ]. При этом, вначале определяют суммарную длительность производительных работ по их видам из расчета длины заходки равной одному метру стандартного сечения выработки (шурф или штольня), а далее бе- рут отношение общих затрат труда всей бригады (точнее тех ее членов, которые могут работать одновременно на забое в течение цикла) к сумме затрат труда определяемых по нормам на один погонный метр выработки: L=m*n/Q где L – рациональная длина заходки, м m – продолжительность смены, час n – число рабочих на забое Q – затраты труда на проходку одного метра выработки стандартного сечения, чел/час. В шурфе на забое может работать только один человек, в горизонтальных выработ- ках из расчета 2м 2 на человека. Длительность рабочей смены принимается равной 6 часам в подземных (при глубине более трех метров). Надо иметь ввиду то обстоятельство, что разные породы будут проходиться с раз- ной длиной заходки - чем тверже порода, тем короче будет заходка и наоборот. Поэтому при проектировании работ это необходимо учитывать: или проводить отдельные расчеты или делать их усредненными. Для наглядного отображения организации работы строится график цикличности, на котором показывается последовательность проведения отдельных операций в пределах одного цикла и рабочей смены и их длительность (рис. 7). |