Горные породы и полезные ископаемые

Цель преподавания и задачи обучения

Целью преподавания дисциплины «Основы горного дела (Открытые горные работы)» является обучение студентов основным методам открытой разработки месторождений твердых полезных ископаемых, обеспечивающих достижение высоких технико-экономических показателей горных предприятий, безопасные и комфортные условия труда, охрану недр и окружающей природной среды.

В результате изучения дисциплины студенты должны овладеть горной терминологией, получить представление о структуре мировой добычи полезных ископаемых, современном состоянии минерально-сырьевой базы России и горного производства, способах разработки месторождений, особенностях и основных научно-технических проблемах открытых горных работ.

Должны быть получены знания о свойствах горных пород – объектах разработки, о методах расчета параметров и показателей технологических процессов, основах комплектации комплексов оборудования, основных характеристиках современного и перспективного горно-транспортного оборудования, об особенностях вскрытия карьерных полей и обоснования систем разработки.

Для студентов специальности «Открытые горные работы» полученный комплекс знаний является лишь необходимой базой для изучения основных специальных дисциплин «Процессы открытых горных работ», «Технология и комплексная механизация открытых горных работ», «Проектирование карьеров», «Планирование открытых горных работ», в ходе которых будут приобретены соответствующие умения и навыки.

Перед студентами смежных специальностей стоит несколько иная задача. Именно в ходе изучения данной дисциплины они должны получить навыки эксплуатационных расчетов горных и транспортных машин в различных технологических схемах, обоснования их выбора для конкретных горно-геологических условий; формирования технологических грузопотоков, схемы вскрытия и конструирования систем разработки, практического анализа технологических процессов как объектов управления; обоснования принимаемых решений. Полученные умения и навыки будут закреплены в ходе курсового проектирования.

В развитии человеческого общества непреходящее значение имеют горное дело и сельское хозяйство, являющиеся источниками естественного сырья. Комплекс технологических процессов по его переработке направлен на приспособление природных богатств к потребностям человека.

Природные химические соединения встречаются в земной коре (литосфере) в виде образований (минералов), приблизительно однородных по своему составу, внутреннему строению и физическим свойствам. Подавляющее число минералов – твердые кристаллические вещества.

Горными породами называют естественные минеральные агрегаты более или менее постоянного состава и строения, слагающие литосферу в виде самостоятельных геологических тел. Горные породы состоят из одного (например, толща гипса, каменной соли) или нескольких минералов.

По происхождению горные породы подразделяют на магматические, или изверженные (гранит, диорит, базальт и др.), осадочные (известняк, глины, пески, песчаники и др.) и метаморфические (гнейс, кристаллические сланцы, мрамор и др.).

Магматические горные породы возникают при остывании и отвердении магмы и лавы; осадочные образуются посредством накопления (осаждения) продуктов разрушения земной коры на дне водоемов и водотоков; метаморфические представляют собой глубоко измененные осадочные и магматические породы под влиянием высоких давлений и температур.

Природные минеральные вещества, которые могут быть использованы человеком для его нужд, называют полезными ископаемыми (минеральным сырьем). Породы, имеющие полезные ископаемые, заключенные в их толще в виде прослоев, прожилков и не используемые в народном хозяйстве, считают пустыми породами.

Полезные ископаемые бывают газообразными (природный газ), жидкими (нефть) и твердыми. Настоящая дисциплина рассматривает только вопросы добычи твердых полезных ископаемых.

Различают полезные ископаемые: металлические (рудные) – сырье для производства черных, цветных, благородных, редких и радиоактивных металлов; неметаллические –сырье для металлургической (доломит, магнезит и др.), химической (сера, бор, фосфориты и др.) и других отраслей промышленности; горючие (уголь, горючие сланцы, торф и др.); строительные горные породы (граниты, мраморы, гравий, глины и др.).

Совокупность свойств, определяющих степень пригодности и экономической эффективности использования, называют качеством полезного ископаемого. Одни качественные свойства относят к полезным (например, теплоту сгорания угля, содержание извлекаемых металлов для руд), другие – к вредным, (например, зольность угля, высокую влажность, содержание примесей, затрудняющих плавку руд).

Естественные скопления полезных ископаемых в земной коре называют месторождениями. Месторождение будет промышленным, если его разработка целесообразна в данных экономических и географических условиях при современном уровне техники и технологии. В противном случае его считают непромышленным.

Массу или объём минерального сырья, заключенного в недрах на определенной площади, считают запасами полезных ископаемых. По народнохозяйственному значению выделяют запасы: балансовые, использование которых экономически целесообразно, и забалансовые, которые могут явиться объектом промышленного освоения, но использовать их в настоящее время экономически невыгодно. К промышленным относят часть балансовых запасов, за исключением проектных потерь. Проектные потери – это часть балансовых запасов, проектируемая к безвозвратному оставлению в недрах. Уровень развития и экономический потенциал государства зависят от производства и потребления минерального сырья.

По расчетам экономистов, среди природных ресурсов, используемых для удовлетворения потребностей общества, минеральные вещества составляют 80 %, а потребляемую энергию производят на 90 % за счет тепла, получаемого при сгорании полезных ископаемых: нефти, газа, угля, торфа. Достаточная обеспеченность общественного хозяйства минерально-сырьевыми ресурсами – непременное условие высоких темпов его развития и национальной безопасности государства.

Дата добавления: 2014-10-31