Основные характеристики руд и пород

Крепость определяется совокупностью многих физико-механических свойств: твердостью, вязкостью, трещиноватостью, слоистостью, наличием инородных включений и прослоев.

Крепость горных пород и руд оценивается коэффициентом

f = осж/10,

где осж — предел прочности породы или руды при сжатии, МПа. По классификации М. М. Протодьяконова все горные породы и руды делятся на 10 категорий и имеют коэффициент крепости от 0,3 до 20 (табл. 1.3).

Устойчивость выражается в способности горного массива, подработанного (обнаженного) снизу или с боков, не обрушаться в течение определенного времени.

Для оценки устойчивости руды и горных пород необходимо знать, какой характер носит их обрушение: происходит ли оно сразу на большой площади или постепенно, на небольших участках в виде вывалов отдельных глыб и слоев; можно ли по внешним признакам предвидеть обрушение и его размеры, имеются ли какие-либо предвестники обрушения или оно происходит внезапно. Горный массив после обнажения может и не проявлять признаков неустойчивости, но через некоторое время под действием внешних факторов, например, горного давления или атмосферных, гидрогеологических агентов, теряет устойчивость и начинает обрушаться.

По строению руды делятся на массивные (плотные, без трещин, включений и слоистости), трещиноватые, слоистые и рыхлые. Строение руды предопределяет кусковатость после ее взрывного дробления.

По плотности различают руды тяжелые (с плотностью более 3,5 т/м3), средние (2,5—3,5 т/м3) и легкие (менее 2,5 т/м3).

Разрыхляемость руды характеризуется коэффициентом разрыхления, представляющим собой отношение объема отбитой разрыхленной руды к объему, который она занимала в массиве. Коэффициент разрыхления для одной и той же руды или породы может колебаться в пределах 1,1—1,6. Это зависит от условий, в которых производится отбойка массива (на свободное пространство или на ранее отбитую рудную массу), и гранулометрического состава отбитой массы. Co временем, по мере уплотнения отбитой руды, коэффициент разрыхления ее уменьшается.

Слеживаемость руды представляет собой способность ее с течением времени к уплотнению и превращению в сплошную, трудноразрыхляемую, несыпучую массу. Склонностью к слеживанию обладают руды, в которых присутствует глинистый материал, другие тонкие липкие фракции и влага. Эта особенность в различной степени может быть проявлена одними и теми же рудами: если при их дроблении (взрывном разрушении) образовалось много мелких, пылеватых частиц, то отбитая масса быстро превратится в несыпучую среду; если мелочи мало, то сыпучесть повышается.

Влагоемкость измеряется количеством воды (дм3), заключенной в 1 м3 руды. В природном состоянии и в отбитом виде руды подразделяют на мокрые, влажные и сухие. Это зависит от притока воды в данной залежи и от влагоемкости руды. На шахтах Кривбасса 1 м3 мартитовых руд может поглощать 200—280 дм3 воды, 1 м3 гематитовых руд — 140—190 дм3 воды, 1 м3 железистых кварцитов — в несколько раз меньше.

Рудные месторождения представлены рудными телами различной формы (рис. 1.1, табл. 1.4).

Длина рудных месторождений по простиранию колеблется от нескольких сотен метров до десятков километров (железорудные месторождения Кривбасса вытянуты по простиранию почти на 100 км, медно-колчеданная линза Дегтярского месторождения — на 4,5 км).

Предельное распространение на глубину еще не определено (предполагают, что месторождения могут достигать глубин до 8 км).

По мощности месторождения делятся на весьма тонкие (до 0,7—0,8 м), тонкие (0,7—3 м), средней мощности (3—10 м), мощные (10—25 м) и весьма мощные (более 25 м).

По углу падения месторождения делятся на горизонтальные и пологие (угол падения от 0 до 18°), наклонные (19—35°), крутонаклонные (36—55°) и крутые (56—90°).

Месторождение характеризуется также рудной площадью, представляющей собой площадь горизонтального сечения данного месторождения, которая обычно переменна по глубине залегания рудных тел.