ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Ранее мы уже говорили о трех обязательных этапах освоения минеральных ресурсов недр:

обеспечение доступа с земной поверхности к месторождению;

придание горным породам подвижности;

выдача полезных ископаемых и «пустых» пород в подвижном состоянии к пунктам их переработки и отвалообразования (складирования).

Новое для вещества литосферы свойство — подвижность — может быть обе­спечено в рамках применяемых горных технологий либо дезинтеграцией (разру­шением) этого вещества в заданном объеме, либо изменением его агрегатного со­стояния (например, выплавкой серы), либо путем создания условий для миграции с места залегания только полезного компонента — физических (нефть, газ, вода) ;1ли химических (выщелачивание).

Для твердых полезных ископаемых доминирующее положение занимает пер­вый вариант и ограниченное — второй и третий. Третий же вариант является основным для жидких и газообразных полезных ископаемых.

Для дезинтеграции твердых литосферных образований применяются различ­ные способы разрушения, различающиеся по виду используемой энергии:

механическое разрушение;

взрывное разрушение;

термическое разрушение;

электрофизическое разрушение.

На современном уровне наших знаний и возможностей в горнодобывающей промышленности в основном применяют взрывной и механический способы. Причем последний применяется в нескольких модификациях, зависящих от ме­ханизма разрушения горных пород:

резание; ~ удар;

раздавливание;

гидравлическое воздействие.

В горном деле в качестве объекта техногенного воздействия рассматриваются массивы горных пород и собственно горные породы.

По аналогии с геологическими терминами под массивом горных пород пони­мается вся их совокупность в границах месторождения или его части. В такой по­становке любой массив состоит из участков, сложенных конкретными горными породами. О типах горных пород по их генезису мы уже говорили ранее.

Теперь рассмотрим свойства горных пород в связи с требованиями горных технологий, практически все показатели которых в той или иной степени опреде­ляются этими свойствами.

Поэтому среди огромного разнообразия физико-механических свойств гор­ных пород выделяют группу «свойств геотехнологических».

Так как понятие «разработка полезного ископаемого» включает в себя ши­рокий комплекс различных по содержанию работ, то и перечень геотехнологиче­ских свойств пород достаточно велик.

Наиболее существенными из этих свойств, оказывающих влияние на эффек­тивность разрушения горных пород и ведения горных работ, являются строение и сложение пород, слоистость, прочность, крепость, пористость, вязкость, упру­гость, твердость, пластичность, разрыхляемость и др.

Горные породы состоят из минеральных частиц, связанных между собой си­лами молекулярного сцепления и трения. Механическая характеристика горных пород выражается формулой

x = C + kTN,

где т — касательные напряжения на площадке сдвига; С — сила сцепления между отдельными частицами; кТ— коэффициент трения (кт = tgtp); tp — угол внутрен­него трения; N— нормальная сила.