Учебное пособие: Основы гірничого виробництва
У першій половині XIXст. були проведені роботи з механізації транспортування корисних копалин. На багатьох рудниках і шахтах стала використовуватися канатна відкатка, при якій вагонетки прикріплялися до нескінченно рухомого канату, закріпленого між двома шківами, один з яких приводився в рух або конем, або паровою машиною.
Найбільш цікаві винаходи у галузі транспортування корисних копалин були зроблені в золотопромисловості. У 1861 р. інженером А.Лопатіним був винайдений так званий пісковоз. Це був перший стрічковий конвеєр, призначений для транспортування золотоносних пісків до машин, а відмитих пісків у відвал. Лопатін широко застосовував свій винахід на копальнях Східного Сибіру. Заглиблення гірничих виробок і збільшення їх довжини різко погіршили рудничну атмосферу. Це призвело до зростання числа вибухів в шахтах. Застосування парової машини в рудниках також викликало ряд великих катастроф. Тому проблему провітрювання шахт стала дуже гострою. У XIXст. застосовуються поршневі вентилятори, діаметр поршня доходив до 5,5 м. Громіздкість і мала ефективність таких вентиляторів змушувала шукати нове рішення. Новим засобом став відцентровий вентилятор.
Уперше успішно працюючий відцентровий вентилятор був винайдений інженером А.А.Саблуковим в 1832 р. Проблему освітлення в шахтах вирішив винахід в 1815 р. англійським хіміком Г.Деві вибухобезпечної лампи.
Перша конструкція бурового верстата для обертального буріння була виготовлена у 1862 р., яка пізніше була удосконалена і забезпечена важільним регулятором тиску коронки на вибій. У другій половині дев'ятнадцятого століття масштабне будівництво залізниць і каналів, а також розвиток гірничовидобувних робіт привів до необхідності переміщення великих мас землі, яке вже не могло бути здійснене за допомогою ручної праці землекопів. Це привело до активного розвитку різноманітних землерийних машин. Так, наприклад, у Німеччині застосовувалися «будівельні локомобілі», оснащені одноканатними грейферами.
У 1906 р. англієць Сеткайф сконструював стрічковий конвеєр для пластів невеликої потужності. Спочатку в конвеєрі застосовувались бавовняні стрічки, а пізніше - прогумовані.
Після першої Світової війни, одночасно із загальним розвитком техніки, активізувався і розвиток екскаваторів. Двигуни внутрішнього згорання і електропривод, застосування гусеничного (і крокуючого) ходу дозволили істотно збільшити потужності і мобільність екскаваторів. Екскаватори стали повноповоротними, збільшилася номенклатура їх робочого устаткування (пряма і зворотна лопата, драглайн, струг і ін.) і сфера їх застосування (розкривні, тунельні роботи і ін.). У США і в Росії удосконалювалися одноківшові екскаватори. Вже на початку 50-х років XX століття використовувалися гігантські екскаватори з ковшами об'ємом до 30 куб.м.
У Німеччині та Франції почали будувати все більш могутні багатоковшові екскаватори.
Революція в розвитку гірничих робіт наступила із застосуванням для приводу машин і механізмів електроенергії. На зміну малопотужним машинам приходять високопродуктивні машини і механізми. Для буріння свердловин застосовувались верстати ударно-канатного буріння, на зміну яким прийшли шарошкові та ін. високопродуктивні верстати. Зростає місткість ковша і параметри кар'єрних і розкривних екскаваторів. Все ширше застосовуються драглайни.
Ростуть об'єми видобутку бідної залізної руди, яка раніше не вважалася корисною копалиною через низький вміст корисного компоненту, у зв'язку з чим в 50-х роках почалося будівництво великих ГЗК.
У наш час глибина сучасних кар'єрів досягла відмітки 300-450 м, а в деяких випадках до 800 м. Щорічно з кар'єру вивозяться десятки, а іноді і сотні мільйонів кубометрів гірської маси, які можна також використати не тільки в гірничій промисловості, а і в інших галузях народного господарства.
Таким чином, зараз гірська справа забезпечує сировинний ресурс промисловості, транспорту, сільського господарства і будівництва. Вона є суспільним виробництвом, в якому працюють сотні тисяч людей.
Давайте з Вами визначимося з основними поняттями , якими ми будемо оперувати в процесі вивчення курсу ОГВ:
Гірнича справа – розділ техніки, який охоплює комплекс процесів по видобутку корисних копалин з надр землі та їх первинної обробки.
Мінерал - природне хімічне поєднання, яке однорідне за складом та будовою та є складовою частиною гірських порід та руд (кварц, кальцит, магнетит). Вони зустрічаються у природі в твердому стані (кварц, слюда, кальцит), рідше в рідкому (самородна ртуть) та газоподібному (сірководень). Виникають мінерали в результаті різноманітних фізико-хімічних процесів, які відбуваються в земній корі, включаючи життєдіяльність мікроорганізмів. В природі відомо близько 2000 мінералів. Мінерали класифікують за хімічним складом та кристалічною структурою та поділяють на самородні, сульфіди, окисли, галоїди та солі кисневих кислот.
Гірська порода – геологічне тіло, яке складене агрегатами мінералів більш-менш постійного складу та утворене при різноманітних геологічних процесах всередині землі та на її поверхні. Гірські породи складаються з одного або декільком мінералів (мармур, граніт та ін).
Корисна копалина – гірські породи або мінерали, які видобуваються з надр землі з метою їх подальшого використання. Корисні копалини в природі зустрічаються у декількох станах – твердому (вугілля, руда, мармур), рідкому(нафта) та газоподібному (природний газ). Корисні копалини в залежності від використання поділяються на руди чорних та кольорових металів( вугілля, залізна руда, марганець, цинк та ін), хімічну сировину (сіль, сірка, апатит та ін) та будівельні матеріали (граніт, мармур, вапняк).
Родовище корисної копалини – природне скупчення корисної копалини в земній корі, яке має геологічну та просторову відособленість від оточуючих гірських порід. Родовище називають промисловим, якщо його розробка економічно доцільна, непромисловим – у протилежному випадку.
Порожня порода – це гірська порода, яка не містить корисної копалини або містить її у недостатній кількості. Поняття корисна копалина та порожня порода досить відносні. При розробці рудних родовищ вапняк та глина є порожніми породами, оскільки вони не містять заліза, а на родовищах будівельних матеріалів ці ж гірські породи є корисними копалинами.
Гірська маса – вся маса руди та порожньої породи, яка видається на поверхню шахти (кар’єру) як в змішаному вигляді, так і окремо.
Класифікують гірські породи за різними ознаками:
| Класифікаційна ознака | Вид гірської породи |
| За агрегатним станом |
· тверді (руда, вугілля та ін); · рідкі (нафта, вода); · природні гази. |
| За походженням |
· магматичні (утворені в процесі охолодження та затвердіння магматичних розплавів в надрах землі та на її поверхні); · осадові (утворюються в результаті руйнування раніш сформованих гірських порід та наступного накопичення та перетворення продуктів цього руйнування); · метаморфічні (утворюються з магматичних та осадових порід, які піддаються впливу високих температур, тиску та хімічних речовин) |
| В залежності від характеру зв'язків |
· пухкі (пісок, гравій, галька); · зв’язні (глини, суглинки, боксити); · тверді – скельні та напівскельні (граніти, гнейси). |
| Як об’єкт гірничих розробок |
К-во Просмотров: 257
Бесплатно скачать Учебное пособие: Основы гірничого виробництва
|