Вихідні теоретичні положення

Кривий Ріг 2003

Паранько І.С., Смірнова Г.Я., Євтєхов Є В. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу «Основи геології» для студентів денної форми навчання напрямку «Гірництво» - Кривий Ріг, КТУ, 2003.- 48 с.

Викладено основні теоретичні положення необхідні для виконання лабораторних робіт, послідовність їх виконання, акцентовано увагу на самостійній роботі студентів. В додатках наводяться зразки оформлення геологічних розрізів, стратиграфічних колонок, умовних позначень.

Рецензенти:

Жуков С.О. - зав. кафедрою гірничого, промислового та цивільного будівництва доктор технічних наук, професор.

Новітній Ю.М. - зав. кафедрою відкритих гірничих робіт, кандидат технічних наук, доцент.

Друкується згідно з рішенням методичної ради Криворізького технічного університету. Протокол № 3 від 22 квітня 2003 р.

ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

Геологічна освіта є одним з найважливіших елементів підготовки гірничих інженерів, які могли б при будь-яких гірничо-геологічних умовах успішно вирішувати проблеми екологічно чистого та безвідходного освоєння надр. Успішне розв'язання проблеми комплексного використання надр при мінімальній шкоді навколишньому середовищу можливе лише при умові поєднання досягнень геології з новими технологіями розробки родовищ корисних копалин і їх збагачення. Це вимагає підготовки нового покоління фахівців гірничої справи, які б володіли знаннями не тільки про природу, склад та будову родовищ, але мали загальне уявлення про вміщуюче їх середовище, тобто геоструктури, земну кору і Землю в цілому як природну систему.

Геологія всебічно вивчає середовище до якого приурочене гірниче виробництво. Вона дає ключ до пізнання та прогнозування умов проведення гірничих робіт. Подальший науково-технічний прогрес в гірничо-видобувній промисловості стає неможливим без глибокого вивчення та врахування природних умов розробки родовищ.

Висококваліфікований гірничий інженер повинен володіти знаннями про будову Землі, її виникнення та розвиток, розуміти роль поверхневих та глибинних процесів при формуванні сучасного вигляду нашої планети та родовищ корисних копалин, знати механізми походження природних геологічних процесів на земній поверхні та в її надрах, прогнозувати їх наслідки, передбачати вплив техногенезу на зміни природних процесів і явищ, вміти прогнозувати вплив проведення гірничо-видобувних робіт на зміни в геологічному середовищі тощо.

Враховуючи зазначене, а також з метою розвитку самостійного мислення та надбання навичок практичної діяльнос-

-ті, навчальним планом для студентів денної форми навча спеціальностей 7.090301.02 - підземна розробка родовщ 7.090301.03 - відкрита розробка родовищ. 7.090302 - збага-чення корисних копалин і 7.090303 - гірниче будівництво передбачено вивчення дисципліни "Основи геології".

Лабораторні заняття передбачають закріплення лекцій-ного теоретичного матеріалу та встановлення зв'язку навча-льного процесу з практичними задачами виробництва. Вихо-дячи з цього методика занять зводиться до наступного:

1) практичні вправи виконуються студентами за індиві-дуальними завданнями;

2) тема занять тісно пов'язана з лекційним курсом;

3) виконання вправ передбачає знайомство студентів з методами та прийомами складання геологічних графічних до-кументів (геологічних схем, карт, розрізів, стратиграфічних колонок, їх аналізу їх і узагальнення отриманих результатів у вигляді конкретних висновків;

4) в методичній частині до вправ наводяться теоретичні положення за змістом теми, яка розглядається, а також пода-ється перелік рекомендованої літератури, вивчення якої є не-обхідною умовою успішного виконання завдання.

Заняття проводяться в наступному порядку:

- пояснення мети занять, основних теоретичних поло-жень, методики виконання роботи та опитування студентів з метою перевірки підготовки до заняття - 25-30 хв;

- роздача індивідуальних завдань - 5-10 хв;

- виконання завдання студентами, індивідуальні консу-льтації-40-55 хв;

- почерговий захист студентами звітів з попередніх тем (проводиться паралельно з виконанням індивідуальних за-вдань);

- видача домашнього завдання - 5- 10 хв.

Кожне наступне завдання включає елементи попере-днього, що дозволяє студентам засвоювати ослідовність чення курсу.

Перевірка знань теоретичних і практичних основ курсу проводиться в процесі здачі заліку з врахуванням виконаних впродовж навчального періоду лабораторних робіт.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1

ЕЛЕМЕНТИ ЗАЛЯГАННЯ ГІРСЬКИХ ПОРІД

Мета занять

Оволодіння студентами прийомів заміру елементів залягання гірських порід, необхідними навичками роботи з гірничим компасом.

Вихідні теоретичні положення

Однією з важливих задач курсу "Основи геології" є набуття студентами навичок користування гірничим компасом за допомогою якого заміряють елементи залягання гірських порід. Форми залягання осадових, інтрузивних, метаморфічних порід дуже різноманітні, що пояснюється різко відмінними умовами їх формування. Для осадових утворень формою залягання є верства, яка складена однорідними породами і обмежена більш-менш паралельними поверхнями.

Під верствою слід розуміти геологічне тіло відносно однакової потужності на значній площі, складене однорідною осадовою породою, обмеженою двома поверхнями нашарування. Здебільшого верству називають за назвою породи. Наприклад, верства вапняку, верства пісковику і т.д.

У верствуватій товщі осадових порід кожна верства відокремлена від порід які залягають вище або нижче, поверхнею нашарування. Поверхня, яка обмежовує верству знизу, називається підошвою, а зверху - покрівлею. Таким чином, кожна верства має покрівлю та підошву. В осадовій товщі, складеній різними породами, покрівля верстви, яка залягає

знизу одночасно є підошвою верстви, що залягає на останньому (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Основні елементи верстви

АБ - горизонтальна потужність; АГ - вертикальна потужність: АВ — істинна

потужність.

1 - верства конгломератів; 2 - верства пісковиків; 3 верства аргілітів; 4 -верства вапняків; 5 - елементи верстви: І - покрівля верстви алевролітів або підошва верстви пісковиків, 2 - покрівля верстви пісковиків або підошва верстви вапняків, З покрівля верстви вапняків або підошва верстви конгломератів.

Верства характеризується певною потужністю. Розрізняють істинну, вертикальну та горизонтальну потужності (рис. 1.1). Істинною потужністю називається найкоротша відстань між покрівлею та підошвою верстви. Вертикальна потужність - це відстань по вертикалі від будь-якої точки покрівлі до підошви верстви, а горизонтальна потужність відповідає відстані по горизонталі від будь якої точки покрівлі до підошви верстви, заміряна поперек його простягання.

Положення нахиленої верстви в просторі визначається орієнтуванням лінії простягання, лінії падіння та кутом падіння (рис. 1.2).

Лінія простягання ~ це лінія перетину верстви ч горизонтальною площиною. Положення лінії простягання відносно сторін світу називається азимутом простягання. Іншими

словами азимут простягання - це кут між лінією умовного меридіану, проведеного через точку спостереження та лінією простягання.

Падіння верстви - це певний її нахил до горизонтальної площини. Він має певний напрямок, а також характеризується кутом падіння. Кут падіння - це кут між площиною верстви (пласта) та горизонтальною площиною. Напрямок падіння визначається лінією, проведеною на площині падіння перпендикулярно до лінії простягання. Така лінія називається лінією падіння. Лінія падіння, як і лінія простягання, також займає певне положення відносно сторін світу, яке називається азимутом падіння.

А зимут падіння - це кут між лінією умовного меридіану, проведеного в точці спостереження та лінією падіння. Азимут падіння завжди перпендикулярний азимуту простягання, завдяки чого різниця між кутом азимуту простягання та азимуту падіння завжди буде рівною 90°.

Рис. 1.2. Елементи залягання нахиленої верстви гірської породи

а-а лінія простягання, b-b лінія падіння, а - кут падіння.

Азимут падіння, азимут простягання та кут падіння називаються елементами залягання верстви, які визначають її положення в просторі.

На картах або схемах елементи залягання показують спеціальними загально прийнятими значками (рис. 1.3). На-

прямок довшої лінії такого зачка відповідає напрямку ази- муту простягання. Коротша лінія, проведена перпендикулярно до лінії простягання, показує напрямок азимуту падіння, а цифри біля неї означають величину кута падіння. Довжина довгої лінії рівна 10 мм, короткої 2 мм.