В современном понятии к полезным ископаемым относятся естественные минеральные вещества, добываемые из недр земли и находящие себе применение в различных отраслях промышленности народного хозяйства. Они разделяются на два основных вида - первый, требующий предварительной обработки и второй - идущий в применение в чистом виде.
Древние греки называли нашу Землю матерью Геей, сравнение с матерью они делали не случайно. Как мать, дающая своему ребенку самое ценное - жизнь, так и Гея отдавала людям свои богатства.
Что было бы с постоянно развивающейся промышленностью и культурой, если бы мы не обладали в недрах Земли неистощимыми запасами горючего в виде угля и руд для выплавки из них различных металлов. Человек не может обойтись без металлов в любой сфере своей деятельности. Если сельское хозяйство доставляет пищу нашему телу, то никакая работа в нем не может выполняться без инструментов и деталей, сделанных из металлов. В самом деле, чтобы вспахать землю, необходим плуг, с глубокой древности для корчевки корней и пней используется мотыга. Засеянное поле необходимо заборонить, созревшие колосья надо сжать, затем обмолотить, - и везде нужен металл. Для приготовления и хранения продуктов питания также необходим металл. Медицина не может, обойтись без метала, как и любая сфера деятельности человека. Даже деревянные предметы и изделия не могут быть изготовлены без металла.
Армирующие элементы металлических анкеров изготовляют, как правило, из круглой стали диаметром 16—24, реже 30—32 мм.
Для изготовления стержней железобетонной анкерной крепи, как правило, используется арматурная сталь диаметром 8—20 мм или стальной канат диаметром 6—16 мм.
Сталь представляет собой сплав железа с углеродом, в котором имеются незначительные примеси марганца, кремния, фосфора и серы. Сталь подразделяют в зависимости от содержания в ней углерода на три группы: низкоуглеродистую, среднеуглеродистую и высокоуглеродистую. С увеличением содержания углерода прочность и твердость стали увеличивается, но при этом сталь, как правило, становится более хрупкой. Это необходимо учитывать при выборе арматурной стали, используемой в качестве армирующих стержней адгезионных анкеров — чем более податливая крепь необходима, тем лучше применять менее углеродистые стали.
Проходка открытых геологоразведочных выработок осуществляется на всех стадиях разведочных работ. При выполнении предварительной разведки объемы горных работ зависят от мощности наносов и сложности геологического строения района. При геологическом картировании предусматривают проходку канав или траншей из расчета получения одного обнажения ори¬ентировочно на 2,5 - 4 к/метра квадратного заданного масштаба. Для вскрытия, прослеживания и опробования рудных тел в различных условиях обнаженности обычно принимают дополнительно от 1,5 до 5 тыс. м. куб. объема канав на 1 к/метра квадратного площади, в которой размещаются рудные тела. На этой стадии разведки рудные тела, получившие положительную оценку, детально разведуются канавами (через 10 - 20 м) или траншеями (при мощности жил менее 1м). При детальной разведке планируются такие объемы канав и траншей, которые дают надежные исходные данные для проектирования рудника.
Основными факторами можно считать доступность объекта работ для различных видов транспорта и категорию пород, характеризующую трудность их разработки тем или иным способом.
В настоящее время ручная проходка канав применяется лишь на тех геологических объектах, где по тем или иным причинам невозможно использование других, более прогрессивных способов.
Самым распространенным в настоящее время является буровзрывной способ проходки, на долю которого приходится около 60% общего объема работ. Это объясняется тем, что он пригоден практически в любых горно-геологических условиях и не требует больших затрат.
Проведение канав взрывом на выброс иногда оказывается экономически целесообразнее в сравнении с использованием землеройной техники на участках с небольшими годовыми объемами проходки. Однако необходимость ручной доработки канавы после взрыва с целью удаления слоя пород, деформированного взрывом, а также существенные затруднения, связанные с засыпкой выработки и рекультивацией почвенного слоя, делают этот способ в некоторых случаях нецелесообразным.
Основными факторами можно считать доступность объекта работ для различных видов транспорта и категорию пород, характеризующую трудность их разработки тем или иным способом.
В настоящее время ручная проходка канав применяется лишь на тех геологических объектах, где по тем или иным причинам невозможно использование других, более прогрессивных способов.
Самым распространенным в настоящее время является буровзрывной способ проходки, на долю которого приходится около 60% общего объема работ. Это объясняется тем, что он пригоден практически в любых горно-геологических условиях и не требует больших затрат.
Проведение канав взрывом на выброс иногда оказывается экономически целесообразнее в сравнении с использованием землеройной техники на участках с небольшими годовыми объемами проходки. Однако необходимость ручной доработки канавы после взрыва с целью удаления слоя пород, деформированного взрывом, а также существенные затруднения, связанные с засыпкой выработки и рекультивацией почвенного слоя, делают этот способ в некоторых случаях нецелесообразным.
Тампонирование горных пород применяют для изоляции горных выработок от водопритока, закрепления несвязных водонасыщенных или сухих пород, укрепления нарушенных пород и улучшения условий работы крепи в сложных горно-геологических условиях.
В несвязных породах задачей тампонажа является скрепление зерен, слагающих породу, для создания устойчивого массива и проведения по нему выработок обычным способом. Для тампонажа скальных трещиноватых пород применяют цементные и цементно-глинистые растворы, а для несвязных песчаных - химические растворы на основе карбамидных смол.
Цементные растворы затворяют чистой водой. Для ускорения схватывания применяют хлористый кальций, который добавляют к массе цемента в количестве до 3%. Водоцементное отношение составляет от 0,6 до 1. В раствор также вводят следующие добавки: поверхностно-активные вещества, например сульфитно-спиртовую барду и минеральные стабилизаторы (глину, глинопорошки), которые повышают агрегатную устойчивость цементного раствора.