Элементы залегания месторождений полезных ископаемых

Месторождением называется естественное скопление полезного ископаемого в земной коре, по количеству, качеству и условиям залегания пригодное для промышленного освоения.
Полезное ископаемое — природное минеральное образование земной коры неорганического и органического происхождения. которое может быть с достаточным экономическим эффектом использовано в сфере материального производства.

Каменный уголь — твердое горючее полезное ископаемое растительного (частично животного) происхождения, содержащее некоторое количество минеральных примесей; в земной коре залегает пластами.

Угольным пластом принято называть геологическое тело, сложенное однородной осадочной породой, ограниченное двумя приблизительно параллельными поверхностями и занимающее значительную площадь. Пласт (или залежь угля иной формы) имеет три измерения: длину, ширину и толщину которые называют соответственно его простиранием, падением и мощностью. Кроме того, различают линию простирания, линию и угол падения пласта.

Линией простирания называют линию, образующуюся при пересечении поверхности (кровли млн почвы) пласта с горизонтальной плоскостью (АБ, рис. 1.1, а).
Простирание пласта (залежи) определяется азимутом направления линии простирания.

Азимут — угол между плоскостью магнитного меридиана в заданной точке, лежащей в пределах месторождения, и вертикальной плоскостью, проходящей через данную точку и линию простирания (рис. 1.2). Азимут отсчитывается от магнитного меридиана по часовой стрелке.

Падение пласта или его наклон к горизонтальной плоскости измеряется углом падения а, образованным линией падения и ее проекцией на эту плоскость (см. рис. 1.1, а).

Все пласты в период своего образования залегали в земной коре более или менее горизонтально. Затем под действием тектонических процессов они собирались в складки, крылья которых располагались под любыми углами падения (от 0 до 90°) и даже были опрокинуты, т. е. заняли такое положение, при котором породы, образовавшиеся ранее, оказались расположенными выше пород более позднего происхождения.

Положение пласта (залежь угля) в толще пород определяется элементами залегания в данной точке с координатами х, у, г (простиранием, азимутом), падением (углом падения) и мощностью пласта, а также глубиной залегания, т. е. расстоянием по вертикали от земной поверхности до кровли пласта (змоалежи).

По углу падения пласты в соответствии с ПТЭ (Правила технической эксплуатации угольных и сланцевых шахт) делят на четыре группы: пологие с углом падения до 18°, наклонные— от 18 до 35°; крутонаклонные — от 35 до 55° и крутые — от 55 до 90°.

Выше и ниже угольного пласта залегают вмещающие горные породы. Толща пород, залегающих над пластом полезного ископаемого, называется кровлей пласта, а залегающая под пластом — почвой пласта.

Расстояние между почвой и кровлей пласта по нормали называется мощностью пласта m (см. рис. 1.1, б). По мощности пласты разделяют на четыре группы: весьма тонкие мощностью до 0,7 м; тонкие — от 0,71 до 1,2 м; средней мощности — от 1,21 до 3,5 м и мощные — свыше 3,5 м.

Различают пласты простого и сложного строения. Пласт простого строения состоит из полезного ископаемого (см. рис.1.1, б).
В пласте сложного строения уголь разделяется на отдельные слои (пачки) прослойками породы (см. рис. 1.1, в). Пласты сложного строения имеют полную и полезную мощность. Мощность пласта вместе с находящимися в нем прослойками породы называют полной мощностью. Полезная мощность пласта равна его полной мощности, за вычетом суммы мощностей всех прослойков породы. Суммарную мощность пачек полезного ископаемого и прослойков породы, фактически вынимаемых при разработке, называют вынимаемой мощностью пласта.

Часть пласта, выходящую на земную поверхность или находящуюся неглубоко от нее под наносами, называют выходом пласта или хвостом его. Пласт на выходах на большую или меньшую глубину обычно является некондиционным вследствие ухудшения качества угля из-за его окисления. Несколько пластов каменного угля, залегающих в определенной толще вмещающих пород, составляют свиту.