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 | · скельні;· напівскельні;· щільні;· м'які;· сипучі;· зруйновані. |
| За структурою | · кристалічні;· приховано кристалічні;· склуваті;· порфірові;· уламкові. |
| За текстурою | · масивні;· пористі;· шаруваті. |
До основних фізико-механічних властивостей гірських порід слід віднести:
Щільність в масиві – відношення маси гірської породи в природному заляганні до об’єму, який вона займає. Щільність коливається в широких границях від 0,8 до 23 ( гіпс 2,3, алмаз 3,5, корунд 4 і т.д.)
Міцність характеризується границею міцності, тобто максимальною напругою, яку може витримати зразок породи, вимірюється в МПа
Твердість – здатність гірської породи чинити опір входженню в неї більш твердого інструменту. Твердість обумовлена силою зчеплення частинок. Для оцінки твердості застосовується шкала Мооса.
В’язкість – опір породи силам, які роз’єднують її частинки
Пружність – здатність гірської породи відновлювати свою форму та об’єм після припинення дії зовнішніх сил
Абразивність – здатність гірської породи зношувати деталі, які контактують з нею. За методикою Барона та Кузнєцова показник абразивності визначають як сумарну втрату маси (в мг) стержня, що обертається з частотою 400 об/хв., притиснутого до породи при осьовому навантаженні 150 Н за 10 хвилин.
Коефіцієнт розпушення – відношення об’єму породи в порушеному стані до її об’єму в масиві.
Кускуватість гірських порід характеризується вмістом в ній шматків певного розміру.
Влагоємність – здатність поглинати та утримувати воду.
Коефіцієнт міцності – запропонований М.М. Протод'яконовим і характеризує здатність гірської породи опиратися руйнуванню.
Корисні копалини також мають свою класифікацію:
| № | Класифікаційна ознака | Вид корисної копалини |
| 1 | За умовами утворення | · ендогенні(магматичні, пегматитові, карбонатитові, гідротермальні та ін.);· екзогенні (розсипні, осадові);· метаморфогенні |
| 2 | За походженням | · органічного походження;· неорганічного походження; |
| 3 | За фізичним станом | · тверді;· рідкі;· газоподібні |
| 4 | За умовами залягання | · пластові· жильні та ін |
| 5 | За промисловим використанням | · металеві (рудні)· неметалеві (нерудні)· горючі (паливні)· гідромінеральні |
Давайте детальніше розглянемо корисні копалини за останньою класифікаційною ознакою. До рудних корисних копалин відносяться такі:
· руди чорних металів ( залізо, марганець, хром, титан, ванадій), основні родовища: залізні руди (Криворізький, Кременчуцький, Бєлозерський та Керченський басейни), марганцеві руди (Нікопольське марганцеве родовище), титану (титаноносні кори вивітрювання Волинського масиву та Українського щита), ванадій (Керченський залізорудний басейн, Український щит), хромові руди в Україні не добувають.
· руди легких металів (алюміній) представлені в Приазов’ї, Закарпатті та в межах Українського щита.
· руди кольорових металів (мідь, свинець, цинк, нікель). Родовища міді, свинцю та цинку в Україні невідомі, родовища нікелю виявлені на Побужжі та в Придністров’ї.
· руди рідкісних металів (олово, вольфрам, молібден, ртуть, берилій, літій). Рудо прояви олова відомі в межах Українського щита та Приазов’я; вольфрам – у межах Українського щита, ртутні руди Микитівське родовище на Донбасі), а також на Закарпатті; берилій зустрічається у рудах в межах Українського щита та в Приазов’ї; літій ( Єсаулівське – Донбас, та в межах Українського щита), родовища молібдену в Україні не розвідані.
· руди благородних металів (золото, срібло, платиноїди) золото в Україні видобувають на Закарпатті (Мужіївське родовище), в межах Українського щита, в Донецькому регіоні та у Карпатській золотоносній провінції; родовищ срібла та платини Україна не має.
· руди радіоактивних металів (уран, торій, радій) родовища уранових руд є в Україні в Приазов’ї (Слісевське пегматитове родовище), Донбасі, частково у Карпатах, Побужжі, та серед порід Криворізько-Кременчуцької залізорудної смуги.
· руди розсіяних металів (актиній, рубідій, селен, германій, телур та ін)
До неметалевих корисних копалин відносять такі:
· горно-хімічна сировина ( калійна, кам'яна сіль, сірка, фосфатні руди). Родовища цих корисних копалин відомі в Івано-Франківській, Львівській обл. (калійні солі), Прикарпатті (сірка), Донбасі та Закарпатті (кам'яна сіль), Придністров'я, Прикарпаття та Сумщина (фосфорити), вогнетривкі та бентонітові глини, флюсові вапняки, доломіти, формувальні піски, цеоліти та графіти. Родовища цих корисних копалин відомі на Донбасі (Часовоярське, Новорайське), Придніпров’я (П'ятихатське, Кіровоградське) у Криму
· гірничотехнічна сировина (слюда, азбест, графіт, тальк). Їх родовища виявлені на Побужжі, Приазов’ї, Криворіжжі (слюди, талькові руди), в межах Українського щита (графіт)
· нерудні будівельні матеріали (граніт, лабрадорит, вапняк, мармур, мергель та ін). їх видобувають в межах Українського щита (граніт, вапняк, лабрадорит), на Донбасі (вапняк, мармур, мергель), у Криму (вапняк, мармур), на Закарпатті (мармур)