C U P R I N S

 

Introducere

15

Partea I  PROSPECTAREA ZĂCĂMINTELOR DE SUBSTANŢE MINERALE UTILE

CAPITOLUL 1  Zăcăminte de substanţe minerale utile

19

A. Formele zăcămintelor de substanţe minerale utile

19

1.  Zăcăminte stratiforme

20

2.  Zăcăminte de forme neregulate

21

3.  Zăcăminte filoniene

21

4.  Zăcăminte lenticulare şi sub formă de cuiburi

23

B. Zăcăminte de minereuri şi substanţe nemetalifere

23

1.  Zăcăminte endogene sau magmatice

24

2.  Zăcăminte exogene

27

3.  Zăcăminte metamorfogene

28

C. Zăcăminte de cărbuni

29

1.  Compoziţia chimică, petrografică şi clasificarea cărbunilor

29

2.  Formarea cărbunilor

30

CAPITOLUL 2  Caracteristicile geometrice ale zăcămintelor

31

A. Elementele geometrice ale zăcămintelor

31

1.  Direcţia, înclinarea şi grosimea zăcămintelor

32

2.  Determinarea elementelor geometrice

33

3.  Adîncimea stratelor

43

B. Cute - falii

44

1.  Dislocările în plan orizontal - Cutele

45

1.1.  Formarea cutelor

45

1.2.  Elementele unei cute şi clasificarea lor

46

2.  Dislocările în plan vertical - Faliile

50

3.  Rezolvarea formelor cutate

53

3.1.  Reprezentarea grafică a formelor şi a complexului zăcămint-falie

53

3.2.  Determinarea elementelor geometrice ale unei cute

54

4.  Elementele geometrice ale complexului zăcămînt-falie

56

5.  Rezolvarea complexului zăcămlnt-falie

58

5.1.  Falii diagonale

59

5.2.  Falii transversale

62

5.3.  Falii direcţionale

62

5.4.  Rezolvarea faliilor în cazul formelor cutate

66

6.  Executarea profilelor

67

7.  Gradul de perturbare a zăcămintelor ca urmare a deranjamentelor tectonice

71

CAPITOLUL 3  Prospecţiunea. Obiectivele şi etapele prospecţiunii

75

A. Obiectivele şi etapele prospecţiunii

75

B. Premizele geologice ale lucrărilor de prospecţiune

76

1.  Premizele magmatice

76

2.  Premizele litologice

80

3.  Premizele statigrafice

81

4.  Premizele metamorfice

81

5.  Premizele structurale

82

6.  Premizele geochimice

83

C. Metodele de prospecţiune

84

1.  Metodele geologice

85

2.  Metodele geofizice

85

3.  Metodele geochimice

87

4.  Metodele geobotanice

88

CAPITOLUL 4  Metode geologice de prospecţiune

88

A. Prospecţiunea prin cartarea geologică în deschideri naturale şi artificiale

89

1.  Indicaţii naturale directe

90

2.  Indicaţii naturale indirecte

92

B. Prospecţiunea prin cartarea geologică pe baza fragmentelor

95

C. Prospecţiunea prin cartarea geologică pe baza concentratelor de minerale grele

96

CAPITOLUL 5  Prospecţiunea gravimetrică

97

A. Bazele fizice ale prospecţiunii gravimetrice

97

B. Determinarea acceleraţiei gravităţii cu ajutorul pendulului

102

C. Determinarea relativă a acceleraţiei gravităţii cu ajutorul gravimetrelor

103

D. Măsurarea derivatelor potenţialului gravitaţiei cu ajutorul balanţei de torsiune

104

E. Interpretarea rezultatelor prospecţiunii gravimetrice

105

CAPITOLUL 6  Prospecţiunea magnetometrică. Metodele magnetometrice

de prospecţiune

109

A. Bazele fizice ale prospecţiunii magnetice

109

B. Elementele magnetismului terestru

113

C. Cîmpul geomagnetic normal şi anomaliile cîmpului geomagnetic

115

D. Măsurarea elementelor cîmpului geomagnetic

116

CAPITOLUL 7  Prospecţiunea electrometrică

119

A. Bazele fizice ale metodelor electrometrice de prospecţiune

119

1.  Utilizarea curentului electric continuu

119

2.  Utilizarea curentului electric alternativ

124

3.  Activitatea electrochimică naturală

124

B. Metode de prospecţiune şi carotaj electric bazate pe fenomene naturale

126

C. Metode de prospecţiune şi carotaj electric bazate pe curent continuu

128

1.  Metoda liniilor echipotenţiale

128

2.  Metoda rezistivităţilor

128

3.  Carotajul reziştivităţii aparente

131

D. Metode de prospecţiune şi carotaj electric bazate pe curent alternativ

131

CAPITOLUL 8  Prospecţiunea seismică

133

A. Bazele fizice ale prospecţiunii seismice

133

B. Producerea şi propagarea undelor elastice

135

C. Viteza de propagare a undelor elastice în roci

138

D. Producerea efectivă a undelor elastice

140

E.  Înregistrarea sosirii undelor elastice la suprafaţa solului

140

F. Metoda seismometrică de prospecţiune bazată pe refracţia undelor elastice

142

G. Metoda seismometrică de prospecţiune bazată pe reflexia undelor elastice

144

CAPITOLUL 9  Prospecţiunea radiometrică

146

A. Bazele fizice ale metodelor radiometrice

146

1.  Radioactivitatea naturală

146

2.  Radioactivitatea provocată

148

3.  Proprietăţile radioactive ale rocilor

149

B. Metode şi aparate de măsură folosite în prospecţiunea radiometrică

149

1.  Metode de ionizare

150

2.  Metode  emanometrice

152

3.  Carotajul radioactiv

152

CAPITOLUL 10  Metode geochimice şi geobotanice de prospecţiune

153

A. Metode geochimice

153

B. Metode geobotanice

154

Partea II-a  EXPLORAREA ZĂCĂMINTELOR DE SUBSTANŢE MINERALE UTILE

PRIN LUCRĂRI MINIERE

CAPITOLUL 11  Explorări miniere. Generalităţi

155

A. Obiectivele explorării

155

B. Clasificarea explorărilor şi metodele de explorare

155

1.  Clasificarea explorărilor pe etape şi caracteristicile acestora

156

2.  Clasificarea explorărilor după metodele de lucru

158

3.  Clasificarea explorărilor după natura substanţelor minerale utile

158

CAPITOLUL 12  Explorarea prin lucrări miniere

159

A. Criterii de proiectare a lucrărilor miniere de explorare

159

B. Întocmirea proiectelor lucrărilor de explorare

162

C. Tipuri şi secţiuni de lucrări miniere de explorare

163

1.  Şanţuri şi tranşee

164

2.  Puţuri de mină (şurfurile)

166

3.  Puţuri de explorare

168

4.  Galerii de explorare

170

5.  Plante înclinate

172

6.  Suitori şi coborîtori

173

D. Alegerea trasajului lucrărilor de explorare preliminară

177

E. Alegerea metodelor de explorare raţională

178

CAPITOLUL 13  Săparea lucrărilor miniere de explorare orizontale şi înclinate

181

A.  Săparea lucrărilor miniere orizontale

181

1.  Alegerea metodelor şi a profilului de săpare al galeriilor

182

2.  Perforarea găurilor de mină

184

2.1.  Perforarea mecanică percutantă

184

2.2.  Perforarea mecanică rotativă

191

3.  Încărcarea şi procedeele de aprindere a încărcăturilor găurilor de mină

193

4.  Explozivii industriali şi caracteristicile lor

195

4.1.  Explozivi industriali

198

4.2.  Caracteristicile principale ale explozivilor

198

4.3.  Clasificarea explozivilor

201

4.4.  Explozivi uzuali folosiţi în minele şi şantierele de explorare din ţara noastră

202

5.  Determinarea numărului, diametrului şi lungimii găurilor de mină

204

6.  Consumul specific de explozivi

207

7.  Amplasarea găurilor de mină în frontul de lucru

209

8.  Evacuarea materialului din frontul de lucru

212

9.  Organizarea muncii pe bază de grafic ciclic la săparea unei galerii de explorare

215

10.  Securitatea muncii

216

11.  Săparea galeriilor de explorare cu metode speciale

218

B. Săparea lucrărilor miniere de explorare înclinate

219

CAPITOLUL 14  Susţinerea şi amenajarea lucrărilor miniere de explorare

orizontale şi înclinate

223

A. Noţiuni asupra presiunii rocilor

223

B. Susţinerea galeriilor de explorare

227

1.  Susţinerea în lemn

227

2.  Susţinerea în zidărie

232

3.  Susţinerea metalică

234

4.  Susţinerea combinată

238

5.  Susţinerea ancorată

238

6.  Torcretarea

239

C. Susţinerea planelor înclinate, suitorilor şi coborîtorilor

240

1.  Susţinerea planelor înclinate

240

2.  Susţinerea suitorilor şi coborîtorilor

240

CAPITOLUL 15  Săparea şi susţinerea puţurilor de explorare

242

A. Generalităţi

242

B. Alegerea profilului puţului de explorare

243

C. Instalaţii de suprafaţă şi utilaje pentru săparea puţurilor de explorare

244

D. Săparea gurii puţului

246

E. Lucrări de perforare şi împuşcare la săparea puţurilor

246

F. Evacuarea materialului

248

G. Aerajul şi iluminatul puţurilor de explorare în săpare

250

H. Evacuarea apei

250

I. Susţinerea puţurilor

251

1.  Susţinere provizorie

251

2.  Susţinere definitivă

251

2.1.  Susţinerea definitivă a puţurilor, cu lemn

251

2.2.  Susţinerea cu zidărie definitivă

254

2.3.  Susţinerea definitivă în beton

255

J. Organizarea lucrului la săparea puţurilor de explorare

255

K. Săparea şi susţinerea puţurilor de explorare prin metode speciale

256

1.  Săparea cu palplanşe

256

2.  Săparea cu trusă tăietoare şi susţinerea pereţilor puţului cu cuvelaje

257

Partea III-a  EXPLORAREA ZĂCĂMINTELOR DE SUBSTANŢE MINERALE UTILE

PRIN FORAJE

CAPITOLUL 16  Săparea în forajul cu sondeze

259

A. Date generale asupra forajului

259

B. Condiţiile de aplicare a forajului în lucrările de explorare

260

C. Sape şi carotiere

264

1.  Sape folosite în forajul cu sondeze

264

1.1.  Sape cu lame

264

1.2.  Sape cu role

266

1.3.  Sape cu diamante

267

1.4.  Alte tipuri de sape folosite Sn forajul cu sondeze

269

1.5.  Materiale pentru construcţia sapelor şi pregătirea lor pentru lucru

269

1.6.  Recomandări pentru exploatarea sapelor

270

2.  Carotiere

270

2.1.  Carotiere simple

270

2.2.  Carotiere duble

271

2.3.  Carotiere speciale

271

3.  Coroane sau capete de carotieră

273

3.1.  Coroane dinţate

275

3.2.  Coroane cu aliaje dure

275

3.3.  Coroane cu alice

283

3.4.  Coroane cu diamante

294

CAPITOLUL 17  Operaţii de manevră şi material tubular

303

A. Prăjinile de foraj

303

1.  Prăjina de antrenare

304

2.  Prăjinile de foraj pentru sondeze

304

3.  Prăjinile grele

309

4.  Reducţii pentru garnitura de foraj cu sondeze

310

5.  Solicitarea prăjinilor de foraj cu sondeze

310

6.  Eforturile unitare normale datorită solicitărilor axiale

314

6.1.  Eforturile unitare normale de întindere

314

6.2.  Eforturile unitare tangenţiale

318

7.  Stabilitatea statică a garniturii de foraj

319

8.  Stabilitatea dinamică a garniturii de foraj sub acţiunea forţelor centrifuge

326

9.  Tensiunile de încovoiere. Rezistenţa la flambaj

330

10. Tensiunile de inerţie ce apar la înţepenirea sapei

334

11.  Rezistenţa de încovoiere din garnitura de foraj datorită găurilor înclinate

335

12.  Oscilaţiile mecanice caracteristice garniturii de foraj

336

13.  Folosirea prăjinilor grele

336

14.  Determinarea sarcinii pe sapă în funcţie de alungirea garniturii de foraj

336

15.  Controlul şi îngrijirea prăjinilor

338

B. Burlane de tubaj

339

C. Scule şi dispozitive de manevră pentru prăjini şi burlane

340

D. Mecanizarea diverselor operaţii în foraj

343

1.  Mecanizarea înşurubării şi deşurubării garniturii de foraj

343

2.  Mecanizarea operaţiilor de manevră

344

CAPITOLUL 18  Spălarea. Noroiul de foraj

346

A. Rolul noroiului de foraj

346

B. Proprietăţile fizico-chimice ale noroiului

346

C. Normarea noroiului de foraj

351

D. Prepararea noroiului de foraj

353

E. Influenţa proprietăţilor şi debitul fluidului de foraj asupra indicilor de foraj

354

CAPITOLUL 19  Tubarea şi cimentarea găurilor de sondă

356

A. Tubarea

356

B. Cimentarea

357

CAPITOLUL 20  Devierea găurilor de sondă

360

A. Generalităţi

360

B. Cauzele devierilor

360

C. Prevenirea devierilor

362

1.  Constatarea şi măsurarea devierii găurilor de sondă

362

2.  Aparate pentru măsurarea unghiului zenital

363

3.  Aparate complete de măsură

365

D. Construcţia grafică a devierii sondei

367

E. Îndreptarea sondelor deviate

368

F. Forajul dirijat

369

CAPITOLUL  21  Dificultăţi şi accidente în forajul cu sondeze

374

A. Pierderi de circulaţie

375

B. Accidente de foraj

376

C. Rezolvarea accidentelor de foraj

380

CAPITOLUL  22  Carotajul mecanic şi geofizic în forajul cu sondeze

385

A. Carotajul mecanic şi continuu

385

B. Carotajul geofizic

387

1.  Carotajul electric

387

2.  Carotajul radioactiv

390

3.  Termocarotajul

391

C. Probe de fund, laterale şi orientate

394

1.  Probe de fund

394

2.  Probe laterale

394

3.  Probe orientate

395

CAPITOLUL 23  Forajul subteran

396

CAPITOLUL 24  Instalaţii de foraj - sondeze mecanice

399

A. Sondeze cu manevrare manuală a dispozitivului de avansare

402

B. Sondeze cu manevrare cu aer comprimat a dispozitivului de avansare şi rotire

406

C. Sondeze cu manevrare hidraulică a dispozitivului de avansare

406

D. Sondeze autopurtate

430

CAPITOLUL 25  Instalaţii de suprafaţă şi anexe

433

A. Construcţia turlei, trepiedului şi a stîlpului

434

B. Montarea, demontarea şi transportul trepiedelor şi a turlelor

436

C. Calculul turlei, trepiedului şi stîlpului

437

CAPITOLUL 26  Indicatori tehnico economici şi tehnologii noi în forajul

cu sondeze

441

A. Indicatori tehnico-economici

441

B. Tehnologii noi de foraj

445

1.  Forajul cu aer sau gaze şi fluide aerate

445

2.  Forajul cu motoare de fund

446

3.  Perspective

448

Partea IV-a  EXPLORAREA ZĂCĂMINTELOR DE SUBSTANŢE MINERALE UTILE

DUPĂ TIPURI DE ZĂCĂMINTE

CAPITOLUL 27  Explorarea zăcămintelor de minereuri

451

A. Explorarea minereurilor de fier şi mangan

452

B. Explorarea minereurilor de plumb şi zinc

454

C. Explorarea minereurilor ele cupru

455

D. Explorarea minereurilor de aur şi argint

456

E. Explorarea minereurilor de pirită şi aluminiu

458

F. Explorarea minereurilor de metale rare

459

G. Explorarea metalelor necesare industriei curente

459

H. Explorarea metalelor rare cu utilizări speciale

463

I. Explorarea metalelor radioactive

465

J. Explorarea minereurilor cu metale din grupa platinului

466

CAPITOLUL 28  Explorarea zăcămintelor de cărbuni

466

A. Clasificarea zăcămintelor de cărbuni din punctul de vedere al explorării

467

B. Caracteristicile generale ale explorării zăcămintelor de cărbuni

467

C. Fazele explorării cărbunilor şi specificul lucrărilor de explorare

468

D. Probarea zăcămintelor de cărbuni

470

E. Exemple de explorare a cărbunilor

471

CAPITOLUL 29  Explorarea zăcămintelor de substanţe minerale utile

nemetalifere

475

A. Explorarea ghipsului şi anhidritului

476

B. Explorarea sării geme şi sărurilor de potasiu

477

C. Explorarea fosforitelor

480

D. Explorarea rocilor carbonatice

481

E. Explorarea silicaţilor aluminoşi

484

F. Explorarea  marnelor

486

G. Explorarea rocilor silicioase

486

H. Explorarea nisipurilor şi pietrişurilor

488

I. Explorarea rocilor de construcţii

488

J. Explorarea calcitei, celestinei, baritei şi fluorinei

489

K. Explorarea felspatului, micei şi cuarţului

491

L. Explorarea serpentinei, talcului şi magnezitului

492

M. Explorarea distenului, andaluzitului şi silimanitului

493

N. Explorarea azbestului şi corindonului

495

Partea V-a  CALCULUI, REZERVELOR DE SUBSTANŢE MINERALE UTILE

CAPITOLUL 30  Calculul rezervelor de substanţe minerale utile

497

A. Determinarea parametrilor principali necesari pentru calculul rezervelor

498

1.  Determinarea grosimii zăcămîntului

498

2.  Determinarea greutăţii volumetrice

507

3.  Determinarea conţinutului în componenţi utili

511

4.  Determinarea conţinutului mediu în componenţi accesorii

515

5.  Determinarea suprafeţelor de calcul

516

CAPITOLUL 31  Metode de calcul a rezervelor

519

A. Metoda mediei aritmetice

519

B. Metoda blocurilor geologice

521

C. Metoda blocurilor de exploatare

522

D. Metoda secţiunilor

523

E. Metoda poligoanelor

528