Подземные горные выработки

Горной выработкой называется полость в земной коре, образуемая в результате извлечения горных пород.

Горные выработки разделяют на:

- разведочные;

- вскрывающие;

- подготовительные;

- нарезные;

- очистные.

Разведочные выработки служат для разведки месторождений ПИ: скважины, штольни, шурфы.

Скважиной называют пробуренную в горном массиве цилиндрическую полость любого диаметра глубиной более 5 м или любой глубины диаметром более 75 мм.

Штольня (рис. 3.1, 12) –горизонтальная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность. Штольни проходят в гористой местности

Шурф (13) – вертикальная неглубокая (до 100 м) горная выработка, пройденная с поверхности.

Вскрывающие (горно-капитальные выработки).

Шахтный ствол (1) – вертикальная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и предназначенная для обслуживания подземных горных работ. По назначению стволы бывают главными (подъемными), вспомогательными или вентиляционными. Ствол сооружается за границей зоны сдвижения пород (14).

По форме стволы различают: а) вертикальные – круглого, прямоугольного и эллиптического сечения; б) наклонные стволы - прямоугольной (редко), трапециевидной и арочной форм сечения.

По материалу крепи бывают стволы с бетонной крепью, железобетонной, металлической и деревянной.

Наибольшее распространение получила бетонная крепь, при которой полностью механизируется процесс ее возведения. Металлическая принимается только в тех случаях, когда ожидается весьма высокая величина горного давления, либо когда необходимо гидроизолировать вскрывающую выработку. Деревянную крепь принимают только в выработках с небольшим сроком службы и небольшой величине горного давления. Наибольшее распространение при сооружении стволов получила круглая форма сечения, обеспечивающая большую устойчивую и более высокую сопротивляемость горному давлению. Недостатком круглой формы поперечного сечения ствола является малый коэффициент полезной площади сечения.

Рис. 3.1. Виды горных выработок (разрез вкрест простирания

залежи)

По типу рудоподъемного оборудования стволы подразделяются на:

1) скиповые; 2) клетьевые; 3) скипо-клетьевые.

В скиповом стволеразмещают скипы- цельнометаллические сосуды, в которых поднимают на поверхность руду и породу. Скипы бывают с разгрузкой через дно и с разгрузкой опрокидыванием. Скиповые стволы обязательно оборудуются комплексом дополнительных камер и выработок, для загрузки его на подземном выдачном горизонте.

Клетьевой стволпредназначен для подъема руды и породы с подземных эксплуатационных горизонтов на поверхность непосредственно в вагонетках.

Скипо-клетьевой ствол оборудуется и скипами и клетьевой подъемной установкой. Как правило, в таких стволах скипами выдают руду, а вагонетками породу в клетях, спуск, и подъем оборудования.

Количество подъемных установок в любых стволах обусловливается производственной мощностью рудника или шахты, глубиной разработки, наличием сортов руд и объемом выдаваемых на поверхность пород.

Перечисленное рудоподъемное оборудование относится к вертикальным стволам, в последнее время наметилась тенденция к применению наклонных стволов. Наклонные стволы применяются при небольшой глубине залегания месторождений и оборудуются конвейерным, автомобильным или скиповым подъемом.

Слепой ствол (2) отличается тем, что не имеет выхода на земную поверхность и подъемные машины устанавливаются под землей (15).

Околоствольный двор – это совокупность расположенных вблизи ствола горных выработок: камерных, предназначенных для размещения стационарных машин и оборудования и имеющих небольшую длину по сравнению с поперечным сечением; протяженных, у которых длина более чем на порядок превышает размеры их поперечного сечения. В пределах околоствольного двора располагаются следующие камеры: насосная, электроподстанция, противопожарная, электровозное депо, камера ожидания, медпункт и др. Кроме того, имеются (при скиповом подъеме) камеры опрокида, бункера (3), камера подземной дробилки и дозаторная камера (4).

Штольни (12) по форме поперечного сечения они могут быть: а) прямоугольные – в весьма крепких устойчивых породах; б) трапециевидной формы – в устойчивых породах; в) наиболее распространена сводообразная форма. Площадь поперечного сечения штолен от 5 – 9 до 20 – 25 м² и более.

Капитальный рудоспуск (3) предназначен для перепуска руды с верхних откаточных горизонтов на концентрационный горизонт, на котором осуществляется погрузка руды в подъемные сосуды. Капитальные рудоспуски соединяют собой несколько откаточных горизонтов и имеют длину от 150 – 300 до 600 – 800 м и более. В нижней части рудоспуски имеют значительное расширение своего сечения – аккумулирующую камеру, которая всегда поддерживается заполненной рудой.

Квершлаг (5) – горизонтальная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проведенная по породам вкрест простирания рудного тела или под углом к нему. Используется для транспорта, вентиляции, передвижения людей, оборудования, водоотлива, прокладки кабелей труб и линий связи.

Подготовительными выработками, с помощью которых осуществляют подготовку горизонтов, являются штреки, орты, восстающие, рудоспуски, наклонные съезды. Ни одна из подготовительных выработок не имеет непосредственного выхода на земную поверхность. Выработки, проводимые по руде, называют рудными(6, 9), а по вмещающим породам – полевыми(7, 8).

Штрек (6, 7) – горизонтальная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, пройденная по простиранию месторождения (при крутопадающих и наклонных залежах) и в любом направлении (при пологих и горизонтальных залежах). Штрек служит для транспортирования грузов, передвижения людей, вентиляции.

Орт (16) – горизонтальная выработка, пройденная вкрест простирания месторождения. Понятие «орт» используется для выработок только в случаях крутопадающих и наклонных месторождений.

Форма и размеры поперечного сечения штреков и ортов соответствуют указанным выше для штолен.

Восстающий (8, 9) – вертикальная или наклонная выработка, соединяющая, как правило, вентиляционный и откаточный горизонты, проводимая по восстанию рудной залежи и служащая для доставки материалов и оборудования, перемещения людей, проветривания, подачи энергии и воды. Восстающие бывают квадратного, реже круглого сечения, площадью поперечного сечения от 0,6 – 1 до 7 – 9 м². Восстающие могут иметь одно, два или три отделения, но одно из них должно быть обязательно лестничным (рис. 3.2).

Крутонаклонный восстающий, предназначенный для перепуска руды или породы самотеком и имеющий одно отделение, называется соответственно рудоспуском (11) или породоспуском.

Уклон (наклонный съезд) предназначен для заезда бурового, доставочного и другого самоходного оборудования на подэтажные горизонты. Обычно каждый уклон обслуживает выемочный участок этажа длиной по простиранию от 250 до 500 м, состоящий из 5 – 8 очистных блоков (рис. 3.3).

Рис. 3.2. Восстающий с тремя отделениями

Рис. 3.3. Наклонный съезд, обслуживающий группу блоков

К нарезным выработкам подземного рудника относятся подэтажные, отрезные, подсечные, выпускные выработки.

Подэтажные выработки (штреки (10), орты) предназначены для бурения скважин (шпуров), а нередко и для доставки (перемещения) руды по подэтажам к рудоспускам, ведущим на этажный горизонт.

Отрезными выработками, как правило, являются восстающие, расширяемые в вертикальную или наклонную отрезную щель на всю ширину очистного пространства с целью создания обнаженной плоскости для последующей отбойки на нее руды.

Подсечные выработки – это штреки или орты, расширяемые в горизонтальную подсечную щель на всю ширину очистного пространства с целью создания дополнительной плоскости обнажения.

Выпускные выработки представляют собой воронки и траншеи, по которым отбитая руда самотеком поступает на откаточный горизонт.

К очистным выработкам относят очистные камеры, очистные заходки и лавы.

Очистные камеры – это объемные горные выработки больших размеров в пределах которых непосредственно ведется очистная выемка (добыча) ПИ.

Очистная заходка – это горная выработка шириной от 2 до 4 – 6 м, высотой до 3 – 6 м, небольшой протяженности (до 10 – 20 м), предназначенная для очистной выемки руды из забоя (торца заходки).

Лава – протяженная очистная выработка, одна «подвижная» боковая стенка которой (забой лавы) представляет собой массив ПИ, подлежащий выемке, а другая граничит с выработанным пространством.

Контрольные вопросы

1. Что понимают под горной выработкой? Охарактеризуйте разновидности горных выработок.

2. Перечислите основные вскрывающие выработки.

3. Назовите основные подготовительно-нарезные выработки.

4. Какие выработки относят к очистным?

Поиск по сайту: