Файл: Воробьев Б.М. Основы технологии горного производства. Введение в специальность учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 130
Скачиваний: 1
§ 2. ПОДГОТОВКА Ш А Х Т Н Ы Х И Р У Д Н И Ч Н Ы Х П О Л Е Й
Подготовка шахтного п о л я становится возможной после про ведения вскрывающих выработок. Имеются два основных способа
подготовки |
шахтного п о л я — этажный и панельный . |
|
|
Э т а ж н ы й способ подготовки принимается |
при разработке |
пластов |
|
с любыми |
(кроме горизонтального) углами |
з а л е г а н и я . В |
шахтном |
1зтаж
II этаж
IIIэтаж
? |
2- |
|
\ IV этаж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п-и этаж |
||
|
|
|
Услодные оЪоэиачения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Направление |
очистной |
выемки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Направление |
Вентиляционных |
струй |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Р и с . |
74. П о р я д о к |
отработки |
э т а ж е й в |
ш а х т н о м |
поле: |
|
|
|||||||
1 |
— г л а в н ы й п о д ъ е м н ы й |
ствол; г |
— к а п и т а л ь н ы й |
б р е м с б е р г ; з — э т а ж н ы й |
откаточный ш т р е к |
||||||||||||
вновь |
п о д г о т а в л и в а е м о г о |
э т а ж а ; |
4 •— п р о с е к |
о т к а т о ч н о г о |
ш т р е к а ; |
5 — |
э т а ж н ы й |
откато |
|||||||||
ч н ы й |
ш т р е к ; 6 — п р о с е к ; 7 |
— |
очистной |
з а б о й |
п р и |
о б р а т н о м |
п о р я д к е |
р а з р а б о т к и ; |
|||||||||
8 |
— в е н т и л я ц и о н н ы й э т а ж н ы й |
штрек; |
9 — |
х о д о к |
п р и |
к а п и т а л ь н о м б р е м с б е р г е ; |
10 — |
р а з р е з |
|||||||||
н а я печь п р и п р я м о м п о р я д к е р а з р а б о т к и э т а ж а (погашена); 11 — |
то ж е , п р и о б р а т н о м |
п о р я д к е |
|||||||||||||||
р а з р а б о т к и э т а ж а ( п о г а ш е н а ) ; |
12 |
— очистной |
з а б о й - л а в а |
п р и |
п р я м о м п о р я д к е |
р а з р а б о т к и ; |
|||||||||||
13 |
— |
р а з р е з н а я печь д л я |
вновь п о д г о т а в л и в а е м о г о к р а з р а б о т к е |
I I I э т а ж а |
(в п р о х о д к е ) ; 14 — |
||||||||||||
|
п р о с е к |
п о д в е н т и л я ц и о н н ы м |
ш т р е к о м ; 15 — вспомогательный |
(вентиляционный) ствол |
|||||||||||||
поле, |
подготовляемом |
этажным |
способом, |
для |
подготовки |
к |
разра |
ботке запасов полезного ископаемого, расположенных выше ос новного горизонта (горизонта околоствольного двора), проводят к а п и т а л ь н ы й бремсберг, а запасов, расположенных ниже основного горизонта, — к а п и т а л ь н ы й у к л о н . Бремсберговое и уклонное п о л я делятся на этажи этажными штреками . Этажи обычно отрабаты
ваются |
в нисходящем |
порядке . |
|
|
|
|
|
Н а |
рис. 74 приведена схема |
деления на |
этажи |
бремсбергового |
|||
п о л я . |
От |
основного |
горизонта, |
до которого |
пройдены стволы 1, |
||
проводится |
бремсберг |
2 с людским ходком. |
П р и |
прямом |
п о р я д к е |
||
отработки |
этажа д л я |
подготовки |
самого верхнего |
этажа |
от брем |
сберга 2 проводятся на некоторое расстояние этажный вентиля ционный и этажный откаточный 5 штреки с просеками 6. З а т е м
107
п р о в о д и т ся р а з р е з н а я печь |
10 и приступают |
к очистной выемке |
с одновременной проходкой |
штреков, забои |
которых опережают |
очистной забой на 50—60 м. После отработки самого верхнего этажа (т. е. когда очистной забой подойдет к границе шахтного поля) приступают к подготовке и отработке следующего (нижележащего) этажа . П р и этом вентиляционный штрек не проводят. Этажным вентиляционным штреком служит откаточный штрек верхнего горизонта.
П р и |
обратном |
порядке |
отработки |
этажа |
до начала |
очистных |
|||||||||
работ в этаже проводят до границ |
шахтного |
п о л я |
э т а ж н ы й |
отка |
|||||||||||
точный |
штрек |
5 |
вместе с |
просеком |
6. |
Затем у г р а н и ц ы шахтного |
|||||||||
п о л я проводят |
разрезную |
печь |
11. |
После |
з а в е р ш е н и я |
проведения |
|||||||||
у к а з а н н ы х |
выработок |
начинают |
очистную |
выемку |
у г л я |
в |
напра |
||||||||
влении |
от |
г р а н и ц ы |
шахтного |
п о л я |
к |
капитальному |
бремсбергу. |
Т а к и м образом, подготовительные и очистные работы п р и обратном
порядке |
отработки |
этажа |
ведутся |
последовательно. |
|
П р и |
располо |
||||||||||
ж е н и и обоих |
стволов |
в |
центре |
шахтного п о л я вентиляционный |
|||||||||||||
штрек по мере |
подвигания |
лавы от границ шахтного п о л я к стволам |
|||||||||||||||
постепенно |
погашают . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
П р и |
обратном |
порядке |
в |
результате |
предварительного |
прове |
|||||||||||
дения этажных |
выработок |
до |
границ |
шахтного |
п о л я |
обеспечивается |
|||||||||||
д е т а л ь н а я |
разведка |
пласта, |
а т а к ж е |
создаются |
благоприятные |
усло |
|||||||||||
в и я |
д л я |
п о д д е р ж а н и я |
выработок, |
уменьшаются |
утечки |
воздуха, так |
|||||||||||
к а к |
выработки |
находятся между |
целиками |
у г л я . Обратный |
порядок |
||||||||||||
отработки этажа в определенных горно-геологических |
у с л о в и я х |
||||||||||||||||
более предпочтителен, |
чем |
прямой . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
П а н е л ь н ы й |
способ |
подготовки |
применяют на пологих |
угольных |
|||||||||||||
п л а с т а х , |
когда |
п р и небольшой мощности пласта требуется обеспе |
|||||||||||||||
чить |
большой |
объем добычи |
у г л я . |
В |
этом |
случае в |
каждом |
к р ы л е |
|||||||||
шахтного |
|
п о л я |
можно |
иметь |
в |
работе одну |
п а н е л ь . |
К р о м е |
того, |
||||||||
п а н е л ь н ы й способ применяют |
п р и |
разработке |
горизонтальных |
||||||||||||||
месторождений . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
§ 3. В С К Р Ы Т И Е МЕСТОРОЖДЕНИЙ П О Л Е З Н Ы Х ИСКОПАЕМЫХ |
||||||||||||||||
Способ в с к р ы т и я месторождения полезного ископаемого |
называют |
||||||||||||||||
часто по |
виду горной |
выработки, |
проводимой с поверхности |
земли. |
Отсюда появились обобщенные н а з в а н и я способов вскрытия: штоль
нями, |
н а к л о н н ы м и |
стволами, |
вертикальными стволами. |
Д л я кон |
|
кретизации способа |
в с к р ы т и я |
поясняют, к а к и е выработки проводят |
|||
после проходки ствола д л я |
вскрытия |
месторождения . |
Н а п р и м е р , |
||
при проведении э т а ж н ы х квершлагов |
от вертикальных стволов |
||||
способ |
в с к р ы т и я |
называют |
«вскрытие |
вертикальными |
стволами |
и этажными квершлагами» и |
т. п. |
|
|
Вскрытие ш т о л ь н я м и . Вскрытие штольнями возможно и целе сообразно осуществлять п р и гористом рельефе местности, когда значительные запасы полезного ископаемого залегают выше гори зонта з а л о ж е н и я штольни . Штольни проводят по простиранию и вкрест простирания месторождения .
108
Схема вскрытия свиты пластов штольней приведена на рис. 75. Устье штольни следует закладывать в возможно более низкой точке, чтобы подсечь максимальные запасы полезного ископаемого на штольневом горизонте, а т а к ж е с учетом высшего у р о в н я воды в ближайшем водоеме, чтобы не допустить затопление штольни .
Р и с . 75. Схема |
в с к р ы т и я |
с в и т ы пластов ш |
т о л ь н е й : |
1 — ш т о л ь н я ; 2 — в о д о о т л и в н а я |
ш т о л ь н я ; |
3 — с л е п о й ствол; |
4 — э т а ж н ы е к в е р ш л а г и |
Д л я стока воды и облегчения откатки груза в вагонетках штольню проходят с подъемом 0,004—0,008; иногда ниже у р о в н я откаточной штольни проводят специальную водоотливную штольню .
Р и с . 7ô . Схемы |
вскрытия наклонными |
стволами: |
1 — н а к л о н н ы й |
ствол; 2 — к в е р ш л а г и ; |
з — ш т р е к и |
|
Запасы полезного ископаемого, располоя^енные ниже штольне - |
|||||
вого горизонта, |
могут быть вскрыты слепыми стволами и |
этажными |
||||
к в е р ш л а г а м и |
(см. рис. 75). |
|
|
|
||
|
Вскрытие |
наклонными стволами. Пр и небольшой мощности пере |
||||
к р ы в а ю щ и х |
пород одиночные наклонные и пологие, иногда |
крутые |
||||
и горизонтальные пласты могут быть вскрыты наклонными |
стволами |
|||||
по |
следующим схемам (рис. 76). |
|
|
|
||
|
С х е м а |
I . Н а к л о н н ы й ствол проводят по полезному |
ископаемому |
|||
и |
периодически |
у г л у б л я ю т по мере отработки этажей |
в |
|
шахтном |
|
поле (рис. 76, а). |
К а к показано на рисунке, в этих условиях |
пологий |
||||
или н а к л о н н ы й |
пласт можно вскрыть и вертикальными |
стволами. |
109
К достоинствам способа вскрытия н а к л о н н ы м и стволами, про
веденными по полезному ископаемому, можно отнести: |
|
|
детальную доразведку месторождения этими стволами; |
|
|
получение попутной добычи в период проведения |
н а к л о н н ы х |
|
стволов; |
|
|
меньшую стоимость проведения 1 м наклонного ствола |
в |
сходных |
у с л о в и я х по сравнению с проведением вертикального ствола, |
однако |
|
п р и большой длине ствола может о к а з а т ь с я , что общая |
стоимость |
наклонного ствола будет больше общей стоимости вертикального; возможность осуществления полной конвейеризации подземного
транспорта |
от забоев до поверхности (при у г л а х н а к л о н а ствола |
не более |
18°). |
Недостатки в с к р ы т и я н а к л о н н ы м и стволами, проводимыми по
полезному |
ископаемому, |
следующие: |
б о л ь ш а я |
длина н а к л |
о н н ы х стволов, чем вертикальных; |
значительные затраты на поддержание стволов.
Вскрытие наклонными стволами, проводимыми по пласту полез ного ископаемого, наиболее целесообразно при наличии наносов небольшой мощности, сравнительно спокойном залегании по падению
пласта |
и л и ж и л ы , |
без значительных н а р у ш е н и й , при |
угле |
падения |
пласта |
и л и ж и л ы |
не более 18°, отсутствии водоносных |
слоев |
породы |
под наносами и л и над пластом, при небольшой или средней мощности полезного ископаемого .
П р и вскрытии н а к л о н н ы м и стволами н а к л о н н ы х и к р у т ы х пла стов подъем полезного ископаемого осуществляют в скипах, а до
ставку материалов |
и перевозку людей — с помощью |
специальных |
||
клетей - платформ . |
|
|
|
|
С х е м а I I . Вскрытие горизонтально |
залегающих |
месторожде |
||
ний н а к л о н н ы м и |
стволами, проводимыми по породам (см. рис. 76, б). |
|||
П р и этой схеме |
возможно осуществление |
конвейерного |
транспорта |
|
от забоев до поверхности. |
|
|
||
Использование |
у к а з а н н о й схемы в с к р ы т и я технически и эконо |
мически оправдано только п р и неглубоком залегании полезного ископаемого .
С х е м а I I I . Вскрытие |
мощных одиночных пластов |
или свит |
||
пластов |
н а к л о н н ы м и стволами, проводимыми по породе лежачего |
|||
бока с |
последующим проведением э т а ж н ы х квершлагов . |
|
|
|
П р и |
проведении стволов |
по породам обеспечивается (см. рис. |
76, |
|
б, в) б о л ь ш а я устойчивость, |
а следовательно, меньшие затраты |
на |
их поддержание, меньшие потери полезного ископаемого в охранных
ц е л и к а х около наклонного |
ствола. |
Вскрытие вертикальными |
стволами. Этот способ является самым |
распространенным . |
|
Вскрытие одиночного пласта горизонтального, пологого и на клонного з а л е г а н и я можно осуществить вертикальными стволами без проведения дополнительных вскрывающих г о р н о к а п и т а л ь н ы х
выработок . |
П л а с т ы крутого залегания (наклонного и пологого) |
вскрывают |
с проведением дополнительных горно - капитальных вы- |
110