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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

§ 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