Файл: Воробьев Б.М. Основы технологии горного производства. Введение в специальность учеб. пособие.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 127

Скачиваний: 1

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

работок: квершлагов этажных и погоризонтных либо гезенков и скатов. Ввиду большого разнообразия схем в с к р ы т и я с проходкой

вертикальных стволов наиболее типичные из них

будут рассмотрены

далее, в отдельных п а р а г р а ф а х . Перед этим

целесообразно рас ­

смотреть вопрос о расположении вертикальных стволов в шахтном

поле как самостоятельный

вопрос, требующий д л я

своего

решения

з н а н и я определенных

правил .

 

 

 

 

Д л я

разработки

месторождения в

пределах

шахтного

п о л я

проходят минимум два ствола — главный и вспомогательный.

По ­

этому д л я упрощения

и з л о ж е н и я вопросов вскрытия месторождений

вертикальными

стволами

в дальнейшем

будем иметь в

виду,

что

в пределах границ шахтного поля проходят два

ствола,

хотя на

шахте

может быть их

гораздо больше — до 5—6

стволов.

 

§ 4. РАСПОЛОЖЕНИЕ В Е Р Т И К А Л Ь Н Ы Х СТВОЛОВ В

ШАХТНОМ П О Л Е

Одной из основных задач, которую надо решить при вскрытии

месторождения

полезного

ископаемого,

я в л я е т с я выбор места

рас­

п о л о ж е н и я вертикальных

стволов.

 

 

 

 

Рассмотрим этот вопрос на примере вскрытия одиночного поло­

гого пласта. Место з а л о ж е н и я главного

ствола определяют, исходя

из следующих

соображений .

 

 

 

 

По линии простирания г л а в н ы й подъемный ствол должен быть заложен по возможности посредине шахтного поля . В этом случае

обеспечивается м и н и м а л ь н а я

суммарная

работа

по

перевозке добы­

ваемого

полезного

ископаемого

по

горизонтальным выработкам .

Смещение

места

з а л о ж е н и я ствола

к

верхней

границе

шахтного

п о л я уменьшает его г л у б и н у

и протяженность

бремсбергов, но

увеличивает

протяженность

уклонов .

 

 

 

 

 

П р и

смещении

главного

подъемного

ствола

к

нижней

границе

шахтного п о л я увеличивается его глубина и протяженность брем­

сбергов,

длины уклонов уменьшаются .

П р и

этом следует отметить, что обслуживание у к л о н н ы х полей

(транспорт, водоотлив, вентиляция и т. д.) дороже, чем обслуживание

бремсберговых

полей.

 

 

 

 

 

П р и

выборе

места з а л о ж е н и я

вентиляционного ствола

ориенти­

руются на одну из трех схем

взаимного р а с п о л о ж е н и я

стволов,

которые

я в л я ю т с я наиболее типичными

п р и

вскрытии

у г о л ь н ы х

месторождений

(рис. 77):

центральное,

центрально-отнесенное и

фланговое, или

диагональное .

 

 

 

 

П р и центральном или, если имеются только два ствола,

централь ­

но-сдвоенном расположении

стволы проходят

рядом на расстоянии

друг от друга не менее 30 м согласно П р а в и л а м безопасности в уголь ­

ных и сланцевых

ш а х т а х ,

а если копры и надшахтные

здания

соору­

ж е н ы из

несгораемого материала, то

не менее 20

м. Н а

рис. 78

приведена

схема

горных

выработок

при центрально-сдвоенном

расположении стволов. Шахтное поле разделено на п я т ь этажей, отрабатываемых последовательно сверху вниз . Очистные забои —•

111

АЛ

т т

А-А

А-А

Р и с . 77. В з а и м н о е р а с п о л о ж е н и е г л а в н о г о и в е н т и л я ц и о н н о г о стволов:

<* — ц е н т р а л ь н о е ; б — ц е н т р а л ь н о - о т н е с е н н о е ; в — ф л а н г о в о е и л и д и а г о н а л ь н о е ; 1 — г л а в ­

 

 

 

 

 

ный ствол; 2

—

в е н т и л я ц и о н н ы й

ствол

 

 

 

 

 

 

 

л а вы

в

бремсберговом

поле — подвигаются

 

к

 

границам

шахтного

п о л я

по простиранию, т. е. отработка

этажей

ведется п р я м ы м

ходом.

 

Полезное ископаемое, добытое в очистных забоях, следует

 

по

пути:

э т а ж н ы й

откаточный

штрек

4,

к а п и т а л ь н ы й

бремсберг

3,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г л а в н ы й откаточный штрек

2,

вы­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

работки

 

околоствольного

 

двора;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по

стволу

 

1

его

выдают

 

на

по­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

верхность .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С в е ж а я

 

струя

воздуха

с глав ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ного

откаточного штрека 2

подни­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мается по капитальному брем­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сбергу

3.

 

В месте пересечения

ка­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

питального

 

бремсберга

 

с

этаж ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ным откаточным штреком

воздуш ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н а я с т р у я

разветвляется

и

н а п р а в ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л я е т с я

в

 

оба

 

к р ы л а

по

откаточ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ным ш т р е к а м 4 к

лавам . По

выходе

 

 

Чсладные оЬозначения-

 

 

 

из

лав

воздух

через

вентиляцион ­

в а в

 

 

 

ный э т а ж н ы й

 

штрек

5,

 

людской

кроссинг

 

 

 

 

ходок

бремсберга и г л а в н ы й

вен­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II

Двойные Вентиляционные

 

 

т и л я ц и о н н ы й

штрек 9 поступает

в

 

/Ig

Лада В

I

 

 

 

 

вентиляционный ствол 10 и по нему

 

/Іу

/Іоба ß уклонном поле

 

 

 

выдается

на поверхность .

Неболь ­

 

 

 

 

шое

количество

воздуха

идет

OK

Околостдольныи USop

 

 

 

 

 

 

вверх

по

 

бремсбергу

д л я

провет­

Р и с .

78.

Схема р а с п о л о ж е н и я г о р н ы х

в ы р а ­

р и в а н и я

камеры

лебедки

6

брем­

б о т о к п р и в с к р ы т и и ц е н т р а л ь н о - с д в о е н ­

сберга.

В

местах

пересечения

вы­

 

 

 

н ы м и с т в о л а м и :

 

 

 

1 —

г л а в н ы й ствол;

2 — г л а в н ы й

отка ­

работок

 

со

свежей

и

исходящей

точный

ш т р е к ;

з —

к а п и т а л ь н ы й

б р е м с ­

струей

воздуха

устраивают

воз­

б е р г ;

4 — . э т а ж н ы й

откаточный

ш т р е к ;

5 —

в е н т и л я ц и о н н ы й

э т а ж н ы й ш т р е к ; 6

—

душные

 

мосты

(кроссинги), с

по­

к а м е р а

л е б е д к и ;

7

-— р а з р е з н а я

печь;

8,

мощью

которых

эти струи

 

изоли ­

12 —

х о д к и ;

9 —

г л а в н ы й в е н т и л я ц и о н н ы й

 

ш т р е к ;

10 —

в е н т и л я ц и о н н ы й ствол;

11

—

руются друг от друга . В рассматри ­

 

 

 

у к л о н

 

 

 

112

ваемой схеме один кроссинг устраивают в месте пересечения этажного

откаточного штрека

с людским

ходком,

который служит д л я

отвода

отработанной

струи

воздуха, другой кроссинг — на вентиляционном

горизонте в

месте

пересечения

вентиляционного

этажного

ш т р е к а

с к а п и т а л ь н ы м бремсбергом.

 

 

 

 

П р и

центрально-сдвоенном расположении шахтных стволов про ­

ветривание осуществляется по так называемой

возвратноточной

схеме

(петлевой),

х а р а к т е р и з у ю щ е й с я

наличием

большого

коли ­

чества кроссингов и вентиляционных дверей и значительными

утечками

воздуха. И с х о д я щ а я струя

воздуха,

обогащенная метаном,

движется

вниз по падению. Петлевая

схема вентиляции недопустима

в ш а х т а х ,

опасных по метану, на пластах,

залегающих

под

углом

более 5°. В у к а з а н н ы х случаях вентиляцию

организуют

по

прямо ­

точной схеме, когда у верхней границы шахтного поля

проводят

вентиляционный квершлаг, соединяемый с вентиляционным

в ы т я ж ­

ным стволом, вентиляционный шурф или еще один дополнительный

ствол д л я отвода отработанной струи воздуха на

поверхность.

Схему вентиляции уклонной части шахтного п о л я

см. на

рис. 79.

Полезное ископаемое из лав уклонной части поступает на

этажные

откаточные штреки, далее на капитальный у к л о н , главный отка­ точный штрек и к стволу.

Центрально-сдвоенное расположение шахтных стволов имеет следующие преимущества перед другими схемами:

поверхностные здания и сооружения располагаются на одной промплощадке;

вентиляционный ствол может быть использован д л я спускаподъема людей, а т а к ж е д л я спуска оборудования и материалов

вшахту .

Центрально-сдвоенное расположение стволов применяют на шах ­ тах со значительной производственной мощностью при больших глубинах разработки .

Центрально-отнесенное расположение шахтных стволов характе ­ ризуется тем, что вентиляционный ствол проводят у верхней границы шахтного п о л я , примерно на линии, делящей шахтное поле на два равных крыла . П р и таком расположении вентиляционный ствол имеет меньшую глубину, чем главный, упрощается схема вентиляции

при отработке бремсбергового поля, так к а к устраняется

необхо­

димость в устройстве воздушных мостов.

 

 

Основными недостатками центрально-отнесенного

р а с п о л о ж е н и я

стволов я в л я ю т с я наличие двух промплощадок

около

стволов,

невозможность использования вентиляционного ствола д л я вспомо­ гательных целей. Обычно эту схему применяют п р и небольшой

глубине

залегания

верхней

границы

шахтного

п о л я от

поверхности

и в тех

с л у ч а я х ,

когда

имеется возможность

использовать в

ка ­

честве вентиляционного ствол ранее

отработанной шахты, располо­

ж е н н о й выше действующей.

 

 

 

 

П р и

фланговой

схеме

в

шахтном

поле проводят не

менее

трех

стволов — один главный

и

два вентиляционных . Схема

проветрива-

8 З а к а з 187

113

п р о х о д ят вентиляционные стволы 2; при небольшом расстоянии между пластами и большой глубине вентиляционных стволов вместо

двух вентиляционных

стволов

может

быть

пройден

один

ствол

и вентиляционный

квершлаг

д л я

связи

между

пластами. Д л я

под­

готовки шахтного

поля

от

капитального откаточного

к в е р ш л а г а

по пластам проводят главные транспортные штреки 5, а от них — капитальные бремсберги 6 и капитальные у к л о н ы 7 с людскими

ходками 8.

 

 

 

 

К а п и т а л ь н ы й бремсберг может не

доходить

до верхней

границы

шахтного п о л я , а заканчиваться

камерой лебедки 10, расположенной

над откаточным штреком 9 верхнего

этажа .

 

 

Отработку бремсбергового п о л я начинают

с первого (верхнего)

этажа . Д л я этой цели проводят

откаточные и вентиляционные этаж ­

ные штреки; очистные лавы в

каждом крыле

располагают

между

соответствующими этажными откаточными и вентиляционным штре­ ками. Иногда д л я сокращения срока строительства и более быстрого пуска шахты первый этаж отрабатывают прямым ходом — от капи ­ тального бремсберга (этажного квершлага) к границам шахтного поля .

У г о л ь из

лавы конвейером

доставляют

до

этажного

откаточного

штрека,

где

его

г р у з я т

в

вагонетки.

По

этому штреку

полезное

ископаемое транспортируют в вагонетках до капитального

бремсберга.

По

бремсбергу уголь

спускают

на

горизонт

главного

откаточного

к в е р ш л а г а .

 

По

к в е р ш л а г у

вагонетки

доставляют

 

электровозами

до околоствольного двора. Здесь полезное ископаемое

р а з г р у ж а е т с я

из вагонетки в бункер, из которого

з а г р у ж а е т с я

в

скипы —

спе­

циальные подъемные сосуды, и по главному стволу

выдается

на

поверхность (полезное ископаемое может выдаваться

на поверхность

и в

клетях) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С в е ж а я

струя

поступает

с

поверхности

в

ш а х т у

по

 

клетевому

стволу

(на

рис. 79 не показан)

и

в дальнейшем следует по пути: вы­

работки околоствольного двора

3

— главный

откаточный

квершлаг

4 —

к а п и т а л ь н ы е

бремсберги

6 на каждом

пласте —

этажные

отка­

точные штреки 9 в каждом крыле — очистные

забои

13.

Омыв

очист­

ные

забои,

 

и с х о д я щ а я

из

лав

струя

воздуха

по

вентиляционным

штрекам 11 подводится к вентиляционным (вспомогательным) ство­

лам 2 и по ним выдается

на поверхность.

Спуск и подъем людей,

а т а к ж е спуск в ш а х т у материалов и обо­

рудования производят по

клетевым стволам.

Основное достоинство данного способа вскрытия — подъем орга­

низуется с

одного горизонта, поэтому достаточно иметь только

один главный околоствольный двор и один главный

откаточный

квершлаг .

 

 

Основным

недостатком я в л я е т с я значительная длина

наклонных

выработок — к а п и т а л ь н ы х бремсбергов и уклонов и необходимость проходки двух вентиляционных стволов.

Вскрытие вертикальными стволами и капитальными к в е р ш л а г а м и осуществляют при у г л а х падения пластов 8—18° и значительном расстоянии между пластами.

8*

115

Ц е н т р а л ь н о - р а с п о л о ж е н н ые стволы 1 и 2 проходят до у р о в н я откаточного горизонта, с которого организуют подъем полезного ископаемого в течение всего срока службы шахты . От откаточного горизонта по нижнему пласту свиты проводят капитальные брем­

сберг 3 и у к

л о н 7, причем людской ходок

4

бремсберга

проводят

до горизонта

вентиляционных штреков . Д л я

отработки

первого

верхнего этажа нижнего пласта от бремсберга

проводят откаточный 5

и вентиляционный 6 этажные штреки; для вскрытия и отработки первого этажа по верхнему пласту от капитального бремсберга проводят вскрывающие откаточный 9 и вентиляционный 10 квер ­

шлаги, а от

них подготовительные выработки — откаточный

и вен­

т и л я ц и о н н ы й

штреки первого этажа .

 

В уклонном поле последним отрабатывают н и ж н и й этаж;

у к л о н

по нижнему пласту к этому времени должен быть пройден на

полную

длину.

 

 

Полезное

ископаемое по этажным квершлагам транспортируют

на н и ж н и й пласт и по капитальным уклонам и бремсбергам до около­ ствольного двора.

П р и панельной подготовке шахтного п о л я , которая находит применение при расстоянии между пластами не более 100 м по горизонтали, капитальные бремсберги и капитальные у к л о н ы про­ водят на нижнем пласте к к а ж д о й панели . Д л я вскрытия каждого яруса в пределах к а ж д о й панели проводят ярусные к в е р ш л а г и — откаточные и вентиляционный .

Часто этажные к в е р ш л а г и используют в комбинации с капи ­

тальным квершлагом: всю свиту вскрывают капитальным

квершла ­

гом на основном (подъемном) горизонте, а группу

сближенных

пластов,

входящих в эту свиту, вскрывают этажными

квершлагами

с капитального бремсберга (уклона), пройденного

по

нижнему

пласту

группы .

 

 

Приведенные выше схемы вскрытия называются

одногоризонт-

ными. Однако на современных к р у п н ы х ш а х т а х часто предусматри­

ваются многогоризонтные схемы. В

этих с л у ч а я х

шахтное поле

по падению вскрывают несколькими

капитальными

квершлагами,

называемыми погоризонтными. Первый погоризонтный квершлаг

проводят

от

вертикального ствола

на уровне

первого

основного

откаточного

горизонта; после

проведения

первого горизонта

ствол

у г л у б л я ю т до второго

горизонта и

проводят второй погоризонтный

квершлаг

и

т. д.

Погоризонтных

квершлагов

проводят

столько,

сколько

горизонтов

предусмотрено

в проекте шахты . Такие

схемы

в с к р ы т и я

называют

схемами

вскрытия

вертикальными

стволами

и погоризонтными

квершлагами .

 

 

 

 

 

§6. В С К Р Ы Т И Е СВИТЫ К Р У Т Ы Х ПЛАСТОВ

ВЕ Р Т И К А Л Ь Н Ы М И СТВОЛАМИ И Э Т А Ж Н Ы М И К В Е Р Ш Л А Г А М И

Вскрытие свиты к р у т ы х пластов

центрально - расположенными

в е р т и к а л ь н ы м и стволами и этажными

к в е р ш л а г а м и

приведено на

рис. 81 . По мере отработки каждого из в ы ш е л е ж а щ и х

этажей стволы

117

Смотрите также файлы