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: 99
Скачиваний: 1
к а п и т а л ь н ы е , обслуживающие |
подземное |
хозяйство ш а х т ы |
в те |
чение всего срока р а з р а б о т к и шахтного п о л я |
или его к р у п н о й |
части |
|
(этажа, панели); |
|
|
|
подготовительные выработки, |
в результате проведения которых |
месторождение и л и его часть подготавливается к добыче полезного ископаемого;
нарезные выработки, проводимые по пласту и л и з а л е ж и полез ного ископаемого и соединяющие транспортные и вентиляционные
подготовительные выработки с |
очистными; |
очистные выработки с л у ж а т |
д л я непосредственной добычи полез |
ного ископаемого. |
|
В подземных горных выработках различают следующие элементы (рис. 13, а). Поверхность горных пород, ограничивающую горную выработку снизу, называют почвой 1, поверхности горных пород,
Р и с . 13. Схемы |
к п о я с н е н и ю элементов г о р н ы х выработок: |
||
а — п о д з е м н а я выработка; б — |
открытая |
н а к л о н н а я |
выработка (траншея); в — открытая |
г о р и з о н т а л ь н а я |
выработка |
( т р а н ш е я ) |
ограничивающие горную выработку с боков, — боками 2, и поверх
ность, |
ограничивающую |
выработку сверху, — кровлей 3. |
П о в е р х |
||||||
ность |
г о р н ы х пород, о г р а н и ч и в а ю щ а я |
горную |
|
выработку |
и |
переме |
|||
щ а ю щ а я с я в результате ведения |
горных работ, |
называется |
забоем |
4. |
|||||
Н а ч а л о горной выработки, и л и |
место |
выхода |
ее на земную |
поверх |
|||||
ность, и л и место п р и м ы к а н и я к другой выработке называется |
устьем. |
||||||||
В открытых горных выработках (рис. 13, б, в) различают почву |
5, |
||||||||
борта |
6 и забой 7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Подземные горные выработки . Основные |
подземные |
выработки |
|||||||
ш а х т ы и и х взаимное расположение |
п о к а з а н ы |
на рис. 14. |
Необхо |
||||||
димо отметить, что выработки одного |
н а з в а н и я |
могут занимать раз |
|||||||
личное пространственное |
положение . |
|
|
|
|
Шурфом |
|||
В е р т и к а л ь н ы е |
г о р н ы е |
в ы р а б о т к и . |
|
||||||
называется в е р т и к а л ь н а я (реже н а к л о н н а я ) г о р н а я выработка |
обычно |
прямоугольного поперечного сечения, которая имеет непосредствен ный выход на земную поверхность и с л у ж и т д л я геологоразведочных и л и эксплуатационных работ. Ш у р ф ы имеют сравнительно неболь шой срок с л у ж б ы . Глубина шурфов, к а к п р а в и л о , не превышает 50— 90 м.
21
|
Р и с . |
14. |
В з а и м н о е р а с п о л о ж е н и е |
п о д з е м н ы х в ы р а б о т |
о к и |
п о в е р х н о с т н ы х |
с о о р у ж е н и й : |
|||||||||
а |
— |
ш а х т н ы й к о п е р г л а в н о г о ствола; |
б — |
н а д ш а х т н о е з д |
а н и е ; в — |
з д а н и е п о д ъ е м н о й м а ш и н ы ; |
||||||||||
г |
— |
о б о г а т и т е л ь н а я ф а б р и к а ; 9 |
— б а ш е н н ы й к о п е р |
в с п о м о г а т е л ь н о г о ствола; е — в е н т и л я т о р |
||||||||||||
г л а в н о г о |
п р о в е т р и в а н и я ; |
1 |
— |
г л а в н ы й п о д ъ е м н ы й |
в е р т и к а л ь н ы й |
ствол; 2 |
— |
в е р т и к а л ь н ы й |
||||||||
в с п о м о г а т е л ь н ы й ствол; 3 |
— |
с о п р я ж е н и е в е р т и к а л ь н о г о |
ствола с |
в ы р а б о т к а м и |
о к о л о с т в о л ь |
|||||||||||
н о г о |
д в о р а ; 4 — пластовый ш т р е к ; 5 — |
п о л е в о й ш т р е к ; |
|
6—7 |
— в ы р а б о т а н н о е |
п р о с т р а н с т в о ; |
||||||||||
|
|
8 |
— г е з е н к ; 9 — с л е п о й ствол; 10 — |
к в е р ш л а г ; 11 — |
з у м п ф ; 12 — н а с о с н а я |
к а м е р а |
Н а эксплуатационных ш а х т а х ш у р ф ы с л у ж а т |
д л я |
вентиляции — |
|||||
вентиляционные, |
д л я спуска лесных |
материалов |
— лесоспускные |
и л и |
|||
д л я спуска закладочного материала |
— закладочные |
(последние часто |
|||||
наклонные) . Ш у р ф ы , к а к правило, оборудуют лестницами, |
благодаря |
||||||
чему их |
можно |
использовать к а к запасные выходы |
д л я |
людей |
из |
||
ш а х т ы |
на поверхность. |
|
|
|
|
|
22
Шахтным стволом называют в е р т и к а л ь н у ю (или наклонную) горную выработку, к о т о р а я имеет непосредственный выход на по
верхность |
и предназначена |
д л я о б с л у ж и в а н и я подземных эксплуата |
||||||||
ционных |
или |
геологоразведочных |
работ. В |
последнем случае |
т а к у ю |
|||||
выработку называют стволом разведочной шахты . |
|
|
|
|||||||
Шахтные стволы имеют |
значительные размеры поперечного |
сече |
||||||||
н и я и большую глубину, чем шурфы . В отдельных с л у ч а я х |
глубина |
|||||||||
стволов превышает 1000 м. |
|
|
|
|
|
|
||||
В зависимости от вида крепи |
ш а х т н ы й |
ствол |
имеет |
п р я м о у г о л ь |
||||||
ную |
и л и |
к р у г л у ю (в большинстве |
случаев) форму |
поперечного |
сече |
|||||
н и я |
(рис. 15). |
Ш а х т н ы й |
ствол |
я в л я е т с я |
к а п и т а л ь н о й |
горной вы |
||||
работкой |
со сроком с л у ж б ы , равным, к а к |
правило, сроку |
с л у ж б ы |
шахты . Поэтому шахтные стволы обычно крепят бетоном, железо бетоном и л и металлом .
|
Е с л и |
на шахте находятся в действии два ствола, то один ствол |
|||||||||||||||||
называют |
главным |
(по нему выдают на поверхность добытое |
полезное |
||||||||||||||||
ископаемое), а второй ствол — вспомогательным. |
|
Этот |
ствол с л у ж и т |
||||||||||||||||
д л я |
выдачи |
из ш а х т ы |
породы, |
спуска |
материалов |
и |
оборудования . |
||||||||||||
П о |
этому |
стволу производят |
т а к ж е |
спуск и подъем |
людей. Н а |
к р у п |
|||||||||||||
ных ш а х т а х |
|
число |
стволов |
может |
достигать |
шести — восьми. |
П р и |
||||||||||||
этом отдельные стволы выполняют узкоспециализированные |
функции, |
||||||||||||||||||
в соответствии с чем их называют вентиляционными, |
водоотливными, |
||||||||||||||||||
закладочными стволами и т. д. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Ш а х т н ы й |
ствол в |
зависимости |
от |
вида |
подъемной |
установки, |
||||||||||||
которым |
он оборудован, |
называют |
скиповым, |
|
клетевым, |
скипокле - |
|||||||||||||
тевым. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Слепой |
шахтный |
ствол, |
в отличие |
от шахтного |
ствола, |
не |
имеет |
|||||||||||
выхода на |
поверхность . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Гезенком |
|
называют |
|
в е р т и к а л ь н у ю |
горную |
выработку, |
которая |
|||||||||||
не |
имеет |
непосредственного |
выхода на поверхность |
и |
с л у ж и т д л я |
||||||||||||||
с в я з и м е ж д у |
рабочими |
горизонтами |
(см. |
рис. |
14). |
В |
большинстве |
||||||||||||
случаев |
полезное |
ископаемое |
спускается |
по |
гезенку |
самотеком, |
иногда с помощью винтовых спусков . Глубина гезенков может
превышать |
100 |
м. |
|
|
|
|
|
Восстающим |
называется |
в е р т и к а л ь н а я |
(или н а к л о н н а я ) |
г о р н а я |
|||
выработка, |
к о т о р а я не |
имеет выхода на |
поверхность, |
проводится |
|||
по восстанию и |
с л у ж и т |
д л я |
целей разведки и л и э к с п л у а т а ц и и . |
||||
Г о р и з о н т а л ь н ы е |
г о р н ы е |
в ы р а б о т к и . |
Почти |
||||
все горизонтальные выработки имеют незначительный |
у к л о н д л я |
||||||
обеспечения |
стока рудничных вод и облегчения откатки |
г р у ж е н ы х |
составов с полезным ископаемым. Рассмотрим горизонтальные вы
работки, |
имеющие |
непосредственный |
выход |
на |
поверхность . |
||||
Тоннель |
— г о р и з о н т а л ь н а я |
г о р н а я выработка |
(реже н а к л о н н а я ) , |
||||||
к о т о р а я |
имеет два |
выхода на |
поверхность |
(с |
обеих |
сторон). |
|||
Тоннели |
на п р е д п р и я т и я х горнодобывающей промышленности |
||||||||
встречаются |
крайне редко. |
|
|
|
|
|
|
||
Штольня |
— г о р и з о н т а л ь н а я г о р н а я |
выработка, |
к о т о р а я имеет |
||||||
непосредственный |
выход на |
поверхность |
и |
с л у ж и т |
д л я разведки |
23
Р и с . 15. Ф о р м ы п о п е р е ч н о г о с е ч е н и я в е р
т и к а л ь н о г о ш а х т н о г о с т в о л а : |
|
||
а — п р я м о у г о л ь н а я ; б — к р у г л а я ; |
1 — |
||
к р е п ь ; |
2 — р а с с т р е л ы ; |
з — т р у б н о - к а - |
б е л ь н о е о т д е л е н и е ; 4 — л е с т н и ч н о е о т д е л е ние; 5 — п р о в о д н и к и ; 6 — п о д ъ е м н ы е о т д е л е н и я ; 7 — п о д ъ е м н ы е с о с у д ы
и л и э к с п л у а т а ц и и месторождения . Р а з л и ч а ю т откаточные, в е н т и л я ционные и водоотливные штольни . Штольни проводят по п р о с т и р а
нию и вкрест п р о с т и р а н и я месторождения . |
Ч а щ е |
всего |
ш т о л ь н и |
||||||
имеют трапециевидную и л и сводчатую форму |
поперечного |
сечения . |
|||||||
Штольни можно применять только п р и гористом и л и холмистом |
|||||||||
рельефе местности. Обычно ш т о л ь н я я в л я е т с я |
главной |
к а п и т а л ь н о й |
|||||||
выработкой, имеющей значительный срок службы . |
|
|
|
|
|||||
Квершлаг |
— п р о т я ж е н н а я г о р и з о н т а л ь н а я |
г о р н а я |
выработка, ко |
||||||
т о р а я |
не |
имеет |
непосредственного выхода на |
поверхность |
и |
прово |
|||
дится |
под |
углом |
к простиранию месторождения, чаще |
всего |
вкрест |
||||
п р о с т и р а н и я |
(см. рис. 14). К в е р ш л а г и , к а к и ш т о л ь н и , |
имеют |
трапе |
циевидную и л и сводчатую |
(арочную) |
форму |
поперечного |
сечения. |
||||||||||||
П р и проведении к в е р ш л а г о в |
по |
крепким и устойчивым породам они |
||||||||||||||
могут |
оставаться |
без |
к р е п и |
в |
течение |
длительного |
времени. |
|||||||||
Штрек |
— |
п р о т я ж е н н а я |
|
горизонталь |
|
|
|
|
|
|||||||
н а я г о р н а я выработка, |
к о т о р а я |
не |
имеет |
|
|
|
|
|
||||||||
непосредственного |
выхода на |
поверхность |
|
|
|
|
|
|||||||||
и проводится |
целиком или частично (т. е. |
|
|
|
|
|
||||||||||
с подрывкой боковых пород) по пласту |
|
|
|
|
|
|||||||||||
полезного |
ископаемого |
в н а п р а в л е н и и |
его |
|
|
|
|
|
||||||||
п р о с т и р а н и я |
п р и |
пологом, |
|
наклонном |
и |
|
|
|
|
|
||||||
КруТОМ ПадеНИИ (СМ. рИС. 14) |
И В |
ЛЮбоМ |
р |
и с 1 6 . В з а и |
м н 0 е расположение |
|||||||||||
н а п р а в л е н и и |
При |
ГОрИЗОНТаЛЬНОМ Залега- |
орта и штреков в мощном пласте: |
|||||||||||||
нии . Ш т р е к и , |
которые |
проводятся |
по |
по- |
|
.°P*j_ |
^ - е П е ж а ч е " к а |
|||||||||
родам, |
называют |
полевыми. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
В |
зависимости |
от |
основного |
н а з н а ч е н и я |
ш т р е к и подразделяют |
|||||||||||
на откаточные |
и |
вентиляционные. |
|
В откаточных |
ш т р е к а х , |
к а к пра |
||||||||||
вило, |
применяют локомотивный |
транспорт . Е с л и |
транспортирование |
полезного ископаемого осуществляется конвейерами, то штрек на
зывают |
|
конвейерным. |
|
|
|
|
Вентиляционные ш т р е к и с л у ж а т д л я отвода |
отработанной |
струи |
||||
воздуха |
и д л я вспомогательных целей . |
|
|
|
|
|
Ш т р е к и имеют трапециевидную и л и сводчатую (арочную) |
форму |
|||||
поперечного сечения. Д л и н а штреков |
может достигать |
н е с к о л ь к и х |
||||
километров . |
|
|
|
|
||
Орт |
— |
г о р и з о н т а л ь н а я выработка, |
к о т о р а я не имеет |
непосредст |
||
венного |
выхода на поверхность . Орты проводят |
вкрест |
п р о с т и р а н и я |
|||
мощного |
пласта и л и з а л е ж и м е ж д у ее висячим |
и лежачим |
боками |
|||
(рис. 16). Форма и размеры поперечного сечения |
орта и ш т р е к а ана |
|||||
логичны . |
|
|
|
|
|
|
Просек |
—• вспомогательная выработка, к о т о р а я не имеет непосред |
ственного выхода на поверхность и проводится обычно целиком по
пласту полезного ископаемого |
в н а п р а в л е н и и |
его п р о с т и р а н и я . |
П р о |
||
сек имеет |
небольшие размеры поперечного сечения и небольшой |
срок |
|||
с л у ж б ы . Обычно его проводят п а р а л л е л ь н о ш т р е к у и крепят |
деревом. |
||||
Сбойка |
—• н а к л о н н а я и л и |
г о р и з о н т а л ь н а я |
выработка, |
к о т о р а я |
не имеет непосредственного выхода на поверхность и проводится по полезному ископаемому или по породам. Сбойка обычно соединяет
25
две какие - нибудь близко расположенные выработки, например ш т р е к и просек.
Н а к л о н н ы е |
в ы р а б о т к и . |
Наклонный |
ствол — на |
||
к л о н н а я выработка, |
к о т о р а я |
имеет выход на поверхность и |
с л у ж и т |
||
д л я тех ж е целей, что и вертикальный ствол. Н а к л о н н ы е |
стволы про |
||||
водятся в большинстве случаев по полезному ископаемому . |
Н а к л о н |
||||
ствола к горизонту |
определяется углом падения пласта и л и |
з а л е ж и . |
|||
Р е ж е наклонные стволы проводятся по породам, причем угол |
н а к л о н а |
||||
ствола к горизонту |
в этом |
случае не |
превышает 18°, |
т. е. |
такого |
у г л а , при котором возможно осуществлять транспортирование по лезного ископаемого ленточными конвейерами .
К подземным н а к л о н н ы м выработкам относят бремсберги, у к л о н ы ,
ходки и скаты . |
|
|
|
|
Бремсбергом |
называется |
н а к л о н н а я выработка, к о т о р а я не имеет |
||
непосредственного выхода |
на поверхность и |
проводится |
обычно |
|
по пласту полезного ископаемого. Бремсберги |
с л у ж а т д л я |
спуска |
добытого полезного ископаемого с вышележащего горизонта на н и ж е
л е ж а щ и й . Бремсберги применяют |
только п р и |
н а к л о н н о м и |
пологом |
падении з а л е ж е й . |
|
|
|
Уклоном называют н а к л о н н у ю |
выработку, |
не имеющую |
непосред |
ственного выхода на поверхность и проводимую обычно по пласту
полезного ископаемого . У к л о н ы с л у ж а т |
д л я |
подъема |
полезного |
||
ископаемого с н и ж е л е ж а щ е г о |
горизонта |
на |
в ы ш е л е ж а щ и й . |
||
П о п р а в и л а м безопасности |
передвижение |
людей по |
бремсбергам |
||
и у к л о н а м допускается только |
в том случае, если |
транспортирование |
полезного ископаемого по ним производят конвейерами . Форма по
перечного сечения бремсбергов и уклонов |
трапециевидная |
и л и |
свод |
||||||||||||
ч а т а я (арочная) |
в зависимости от |
конструкции |
и типа к р е п и . |
|
|||||||||||
К а к правило, п а р а л л е л ь н о бремсбергу и у к л о н у т а к ж е в плоскости |
|||||||||||||||
пласта |
проводят |
выработки — ходки, |
которые |
с л у ж а т д л я |
передви |
||||||||||
ж е н и я |
людей и |
д р у г и х |
целей. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Скатом |
называют н а к л о н н у ю |
выработку, |
проводимую |
обычно |
|||||||||||
по полезному ископаемому и не имеющую непосредственного |
выхода |
||||||||||||||
на поверхность . |
Скаты |
с л у ж а т д л я |
спуска полезного |
ископаемого |
|||||||||||
и д р у г и х |
грузов |
с |
вышележащего горизонта |
на н и ж е л е ж а щ и й |
под |
||||||||||
действием собственного веса — самотеком. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Скаты |
проводят |
п р и |
разработке к р у т ы х пластов |
и л и |
ж и л . В |
ска |
|||||||||
тах устраивают |
ходовые |
и |
углеспускные |
(рудоспускные) |
|
отделения . |
|||||||||
Н а п р е д п р и я т и я х |
горнорудной |
промышленности |
скаты |
н а з ы в а ю т |
|||||||||||
рудоспусками . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Н а к л о н н ы м и |
горными |
выработками, |
не имеющими |
непосредст |
|||||||||||
венного |
выхода |
на |
поверхность, |
могут быть |
печи. |
Это |
|
выработки, |
которые проводятся только по полезному ископаемому без подрывки
боковых |
пород. Печи с л у ж а т д л |
я |
вентиляции, |
т р а н с п о р т и р о в а н и я |
||||
у г л я , п е р е д в и ж е н и я |
людей и т. п. |
Печи, проводимые д л я |
подготовки |
|||||
очистной выработки, |
называются |
разрезными |
и л и |
рассечными. |
П е ч и , |
|||
которые |
с л у ж а т д л я |
спуска у г л я , |
называются углеспускными, |
а д л я |
||||
п р о п у с к а |
воздуха — вентиляционными. |
В |
печах |
обычно |
применяют |
26