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

ных с л у ч а я х

пр и выбуривании печей по крепкому

углю

они имеют

к р у г л у ю

форму

поперечного

сечения и

оставляются

без

крепи .

К а м е р ы — выработки,

которые имеют небольшую д л и н у по

сравнению с размерами поперечного сечения. Р а з л и ч а ю т

камеры,

проводимые

по

полезному

ископаемому

с целью

его

извлечения,

и камеры, которые с л у ж а т д л я размещения в них машин,

механизмов

и оборудования . К а м е р ы используют т а к ж е дл я размещения

зарядов

взрывчатых

веществ (ВВ) при производстве взрывных работ. Около

главных

и вспомогательных

стволов в шахте и на руднике проводят

р я д камер дл я размещения

оборудования,

механизмов и дл я

д р у г и х

целей.

лов и

предназначенных дл я о б с л у ж и в а н и я

подземного

хозяйства

шахты,

называют околостволъным

двором.

В ы р а б о т к и

н е б о л ь ш о г о

п о п е р е ч н о г о

с е ­

ч е н и я .

К ним относятся ш п у р ы и с к в а ж и н ы , которые

могут

за­

нимать любое положение в пространстве.

Шпур

— это цилиндрическое

углубление,

которое выбуривается

заряда взрывчатых

веществ ил и д л я д р у г и х целей, с в я з а н н ы х с

раз ­

ведкой и разработкой месторождения . Диаметр ш п у р а

составляет

обычно 30—40 мм, а в отдельных

с л у ч а я х

60—75 мм. Д л и н а

ш п у р о в

может достигать 5—10 м. Обычно

ш п у р ы

бурятся длиной

1,5—2 м.

Скважина

— выработка, которая отличается

от ш п у р а

увеличен ­

ными диаметром (100—150 мм и более) и глубиной . Глубина

с к в а ж и н

колеблется от 10 м до нескольких

тысяч метров.

С к в а ж и н ы применяют дл я разведки месторождений

полезных

ископаемых и их добычи (нефть, вода, газ), размещения заряда

взрыв ­

чатых веществ, а т а к ж е дл я п р о к л а д к и кабелей,

спуска

заиловочной

п у л ь п ы и других целей.

Открытые

горные выработки .

Простейшей

открытой

горной

вы­

работкой я в л я е т с я

к а н а в а , которая имеет

п р я м о у г о л ь н у ю

ил и

тра­

пециевидную

форму

поперечного

сечения. В первом случае

стенки

к а н а в ы - д л я

предохранения их от обрушения

обычно

з а к р е п л я ю т .

тах,

а т а к ж е пр и э к с п л у а т а ц и и месторождений открытым

способом.

Н а

открытых р а з р а б о т к а х их обычно используют в качестве

водоула-

в л и в а ю щ и х

и водоотводных

выработок.

Траншея

— это открытая

горизонтальная

или н а к л о н н а я

г о р н а я

выработка

значительной (по сравнению с

ш и р и н о й и

глубиной)

оборудования, д л я

передвижения людей и дл я других

целей

(см.

рис. 13).

бортом.

Б о к о в у ю стенку

траншеи называют

Б о р т

траншеи на­

клонен

к горизонту

под определенным

углом .

Угол наклона

(угол

откоса)

борта траншеи тем больше, чем в более к р е п к и х и устойчивых

п о р о д ах проведена т р а н ш е я . У г о л откоса бортов траншей

колеблется

от 30 до 60°.

Карьером называется совокупность открытых горных

выработок,

мого

открытым способом и оборудованных необходимым

комплексом

оборудования д л я добычи и

т р а н с п о р т и р о в а н и я .

§ 2. Г О Р Н Ы Е П Р Е Д П Р И Я Т И Я

Эксплуатацию и л и р а з в е д к у месторождений полезных

ископаемых

в нашей стране осуществляют производственные

горные

п р е д п р и я ­

т и я .

К

горным п р е д п р и я т и я м

относятся ш а х т ы ,

к а р ь е р ы ,

р у д н и к и .

К а ж д о е горное предприятие наделяется определенным

участком

ных выработок .

Основными х а р а к т е р и с т и к а м и ,

определяющими тип

ш а х т ы , яв ­

л я ю т с я производственная мощность и срок

с л у ж б ы ш а х т ы .

Производственной мощностью

ш а х т ы А

н а з ы в а е т с я

количество

полезного ископаемого в тоннах (или кубических метрах),

добываемое

в единицу времени (сутки, год).

ш а х т ы Т равен периоду, в течение

Срок существования (службы)

паемого Спром в

пределах шахтного п о л я .

М е ж д у этими величинами

имеется

с л е д у ю щ а я зависимость:

( ? п р о м = AT,

Т .

По данным

геологической

разведки

месторождения и сведениям

Е с л и месторождение представлено одиночным

пологим

пластом,

то величина промышленных

запасов будет равна

<?пром =

SHmyc,

где S — размер шахтного

п о л я

по

простиранию,

м;

H — размер шахтного п о л я по

падению,

м;

m — мощность

пласта,

м;

у — объемный вес полезного ископаемого,

т/и8;

с — коэффициент извлечения

полезного

ископаемого

из

недр .

Е с л и известен

размер

шахтного

п о л я по

падению Н,

то

можно

определить размер

шахтного

п о л я

по

простиранию

с

= —JJ

AT

,

М .

О

Нтус

Современные

угольные

ш а х т ы — это крупные

высокомеханизи ­

рованные промышленные горные п р е д п р и я т и я . В

настоящее

время

работают

ш а х т ы с годовой

производственной

мощностью

2—3 млн. т

у г л я . П р о е к т и р у ю т с я

ш а х т ы с годовой производственной

мощностью

3—9 млн . т. Ежесуточно

на такой шахте добывается

8—30

тыс. г

у г л я .

Сроки с л у ж б ы шахт колеблются от 10 до 50 лет и более. Че м к р у п ­

нее ш а х т ы и чем больше

величина запасов

полезного

ископаемого,

тем больше и срок с л у ж б ы

шахты .

Ориентировочное соотношение между производственной мощно ­

стью

ш а х т ы

и ее сроком

с л у ж б ы

приведено

в табл . 2.

Увеличение

производствен-

2

ной

мощности

ш а х т ы

до из -

Т а б л и ц а

вестного предела

обусловливает

С у т о ч н а я д о б ы ч а

М и н и м а л ь н ы й с р о к

повышение

производительности

у г л я , т

с л у ж б ы шахты, ле т

труда

и

снижение

себестои­

мости

добываемого

полезного

ископаемого .

Менее 1000

Менее 30

Горные

п р е д п р и я т и я ,

р а з р а ­

От 1000 до

1500

30

батывающие рудные

месторож­

2000

40

От 3000 до 4000

50

дения,

называют

рудными

ш а х ­

Более 4000

Более

50

тами.

К а ж д о й

рудной

шахте,

к а к и у г о л ь н о й , отводится

опре­

деленный

участок

полезного

ископаемого . Ранее

дл я определе­

н и я

горных

предприятий,

осуществляющих

подземную

р а з р а б о т к у

е р а м и . К а р ь е р у , так ж е ка к и ш а х т е , отводится дл я

эксплуата ­

ции определенный участок месторождения, называемый

карьерным

полем.

ющее

ежесуточно несколько тысяч тонн полезного ископаемого .

Отдельные горные п р е д п р и я т и я дл я обеспечения единого руковод ­

ства,

п л а н и р о в а н и я производства и с н а б ж е н и я объединяются в тре­

сты и

комбинаты .

целесообразно р а з д е л я т ь на несколько частей

д л я р а з р а б о т к и от­

дельными горными п р е д п р и я т и я м и . Шахтным

полем н а з ы в а е т с я

того по

простиранию

(рис. 17). П р и

наклонном

и к р у т о м з а л е г а н и я х

пласта

шахтное поле

и з о б р а ж а ю т в

виде проекции на

в е р т и к а л ь н у ю

и г о р и з о н т а л ь н у ю плоскости;

может быть дано

и з о б р а ж е н и е в

пло ­

скости

пласта . П р и

горизонтальном

и пологом

залегании дают

изо ­

бражение шахтного

п о л я в плоскости пласта или проектируют его

на

г о р и з о н т а л ь н у ю

плоскость .

Ш а х т н ы е поля имеют технические границы . П р и

негоризонталь ­

ном

з а л е г а н и и пласта различают верхнюю г р а н и ц у шахтного

п о л я ,

и л и

г р а н и ц у по восстанию АБ

(см. рис. 17), нижнюю границу,

или

Б-Б

А-А

Р и с . 17.

Схема ш а х т н о г о п о л я

границу шахтного поля

по

падению

ВГ,

г р а н и ц ы

шахтного

п о л я

но

простиранию, и л и боковые

г р а н и ц ы

AB

и

БГ.

Эти

г р а н и ц ы

могут

быть

естественными

(линия

геологических

н а р у ш е н и й ,

выход пласта

под

наносы, л и н и я

в ы к л и н и в а н и я

пласта

и др.) и искусственными,

устанавливаемыми

на

основе

технико - экономических

расчетов.

По к о н ф и г у р а ц и и

шахтные п о л я

очень

разнообразны .

Д л я

при ­

мера на рис. 18 приведена

к о н ф и г у р а ц и я

шахтного

п о л я

одной

из

действующих

шахт

Донецкого

бассейна.

Х а р а к т е р н о , что

в

качестве

верхней

г р а н и ц ы

шахтного

п о л я

п р и н я т выход

пласта

под

наносы,

а

н и ж н е й

г р а н и ц е й

я в л я е т с я

техническая

г р а н и ц а

по

одной

из

изогипс

1 .

Естественными

нарушение типа надвига,

а с запада —

л и н и я в ы к л и н и в а н и я пласта .

Д л и н а шахтного

п о л я

по

простиранию

составляет около

6 км,

а по

падению — около

3,8

км .

1 Изогипсой называется

линия, соединяющая на плане или

карте

точки

с одинаковой высотой над уровнем моря или другим произвольно

выбранным

уровнем.