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: 102

Скачиваний: 1

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

Н а месторождениях с невыдержанными элементами

з а л е г а н и я ,

п р и горизонтальном залегании пластообразной з а л е ж и

и

сравни ­

тельно небольших размерах месторождений часто в качестве

г р а н и ц

шахтного п о л я принимают контур, в пределах которого пласт

сохра ­

няет рабочую мощность (например, в у с л о в и я х Подмосковного бас­ сейна 1,3 м).

Размеры

полей

угольных шахт

по

простиранию составляют

1—5 км и более, достигая иногда 10—12

км, по падению — 1—2,5 км,

п р е в ы ш а я в

ряде случаев

3 км .

 

 

П р и разработке

рудных

месторождений

размеры ш а х т н ы х полей

обычно бывают ограниченными; длина ш а х т н ы х полей в горноруд ­

ной промышленности

составляет

 

о к о л о 500 м и редко

достигает

Ѵ с

2 0 0

т °т д

 

 

Ш а х т н ы е п о л я

к р у п н ы х

руд -

н ы х ш а х т

иногда

делят на так

на-

зываемые

блоки,

к а ж д ы й из

ко -

торых обслуживает

самостоятель -

ный в е н т и л я ц и о н н ы й и

вспомога-

т е л ь н ы й стволы.

Б л о к

имеет

обо-

собленное

проветривание .

 

Р а з р а б о т к у шахтного п о л я

ве-

дут отдельными участками или ча-

С Т Я М И .

ры**»

— - у

Л и т я

Л ' * ^ 4 " ^ .

/нидани* пласта р

ъ

/

Стдол

")

 

 

 

0/П

 

 

 

\

 

 

~~~-М»£»ал гранаца

^ г д ^

 

 

 

РИС.

 

пал^^Ю

 

18.

В о з м о ж н а я к о н ф и г у р а ц и я

ш а х т -

Ч а с т ь

шахтного поля,

располо -

 

 

 

н о г о п о л я

 

 

ж е н н у ю

по

одну

сторону

от шахт ­

 

 

 

 

 

 

 

ного ствола

и л и

к а к и х - л и б о

д р у г и х к а п и т а л ь н ы х

вскрывающих

выработок,

называют крылом .

Н а

рис . 19

п о к а з а н ы два

к р ы л а

шахтного п о л я — правое к р ы л о

а'б'вег

и левое

к р ы л о

адбб'а'.

Т а к о е

шахтное поле называют двукрылым.

Д в у к р ы л а я

разработка

шахтного

п о л я при прочих

равных у с л о в и я х

позволяет

более интенсивно

выра ­

батывать

запасы

шахтного п о л я .

однокрылыми.

 

 

 

 

Иногда шахтные п о л я

бывают

К р ы л ь я

ш а х т н ы х

полей обозначают названием частей света, например южное и се­

верное крыло шахтного поля . К р ы л ь я шахтного п о л я

разрабатывают

чаще одновременно и реже —

последовательно.

 

 

 

Ч а с т ь шахтного поля дбб'ве,

расположенная

выше места

пересе­

чения пласта шахтным

стволом

или какой - либо

к а п и т а л ь н о й

вскры ­

вающей выработкой, называют

шахтным полем по

восстанию (или

бремсберговым полем,

если

ее

обслуживают

бремсберги).

 

Ч а с т ь

шахтного п о л я , расположенную н и ж е места

пересечения

пласта ш

а х т н ы м стволом или какой - либо капитальной

вскрывающей

выработкой, называют шахтным полем по падению (или у к л о н н ы м полем, если ее обслуживают уклоны) .

В шахтном поле вначале разрабатывают участки, расположенные

б л и ж е к поверхности, а затем участки — на большей

глубине .

Бремсберговые

и уклонные п о л я разделяют на более мелкие части.

Т а к о е разделение

называют подготовкой шахтного поля

к разработке .

31


П од подготовкой

ш а х т н о г о п о л я

понимают проведение

г о р н ы х

выработок,

осуществляемое в определенном п о р я д к е после в с к р ы т и я

ш а х т н о г о

п о л я

и

обеспечивающее

подготовку

выемочных

полей .

Р а з л и ч а ю т

два

способа д е л е н и я

ш а х т н о г о

п о л я

на части

(схемы

подготовки

шахтного

поля) — э т а ж н ы й и

п а н е л ь н ы й .

 

Этажом

называют

часть шахтного

п о л я ,

в ы т я н у т у ю по простира ­

нию (см. рис. 19) и

ограниченную

по восстанию

вентиляционным,

1

I этаж

Т

 

а

 

ш/Подъемный стіол ед-

4}

ш

 

 

 

t ^ -

\

 

ш

 

'а'

г а

 

Схема этажа

 

 

\

 

•с

Р и с . 19. Схема р а з д е л е н и я

2-я панш\ 1-я панель]^ Ѵ-я панель\2'-я панели 1 Подъемный

^У cmßoß |

f

\3-я панель\ч-я панель \ ч'-япанель\3'-я панель

I

I

1

Схема панели

 

 

hit ярус

 

 

2-іі ярус

 

 

3-й ярус

 

 

Ч-й ярус

 

 

5-й ярус

7

 

. JA -ч^

 

 

 

Sn

т

 

ш а х т н о г о п о л я :

•а —

на э т а ж и ;

б — на п а н е

л и ; 1 — откаточный э т а ж н ы й ш т р е к ;

2 — в е н т и л я ц и о н н ы й

э т а ж ­

ный

ш т р е к ; з

— п а н е л ь н ы й

б р е м с б е р г ; 4

— л ю д с к о й х о д о к ; 5

я р у с н ы е

ш т р е к и ; 6 —

г л а в ­

 

 

ный т р а н с п о р т н ы й штрек;

7 — 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

 

а по падению откаточным штреками, а по простиранию — г р а н и ц а м и

шахтного п о л я . Н а рис. 19 п у н к т и р н ы м и л и н и я м и п о к а з а н ы

этажные

ш т р е к и , проводимые по п л а с т у . Этажи

р а з р а б а т ы в а ю т

обычно после­

довательно, в н а п р а в л е н и и сверху вниз, ка к это показано

цифрами

на рис . 19, а. Т а к о й порядок

р а з р а б о т к и

называют

н и с х о д я щ и м .

Расстояние h3 по линии

падения

между этажными

вентиля ­

ционным и откаточным ш т р е к а м и называют

длиной этажа

по паде­

нию . Высотой э т а ж а Щ называют проекцию длины этажа по падению на в е р т и к а л ь н у ю плоскость, ориентированную по простиранию пласта,

 

 

h% = h3 sin а.

 

Д л и н а этажа

по падению пр и разработке пологих и н а к л о н н ы х

пластов

обычно

составляет 100—350 м и более. П р и разработке

к р у ­

тых тонких пластов высоту э т а ж а принимают 100—120 м, а

д л я

мощных

пластов — 50—100 м.

 

32


В свою очередь, э т а ж и можно разделить на подэтажи путем проведения подэтажных штреков . Д л я транспортирования полезного ископаемого и подачи свежего воздуха подэтажные ш т р е к и д о л ж н ы быть соединены с откаточным этажными промежуточными бремсбер­ гами (скатами). Ч а с т ь этажа, обслуживаемая промежуточным брем­

сбергом, т. е. бремсбергом, пройденным в пределах э т а ж а , называется

выемочным полем. Д о начала эксплуатации

выемочные п о л я д о л ж н ы

быть подготовлены к очистной выемке. Под подготовкой выемочного

поля понимают проведение в определенном

порядке

подготовитель­

ных выработок (в данном случае в пределах

этажа),

обеспечивающих

возможность выполнения очистных работ. Выемочные п о л я бывают односторонними, если очистные забои располагаются с одной сто­ роны от промежуточного бремсберга, и двусторонними, если очистные

забои

расположены

с

обеих

сторон

от промежуточного

брем­

сберга.

 

 

 

 

 

 

 

Деление шахтных

полей на

э т а ж и

применяют при любых

у г л а х

з а л е г а н и я пластов, кроме

горизонтального .

 

Н а

горизонтальных

и

пологих пластах шахтные п о л я

могут

быть разделены на панели

(см. рис. 19). П р и делении шахтного

п о л я

на панели от околоствольного двора проходят главные транспортные 6

и вентиляционные

7 ш т р е к и . От этих штреков по восстанию

 

прохо­

дят бремсберги 3 с ходками 4, по падению — соответственно

у к л о н ы

с ходками .

Часть

шахтного

п о л я , расположенную

по одну

сторону

от главных транспортных и вентиляционных штреков,

п р и м ы к а ю щ у ю

к

ним и

обслуживаемую

самостоятельной

наклонной

выработкой

(бремсбергом или уклоном),

называют

панелью . В

бремсберговом

поле

будут

находиться

бремсберговые

панели, в уклонном

поле —

уклонные .

Г р а н и ц а м и бремсберговой панели

я в л я ю т с я : по

 

восста­

нию — в е р х н я я

г р а н и ц а

шахтного

п о л я ,

по

падению —

г л а в н ы й

транспортный штрек, а

по простиранию к р а й н я я

п а н е л ь

ограни­

чивается

боковой

границей

шахтного п о л я

и границей

с

соседней

панелью .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

От

панельного

бремсберга

или у к л о н а в пределах

панели

прово­

дят ярусные ш т р е к и 5, которые делят панель на я р у с ы . Я р у с ы ,

так

ж е

ка к и э т а ж и ,

 

отрабатывают обычно в нисходящем порядке ка к

в

бремсберговых,

так и

в у к л о н н ы х

п а н е л я х .

Р а з м е р ы

панелей

по

простиранию Sn

принимаются равными

700—2000

м

и

более

и

по

падению

hn

— около 1000—1200 м и более.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и

горизонтальном

залегании

пласта

вместо

панельных

брем­

сбергов и уклонов

проводят панельные ш т р е к и . Однако общая схема

деления

шахтного

п о л я

остается такой

же .

 

 

 

 

 

 

 

 

К а к п р а в и л о ,

 

расстояние

между

соседними

ярусными штреками

по падению примерно соответствует длине очистного забоя — л а в ы

(или длине

двух лав , если

я р у с разделен

подъярусным

штреком

на

два

подъяруса)

и

колеблется

от

100

до 200 м и

более.

П а н е л и

в

шахтном

поле

отрабатывают

последовательно

сначала

в

бремсберговом,

а

затем

в

уклонном

поле

в

порядке, п о к а з а н н о м

цифрами

на рис

. 19.

 

 

 

 

 

 

 

3 Закач 187


Карьерным

полем

называют

месторождение

полезного

ископа ­

емого или

его

часть, отводимую

д л я

разработки

одним

карьером .

К а р ь е р н ы е

п о л я

т а к ж е

имеют

естественные

или

искусственные

границы .

Г р а н и ц е й

карьерного

п о л я

по глубине

я в л я е т с я

рассчи­

т а н н а я предельная

глубина

открытых

горных

работ

и л и

глубина

з а л е г а н и я месторождения .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р а з р а б о т к у месторождения

в

пределах

карьерного

п о л я

ведут

отдельными частями . В с в я з и с этим месторождение в пределах

к а р ь ­

ерного п о л я делится

сначала

на

горизонты

(уступы), а затем

к а ж д ы й

у с т у п отрабатывают

з а х о д к а м и ,

разделяемыми, в свою очередь, на

блоки . П о р я д о к отработки уступов всегда

принимают

н и с х о д я щ и м ,

т. е. вначале отрабатывают верхние уступы, а затем уступы на все

более

г л у

б о к и х горизонтах .

 

 

 

 

Форма

к а р ь е р н о г о

п о л я

(в плане)

определяется

в первую

очередь

формой з а л е ж и . Целесообразной считается форма

карьерного п о л я ,

при

которой можно

поддерживать

неизменной

длину

рабочего

фронта на всех горизонтах

(уступах).

 

 


Г л а в а I I I

Г О Р Н Ы Е Р А Б О Т Ы

§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Добыча полезного ископаемого — это производственный процесс, представляющий собой совокупность комплексов рабочих процес­

сов. Основные комплексы рабочих процессов — проведение

и под­

д е р ж а н и е различных горных

выработок, выемка

полезного

ископа ­

емого и пород — объединены

общим названием

горные

работы.

П р и подземной разработке месторождения полезного

ископаемого

ведутся подземные горные работы, п р и открытой — открытые гор ­ ные работы.

Отделение породы (полезного ископаемого) от массива, п о г р у з к а и транспортирование ее, возведение крепи и т. д. при производстве горных работ осуществляют различными способами, х а р а к т е р и з у ­ ющимися применяемыми средствами труда, родом энергии, прин ­

ципом

воздействия

на

породный

массив

д л я его

р а з р у ш е н и я

и л и

у к р е п л е н и я .

Отсюда

в о з н и к л и

различные

термины

в

п р и л о ж е н и и

к горным

работам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ручные

 

работы

— это

работы,

когда

 

рабочие

выполняют

все

операции

вручную

и л и с помощью ручного инструмента,

н а п р и м е р

лопат .

С

помощью

этих

работ

выполняют

вспомогательные

опера­

ц и и — зачистку

лавы,

сборку

механизмов,

 

перестановку б у р и л ь н ы х

молотков п р и бурении с пневмоподдержек и др .

 

 

 

 

 

 

Машинные

работы

— основной

способ

 

производства

горных

ра­

бот,

при

котором

операции

выполняют

 

с

использованием

горных

машин

(комбайнов,

погрузочных машин,

экскаваторов,

 

б у р и л ь н ы х

машин и т. п.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Взрывные

и

буровзрывные

 

работы

—•

это работы,

при

которых

д л я

отбойки и

дробления

полезного

ископаемого

и л и

породы

ис­

пользуется

энергия

взрыва .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидравлический

 

способ

ведения

горных

работ

х а р а к т е р и з у е т с я

использованием

энергии

струи

воды д л я

р а з р у ш е н и я породы

в забое

и последующего ее транспортирования в безнапорном и л и

напорном

потоке

воды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Химические

работы

— сравнительно

редкий вид

горных

работ,

п р и котором полезные ископаемые

растворяют на месте их

з а л е г а н и я

и в виде растворов извлекают на поверхность, н а п р и м е р

добыча

солей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

I