Поняття про поверх, блок, панель
При підземній розробці покладі корисних копалин крутоспадні та похилі родовища, поширені на глибину поділяють на вертикалі на поверх відкотними горизонтами (рис. 5. відстань між якими є висотою поверху. Для похилих і пологих родовищ під висотою поверху часто розуміють відстань між суміжними відкотними горизонтами, виміряну в площі падіння покладу.
Відомий ряд методів визначення висоти поверху, які викладаються в інших спеціальних дисциплінах.
Горизонтально залягаючи родовища потужністю до 50-80 м розробляють без поділу по вертикалі на поверхи, здійснюючи так звану безповерхову розробку.
Висоту поверху (залежно від умов залягання та застосованих систем розробки) беруть у межах від 40-50 м до 120-160 м, але переважно в межах 60-100 м.
Рис.5. Розділ родовища на поверхи
Взагалі, поверхові горизонти позначають порядковими номерами, але частіше назви горизонтів відповідають їх глибині від поверхні (горизонт 850м, горизонт 940 м, і тоді говорять, що розробляється поверх 940-850м). Поверхи, як правило, розробляють послідовно зверху вниз. На шахті в роботі, звичайно, знаходиться 3 поверхи, з яких на верхньому доробляють запаси корисних копалин, на середньому іде розвиток видобувних робіт, а на нижньому проводять роботи по підготовці горизонту. У деяких випадках в одночасній роботі буває і більше 3 поверхів.
Для забезпечення нормальних умов роботи шахти важливо правильно планувати роботи з видобутку корисних копалин та підготовки нових горизонтів. Взагалі за той час, коли у поверсі відпрацьовуються запаси корисної копалини, в новому поверсі повинні бути закінчені всі роботи з підготовки нового горизонту. Звичайно, родовище в межах шахтного поля розробляється окремими технологічними ділянками із застосуванням таких систем розробки, які відповідають умовам залягання покладу.
Такими технологічними ділянками є панелі на горизонтальних та похилих родовищах та блоки при крутому і пологому падінні.
При горизонтальному та похилому падінні покладів шахтне поле розділяють на панелі, розміри яких вибирають із таким розрахунком, щоб вартість видобутку була мінімальною.
При крутому падінні шахтне поле в межах поверху розподіляють на виймальні блоки, довжину яких за простяганням приймають відповідною системі розробки, яка застосовується для виймання блоку, і, як правило, вона перебуває в межах від 20 до 60 м для потужних покладів і до 100 м для малопотужних (рис. 6.). В одночасному відпрацюванні в межах поверху знаходяться не всі, а точно визначена деяка частина блоків. Тому на практиці у кожному випадку важливо встановити правильну послідовність і напрямок виймання блоків, так як від цього залежить характер та інтенсивність прояву гірничого тиску і кінцеві техніко-економічні показники розробки.
Рис.5. Розділ родовища на блоки:
а,б – потужний і малопотужний поклади відповідно
Відомі такі напрямки виймання блоків у межах поверху:
Однокрилий фланговий розвиток робіт, двокрилий розвиток робіт із наступаючим або відступаючим вийманням блоків.
При однокрилому вийманні блоки поверху виймають послідовно від од нієї границі шахтного поля до інш (рис. 6, а).
Такий порядок виймання блоків застосовують на родовищах невеликого простягання (звичайно, не більш 300-400м), і воно сполучається, як правило, з фланговим розміщенням, головного і вентиляційного стволів шахт.
Рис.6. Напрямки розробки родовища: а – однокрилий; б,в – двокрилий відповідно з наступаючим і відступаючим вийманням
Родовище великого простягання розробляють двома крилами шахтного з розташуванням головного ствола шахти десь по середині, а допоміжних стволів шахт - на флангах, двокрила розробка є найбільш поширеною при підземному видобутку корисних копалин.
Наступаюче виймання (рис 6.,б) полягає в тому, що виймання ведеться в напрямку від центру шахтного поля до його границь.
Такий порядок виймання блоків найбільш поширеним, особливо при розробці потужних родовищ з досить інтенсивним характером прояву гірничого тиску.
При відступаючому вийманні (рис.6., в) блоки виймають у напрямку від границь шахтного поля до середини.
Такий порядок виймання блоків може бути раціональним при обмеженій довжині родовища за протяжністю, невеликій його потужності і при стійких рудах і вміщаючих породах.
Практично іноді досить важко і майже неможливо дотриматися чітко і суворо одного порядку виймання блоків з ряду важливих причин (наприклад, виходячи із вимог і необхідності видавати з шахти продукцію постійної якості. незважаючи на те, що окремі ділянки родовища мають різну якість).
Тоді приймають деяку комбінацію наступаючого і відступаючого виймання, виходячи із конкретних умов розробки.
Напрямок виймання запасів корисних копалин в межах блоку може бути висхідним або низхідним:
Висхідним, коли запаси корисної копалини по всій довжині блоку виймають горизонтальними або похилими шарами, смугами знизу-уверх від відкотного або прийомного горизонтів до верхнього вентиляційного горизонту.
Таке висхідне виймання характерне для деяких варіантів поверхово-камерної системи розробки, систем розробки з магазинуванням корисних копалин, із закладкою, з кріпленням виробленого простору.
Низхідним (спадним), коли запаси корисних копалин у блоці виймають у напрямку зверху вниз послідовно шарами або підповерхами висотою від З м до 30+40 м. Такий напрямок виймання характерний для систем розробки шарового підповерхового обвалення, деяких варіантів суцільних систем розробки із закладкою виробленого простору вертикальними або похилими шарами на всю висоту блоку (камери), коли запаси корисних копалин у блоці виймають від середини блоку до його границь або ж від однієї границі блоку до іншої.
Такий напрямок виймання запасів, корисних копалин у блоці приймають при системах розробки: поверхово-камерних, деяких варіантах з магазинуванням корисної копалини, з закладкою виробленого простору і суцільних.