Конструирование вариантов вскрытия и подготовки. Обоснование типа главных вскрывающих выработок

При выборе типов главных вскрывающих выработок рудного комплекса учитываются горно-геологические, гидрогеологические и горнотехнические условия месторождения. Из всего многообразия этих условий можно выделить: угол падения залежи, углы сдвижения, глубина разработки, годовая производительность предприятия, тип подземного транспорта /Инфантьев/.

Основополагающим для выбора типа вскрывающих выработок является вид транспорта, как полезного ископаемого, так и пустых пород Область применения скипового и клетевого подъемов принимается в соответствии с рекомендациями /4,5/ (рис.).

Рис. Области применения скипового и клетевого подъёмов

При использовании скипового подъёма с многоканатными подъёмниками предпочтение отдаётся рудникам значительной производительности (более 1.0-1,2 млн. т), глубокозалегающим (более 700 м). Одноканатные подъёмники рациональны для небольшой глубины и незначительной производительности, но конкретное их применение решается технико-экономическим сравнением.

Области экономически эффективного применения рудоподъёмных стволов со скиповым подъёмом, с конвейерным и автомобильным транспортами приведены на рис.

Рис. Области эффективного применения рудоподъёмных стволов

Обоснование типа вспомогательных вскрывающих выработок

Тип вспомогательных вскрывающих выработок породного, грузолюдского, вентиляционного комплексов, а также выработок (специальных или в комбинации с другими) для спуска материалов и крупногабаритного оборудования обосновывается аналогично.

Определение сечений главных и вспомогательных выработок

Определение сечений вскрывающих и подготовительных выработок имеет важное значение, поскольку величина расходов на их проведение, поддержание (крепление) и проветривание шахты в значительной степени зависит от размеров (площадей поперечных сечений) выработок.

Скиповые стволы не могут быть использованы для подачи свежего воздуха, поэтому для определения их сечений используют графический метод. Рассчитывается величина полезного груза подъёмных сосудов (скип), принимается стандартная грузоподъёмность (ёмкость), их количество, принимается тип и параметры. Далее, в зависимости от годовой производительности шахты, видов и количества подъёмов, принятых параметров подъёмных сосудов, учитывая зазоры безопасности (согласно ЕПБ), графическим методом определяются параметры поперечного сече­ния ствола.

При круглом сечении ствола диаметр его в свету принимается кратным 0,5м (от 4,0 до 8,0 м).

Сечения клетевых стволов определяются аналогично.

Определение сечения наклонного рудоподъёмного ствола, оборудованного конвейером, осуществляется графическим методом.

Сечение наклонного рудоподъёмного ствола (съезда) при самоходном транспорте определяется в зависимости от годовой производительности и длины доставки. Принимается тип самоходного транспорта. Рассчитывается необходимое количество машин. Определяется количество полос движения и по параметрам самоходного оборудования, с учетом зазоров безопасности определяются поперечные размеры ствола.

Анализ технических данных железорудных шахт показывает, что количество воздуха, подаваемого в шахту (м³ /с), прямо пропорционально её мощности. Потребное количество воздуха составляет

где А — годовая производительность шахты, млн. т.

Сечение вентиляционных и клетевых стволов проверяется по скорости прохождения воздуха

где S - сечение ствола, м ²;

0,9 - коэффициент уменьшения сечения выработки за счет прокладки коммуникаций и армировки ствола.

При скорости вентиляционной струи по транспортным выработкам 8 м/с суммарное сечение (м ²) комплекса квершлагов по которым подается воздух от ствола шахты, составит

Ориентировочно сечение вертикального рудоподъёмного ствола (м²) может быть принято

S_вр =23,4 + 3,6 А,

Наклонного

S_нр = 9.3+ 0,98 А

Сечения квершлагов и штреков (м²) принимаются типовыми по габаритам транспортных средств или рассчитываются при электровозной откатке по формулам:

для однопутевой выработки

S_од = 5,57 + 0,57 V,

для двухпутевой выработки

S_дв = 10,0 +0,73 V

где V - ёмкость вагона, м ³ .

Сечение конвейерного квершлага или штрека при совместном размещении конвейера и рельсового пути в выработке

S_кв = 7,34 + 0,004 V ,

Сечение квершлагов и штреков также проверяется на допустимую скорость движения воздуха с учетом развития очистных работ по этажам, вскрытия и подготовки новых горизонтов.