Глава XIV способы вскрытия месторождений

§ 1. Простые способы вскрытия

Простые способы вскрытия (рис. XIV. 1) наиболее часто при­меняют при разработке наклонных и крутопадающих месторождений подземным способом. Среди простых способов различают вскрытие вертикальным ство­лом (рис. XIV.1, а, б), , наклонным стволом (рис. XIV.1, в,г) и штольней (рис. XIV.1, д).

Рис. XIV.1. Простые способы вскры­тия:

а – вертикальным стволом в лежачем и висячем боку; б – то же, по месторожде­нию (1 – вертикальный ствол;2 – квер­шлаг;3 – откаточный штрек;4 – границы зон сдвижения;5 – границы охранного це­лика); в – наклонным стволом по месторождению 1 или по породам лежачего бока (3 – штрек;4– квершлаг); г– то же, параллельно зоне сдвиження;д – штольней 1 (2– капитальней рудо­спуск)

Вскрытие вертикальным стволом. Место заложения ствола зависит от условий залегания месторождений и горно-геологических условий. В большинстве случаев ствол закладывают в лежачем боку месторождения вне зоны сдвижения пород. На каждом эксплуатационном горизонте от стволов проводят квершлаги, а вдоль рудного тела до вспомогательных (вентиляционных) стволов – полевые и рудные штреки.

В висячем боку месторождения вертикальный ствол закладывают в тех случаях, когда породы лежачего бока сильно водоносны или неустойчивы, когда заложение ствола в лежачем боку невозможно или невыгодно по условиям рельефа или застроенности поверхности.

При заложении ствола в лежачем боку месторождения сокра­щаются: суммарная длина квершлагов, сроки подготовки верх­них горизонтов, время и затраты на ввод шахты в эксплуатацию.

Вертикальный ствол по месторождению располагают при разработке маломощных пологих залежей неценных руд. Для предохранения ствола от разрушения оставляют охранный целик. В этом случае запасы полезного ископаемого, заключенного в охранном целике, незначительны и проходить ствол по месторождению более рационально, чем располагать его в лежачем боку и проходить большой длины квершлаги.

Наклонными стволами вскрывают пологие и наклонные месторождения с углом падения от 15 до 45° при скиповом подъеме и мощные месторождения при конвейерном подъеме.

Расположение наклонного ствола по месторождению (рис. ХIV.1,в) позволяет отказаться от проходки квершлагов, сократить время на подготовку. При этом снижается стоимость проходки ствола за счет попутной добычи руды. Область при­менения такого заложения ствола ограничивается необходимостью оставления охранного целика. Наклонные стволы чаще применяются при вскрытии месторождений небольшой мощности и неглубокого залегания (до 500м).

Наклонный ствол в породах лежачего бока(рис. ХIV.1,г), параллельный к контакту месторождения или к линии сдвижения пород лежачего бока, закладывается в том случае, если угол сдвижения меньше угла напластования.

Рис. XIV.3. Вскрытие крутопадающего месторождения крутопадающими стволами, расположенными в лежачем боку месторождения:

1 – вентиляционные стволы; 2 – главный вертикальный ствол; 3 – откаточные выработки; 4 – граница зоны сдвижения; 5 – квершлаги.

При этом уменьшается или полностью исключается длина вскрывающих квершлагов по сравнению со вскрытием вертикальным стволом.Минимальное расстояние до ствола от лежачего бока месторождения – 15-20 м. Подъем руды по наклонному стволу осуществляется с помощью подъемных емкостей (клети, вагонетки, скипы) или конвейера. При конвейерном подъеме угол наклона ствола составляет 15-20^о, чтобы избежать скатывания кусков руды. В настоящее время на некоторых рудниках конвейеры применяются в стволах с углом наклона больше 20^о. Разработаны и успешно применяются вертикальные конвейеры.

Рис. XIV.4. Вскрытие наклонным стволом с конвейерным подъемником:

1 –вертикальные вспомогательные и вентиляционные стволы; 2 – главный наклонный ствол; 3 – транспортные штреки; 4 – рудоспуски.

Сложность и большая стоимость проходки наклонного ствола, увеличение затрат времени на спуско-подъемные операции, труд­ность поддержания в процессе эксплуатации снижают эффектив­ность этого способа вскрытия.

Вскрытие штольней применяют при отработке место­рождений в гористой местности (рис. ХIV.1,д). Каждый горизонт вскрывают или отдельной штольней, или штольней с проходкой слепого ствола и капитального рудоспуска для отработки несколь­ких горизонтов. По капитальным рудоспускам перепускают руду на капитальную штольню. Штольню можно располагать со стороны лежачего или висячего бока, перпендикулярно или диагонально относительнопростиранию месторождения.

Устье штольни необходимо располагать в местах, не подвер­женных завалам, осыпям или снежным лавинам, затоплению паводками или ливневыми водами. Размеры площадок перед устьем штольни должны обеспечить удобное размещение поверхностных сооружений и подъездных путей.

Рис. ХIV.5. Схемы подготовки шахтного поля:

1 – руднный штрек; 2 – полевой штрек; 3 – орт; 4 – короткий квершлаг (вос­стающие на схемах не указаны)

При вскрытии месторождений штольней достигается более низкая стоимость проведения и поддержания главной вскрывающей выработки, транспортирования руды, отсутствуют перегрузочные сооружения (дробильно-бункерный комплекс, камеры опрокидывания), уменьшаются затраты на водоотлив, не требуются и подъемные машины.