Тема №1.6. Характеристика гірничих робіт і виробничих процесів.

Классификация горных работ и горных выработок

Горные работы и горные выработки при подземном способе разработки разделяются на горноразведочные, горно-капитальные, горноподготовительные, нарезные, очистные и закладочные.

Горноразведочные работы выполняются с целью изучения месторождений полезного ископаемого.

К горноразведочным выработкам принадлежат разведочные шахтные стволы, квершлаги, штреки, восстающие, орты, камеры для подземного разведывательного бурения скважин, шурфы и другие.

Горно-капитальные работы проводятся с целью вскрытия и разработки месторождения или его части.

К горно-капитальным выработкам принадлежат выработки, которые сооружаются с целью вскрытия месторождения или его части на первом добывающем горизонте (согласно с проектом) для последующей добычи полезных ископаемых, и выработки и сооружения на первом и следующих горизонтах, которые обеспечивают увеличение или поддержание проектных и производственных мощностей:

• вертикальные и наклонные стволы (кроме слепых стволов и технологических выработок, предназначенных для углубления основных стволов);

• шурфы;

• штольни;

• выработки околоствольных дворов,

• комплексы подземного измельчения и загрузки скипов или конвейеров;

• капитальные рудоспуски и породоспуски;

• выработки бункерных комплексов;

• выработки водоотливных комплексов.

Горноподготовительные работы проводятся с целью последующего вскрытия последующих, пригодных для отработки, горизонтов месторождения и подготовки добычи вскрытой его части, а также складирования пустых пород и некондиционного минерального сырья, которое не является отходами и в дальнейшем может быть переработано.

К горноподготовительным выработкам принадлежат:

• квершлаги;

• слепые углубочные стволы с комплексами технологических выработок;

• слепые стволы и технологические выработки

• наклонные съезды, которые проходят с поверхности;

• соединительные откаточные съезды на подэтаж;

• главные полевые штреки, которые используются на протяжении всего срока отработки горизонта;

• откаточные штреки висячей стороны, откаточные орты, штреки и орты промежуточных горизонтов;

• склады взрывных материалов;

• вентиляционные, ходовые и материальные восстающие выработки;

• лифтовые восстающие выработки;

• специальные вентиляционные, закладочные и дренажные выработки;

• производственно-хозяйственные камеры (кроме околоствольных);

• скважины общешахтного и участкового значения (вентиляционные, дегазационные, дренажные, водоотливные, кабельные и другие).

Нарезные работы проводятся в подготовленной части месторождения. Нарезными работами полностью завершается оконтуривание и подготовка запасов к проведению очистных работ.

К нарезным принадлежат выработки в пределах эксплуатационных блоков, проведенные как по полезну ископаемому, так и по пустым породам выше откаточных горизонтов:

• выработки доставки;

• буровые штреки и орты;

• “хозяйственные” и сборочно-вентиляционные штреки и орты горизонта доставки;

• отрезные восстающие выработки и их расширения;

• вырубовые штреки, орты;

• буровые камеры;

• выпускные дучки и их расширения;

• рудоспуски.

Очистные работы проводят с целью добычи полезного ископаемого в части месторождения, где выполнены подготовительные и нарезные работы. Они включают такие основные производственные процессы:

• отбойка (обрушение);

• выпуск и доставка полезного ископаемого;

• поддержание очистного пространства.

Выработки, образованные при очистной добыче руды, называют очистными выработками или очистным пространством. К ним принадлежат:

• воронки;

• компенсационные и врубновые камеры;

• отрезные щели;

• добывающие камеры;

• траншеи.

Отбойка массива полезной ископаемые включает операции по отделению и разрушению (измельчение) массива и осуществляется с помощью буровзрывных работ или с помощью механизмов и машин. Буровзрывные работы, с помощью которых проводится отбойка готовых к выемке запасов полезной ископаемые, являются составной частью очистных работ.

Закладочные работы проводят с целью закладки отработанных очистных пространств.

Классификация производственных процессов подземных горных работ

Добыча руд, как и вообще выработка какой-либо продукции, подразделяется на производственные процессы, которые, в свою очередь, делятся на рабочие процессы и далее на операции. Деление это условное, детальность его тем меньше, чем выше уровень, на котором рассматривают работы.

Так, в Госплане или отраслевом министерстве нередко рассматривают добычу руд в целом, как единый производственный процесс, подразумевая, что он состоит из рабочих процессов — отбойки руды, доставки ее и т. д., тогда как в масштабе рудника эти процессы считаются производственными, а рабочими процессами будут бурение, заряжание, взрывание и т. п. Но для производственного участка рудника бурение, заряжание и взрывание будут процессами производственными.

Приводим классификацию производственных процессов подземных работ, соответствующую уровню рудника.

Напомним, что рудной массой называется руда, засоренная вмещающими породами или закладкой при добыче. В очевидных случаях для краткости называют рудную массу рудой, например доставка руды подъем руды и т. п.

І. Основные производственные процессы (объект работ — руда или вмещающие породы)

А. Процессы горно-подготовительных работ.

Делятся на основные и вспомогательные.

Отбойка породы

Погрузка породы

Крепление горной выработки

Проветривание забоя

Приведение забоя в безопасное состояние

Настилка рельсового пути

Водоотлив

Проведение коммуникаций

Б. Процессы очистных работ.

Отбойка руды — отделение руды от массива с дроблением на куски. Производится чаще с помощью взрывных веществ (ВВ); для этого бурят шпуры или скважины (отличающиеся от шпуров тем, что глубина их более 5 м), заряжают их ВВ и взрывают. В пластах мягких руд применяют механическую (механическим инструментом) отбойку с помощью комбайнов.

Доставка руды — перемещение рудной массы от забоя до этажных выработок, по которым ее транспортируют к шахтному стволу. Доставка бывает самотечной, механизированной с помощью самоходного пневмоколесного (реже — гусеничного и рельсового) оборудования, конвейеров или скреперов, либо комбинированной, т. е. самотечной по очистному пространству и рудоспускам и механизированной по горизонтальным подготовительно-нарезным выработкам.

Вторичное дробление руды. Дробление образовавшихся при отбойке чрезмерно крупных кусков (так называемого негабарита), производимое в очистном блоке или где-то еще перед погрузкой руды на транспорт. Требуется на большинстве рудников применяющих взрывную отбойку, особенно в мощных залежах крепких руд при отбойке взрывными скважинами. Производится взрывным и гораздо реже механическим способами. Осуществляется обычно в процессе доставки руды (что требует перерывов в доставке) и поэтому как бы входит в этот процесс.

Процессы поддержания очистного пространства — закладка или крепление. Иногда сюда можно отнести принудительное обрушение вмещающих пород, если его осуществляют для снижения горного давления в определенных поддерживаемых зонах.

В. Процессы перемещения и дробления рудной массы вне очистного блока.

Подземный транспорт руды — перемещение рудной массы по этажным выработкам к шахтному стволу или удаленному от очистного блока капитальному руд а при штольневом вскрытии — к устью штольни и далее к месту разгрузки на земной поверхности. Осуществляется электровозами в вагонах, реже автосамосвалами и конвейерами. Последние широко применяются только при механической отбойке руд. К транспорту относится и перепуск рудной массы собственным весом по рудоспускам вне очистного блока.

Подземное дробление руды (рудной массы) в дробилках— измельчение рудной массы до крупности приблизительно менее 200 мм. Дробилки обычно устанавливаются около шахтного ствола. Применяют их для того, чтобы из блоков можно было выдавать руду в крупных (до 800—1000 мм и более) кусках, не прибегая к вторичному дроблению их, а скиповой подъем или конвейерный транспорт при этом работал бы на мелкой руде.

Подъем руды (рудной массы) — подъем рудной массы по вертикальным или наклонным шахтным стволам в скипах, клетях, конвейерами или в автосамосвалах.

Складирование руды на поверхности — работы по размещению рудной массы на земной поверхности в бункерах или открытых складах, включая аварийные склады. Иногда складируют и рудную массу с забалансовым содержанием полезного компонента.

Отгрузка руды потребителю — работы на земной поверхности ‚по погрузке рудной массы из бункеров и открытых складов в железнодорожные вагоны, автомашины или на другие виды транспорта, которыми отвозят ее на обогатительную фабрику или металлургический завод.