2.4. Околоствольные дворы

Околоствольным двором (или рудничным двором) называется комплекс капитальных горных выработок, расположенных непо­средственно у ствола на данном горизонте, специально оборудо­ванных и связывающих ствол с главными выработками горизонта. Околоствольный двор предназначен для производства работ по приему и выдаче полезного ископаемого на поверхность, приему материалов и оборудования, доставляемых в рудник, и размещения камер различного технологического назначения.

Околоствольные дворы классифицируются по следующим ос­новным признакам:

• типу стволов — вертикальных и наклонных; виду шахтно­го подъема — скипового, клетевого, гидроподъема;

• виду шахтного транспорта — электровозного, конвейерного, комбинированного, гидравлического;

• числу направлений подхода груза — одно-, двух- и много­стороннее;

• ориентированию ветвей (по углу между ветвями двора и главной откаточной выработкой) — параллельному, пер­пендикулярному, диагональному;

• характеру движения вагонеток — круговому, когда ваго­нетки за все время пребывания в околоствольном дворе движутся только вперед в одну сторону; челноковому, ко­гда вагонетки меняют направление движения.

Односторонний круговой двор называют петлевым, односто­ронний челноковый двор — тупиковым. Требования к околоствольным дворам:

• достаточная пропускная способность;

• целесообразная компоновка поверхностного комплекса рудника;

• простая увязка с примыкающими выработками;

• минимальный объем выработок;

• простота маневра;

• минимум обслуживающего персонала.

Рис. 5.4. Схемы околоствольных дворов:

а — кругового; б — петлевого; в — с конвейерным подъемом;

а, 6: 1 — скиповой ствол; 2 — клетевой ствол; 3 — породный скип; 4 — рудные

скипы; 5 — опрокидыватель; 6 — разминовка;

в: 1 — скиповой ствол; 2 — клетевой ствол; 3 — передаточный конвейер; 4 — бункер; 5 — магистральный конвейер

Достоинства круговых и петлевых околоствольных дво­ров: компактное расположение выработок; простые маневры с со­ставами; простая привязка к горно-геологическим условиям. Ос­новные недостатки: большое число криволинейных вырабо­ток; недостаточное использование главной откаточной выработки в пределах околоствольного двора.

Эти недостатки отсутствуют в Челноковых дворах, но послед­ние характеризуются сложностью маневров, привязкой к горно­геологическим условиям, невысокой пропускной способностью. Менее сложные маневры производятся в тупиковых дворах, но об­ласть их применения ограничена.

Характерные схемы околоствольных дворов для скипо-клетевого подъема по вертикальным стволам показаны на рис. 5.4.

Клетевые околоствольные дворы в качестве основных исполь­зуют на рудниках небольшой производительности, а также на руд­никах любой производительности для обслуживания вентиляцион­ных стволов на флангах месторождения и вспомогательных ство­лов — при вскрытии штольнями.

2.5. Схемы подготовки горизонтов

Подготовка рудных месторождений включает в себя подготов­ку горизонтов (этажей или панелей) и подготовку отдельных очи­стных блоков. Подготовка горизонтов заключается в разделении рудничного поля на участки, в пределах которых затем проводят подготовительно-нарезные выработки и ведут очистную выемку.

Как указывалось ранее, крутые и наклонные залежи горизон­тальными подготовительными выработками (штреками и ортами) разделяют на этажи, длина которых соответствует длине шахтного поля по простиранию. Горизонты, на которых расположены эти выработки, называют этажными. Обычно по этажным горизонтам осуществляется транспортирование добытой рудной массы.

Для обеспечения независимой одновременной работы по достав­ке и транспортированию рудной массы все шире используются так называемые концентрационные горизонты, на которые перепускают руду с вышерасположенных промежуточных горизонтов (рис. 5.5). При этом транспортирование рудной массы к стволу производят только по концентрационным горизонтам, а расположенные между ними промежуточные этажные горизонты служат для подготовки очист­ных блоков, вспомогательного транспорта (людей, материалов и оборудования), проветривания и прокладки кабелей и трубопрово­дов.

Транспортные концентрационные горизонты обычно прини­мают руду с двух — четырех, а иногда и больше этажей. Срок службы его значительный (обычно 5-—10 лет и более), что дает возможность оборудовать его капитально. Суммарная длина и се­чение выработок на промежуточных горизонтах обычно меньше, чем, если бы эти горизонты были транспортными.

Рудоспуски, ведущие на концентрационный горизонт, прово­дят по рудному телу или в непосредственной близости от него. Один рудоспуск может обслуживать часть блока (например, одну — три доставочных выработки) или весь блок, или даже группу блоков, которые совмещены по вертикали или расположены побли­зости на одном этаже. Соответственно рудоспуски бывают участ­ковыми, блоковыми или капитальными. Обычно они не крепятся и имеют ответвления, чтобы сократить длину механизированной доставки. Рудоспуски служат бункерной емкостью между процес­сами доставки и транспорта и позволяют в 1,5—3 раза поднять производительность каждого из этих процессов. В рудоспуске происходит дополнительное измельчение рудной массы и усреднение ее качества.

Этаж по длине восстающими выработками разбивают на вы­емочные очистные блоки. Восстающие обеспечивают доступ к рас­положенным на разных уровнях по высоте подготовительно-нарезным и очистным выработкам блока. Восстающие бывают рудными или полевыми (проведенными по руде или по породе) и обычно имеют два-три отделения: обязательны лестничное, слу­жащее ходовым и вентиляционным, а также рудоспускное; закла­дочное или материальное для спуска-подъема материалов и обору­дования. Над материальным отделением устанавливается одноба-рабанная грузоподъемная лебедка. Крепят восстающие распорной крепью вразбежку или всплошную. Рудоспуски иногда крепят тру­бами большого сечения.

Границы между выемочными блоками смежных этажей быва­ют горизонтальными или наклонными (рис. 5.6). Расположены они несколько выше соответствующих этажных горизонтов, так как днища блоков обычно отрабатывают вместе с блоками нижележа­щего этажа.

В пологих и горизонтальных рудных залежах разработка, как правило, безэтажная (одноэтажная), поэтому шахтное поле разде­ляют по площади на панели с помощью главных и панельных штреков. Обычно на рудниках используют одиночные главные и панельные штреки. Иногда штреки делают спаренными (состоя­щим из обособленных откаточного и вентиляционного штреков, соединенных сбойками). Ширина панелей соответствует расстоянию между панельны­ми штреками и колеблется от 50 до 200 м и даже 300 м. Длина па­нелей равна расстоянию между главными штреками и составляет от 200—300 до 1000—1500 м. Панели отрабатывают как со сплош­ной выемкой, так и с разделением на выемочные очистные блоки.

Схемы подготовки горизонтов предопределяют тип, располо­жение и порядок проведения основных подготовительных вырабо­ток при соответствующем виде транспорта.

Схемы подготовки горизонтов при электровозном и автомо­бильном транспортировании рудной массы можно разделить на две большие группы:

1. схемы подготовки с этажной разработкой для крутых и на­клонных залежей;

2. схемы подготовки с безэтажной разработкой для пологих и горизонтальных залежей.

При классификации схем подготовки горизонтов (табл. 5.2) внутри каждой группы выделяют: по типу подготовительных вы­работок, в которых производится загрузка транспортных средств, — штрековую и ортовую подготовку; по расположению выработок относительно рудного тела — рудную, полевую и комбинированную

электровозном и автомо­бильном транспортировании рудной массы можно разделить на две большие группы:

3. схемы подготовки с этажной разработкой для крутых и на­клонных залежей;

4. схемы подготовки с безэтажной разработкой для пологих и горизонтальных залежей.

При классификации схем подготовки горизонтов (табл. 5.2) внутри каждой группы выделяют: по типу подготовительных вы­работок, в которых производится загрузка транспортных средств, — штрековую и ортовую подготовку; по расположению выработок относительно рудного тела — рудную, полевую и комбинированную

Рис. 5.7. Схемы откаточных горизонтов:

а — штрековая рудная подготовка с тупиковой схемой транспорта; б — штрековая комбинированная подготовка с кольцевой откаткой; в — ортовая подготовка с тупиковой схемой транспорта; г — ортовая подготовка с кольцевой откаткой; / — рудный штрек; 2 — разминовка; 3 — пункты погрузки в откаточные вагонетки; 4 — квершлаги, ведущие к вентиляционному стволу; 5 — квершлаг, ведущий к рудовыдачному стволу; б — полевой штрек; 7 — орт

(рудно-полевую); по схеме движения транспорта — тупиковую и кольцевую подготовку горизонтов.

Наиболее характерные схемы подготовки первой группы пока­заны на рис. 5.7.

В маломощных залежах этажный горизонт подготавливают рудным штреком. Так как схема движения транспорта при этом тупиковая, через 200—300 м по длине штрека устраивают разми-новки или делают штрек двухпутевым.

В залежах мощных и средней мощности используют совме­щенную штрековую и ортовую подготовку. При штрековой подго­товке, наряду с рудным штреком, проводят в лежачем боку еще и полевой, что позволяет обеспечить кольцевую откатку. При ортовой подготовке из полевого штрека лежачего бока проводят орты, в которых и производится загрузка транспортных средств. Расстоя­ние между ортами обычно равно длине доставки или вдвое больше.

В залежах средней мощности при небольшом объеме добычи на этаже орты делают тупиковыми, а в мощных залежах или при интенсивном транспорте применяют кольцевую схему его движе­ния, соединяя орты полевым штреком и в висячем боку. Расстояние между погрузочным пунктом и началом закругления орта или ту­пиком принимается не меньше, чем длина состава вагонеток. Поэтому полевые штреки при ортовой подготовке обычно не попада­ют в зону сдвижения пород при отработке нижележащего этажа (или даже 2—3 этажей), что позволяет использовать в будущем эти 484 штреки как вентиляционные для отвода загрязненного воздуха из нижележащих блоков. Свежий воздух всегда поступает в очистной блок снизу, с этажного транспортного горизонта. Отработанный воздух отводится по вентиляционному горизонту.

Схемы подготовки при конвейерном транспортировании руд­ной массы аналогичны схемам, применяемым на угольных шахтах.

Вторая группа схем подготовки предусматривает безэтажную разработку пологих и горизонтальных рудных залежей. В этом случае транспортные выработки располагают либо в рудном теле (рудная подготовка), либо в породах лежачего бока (полевая подго­товка). Схема движения транспорта кольцевая (рис. 5.8).

Рудную подготовку в пологих залежах используют только при автомобильном транспорте, так как контакт рудных залежей с ле­жачим боком, как правило, не удовлетворяет жестким требованиям электровозного транспорта в части выдержанности и величины ук­лона рельсовых путей.

При полевой подготовке применяют электровозный транспорт рудной массы. По выработкам, проведенным в рудном теле, произ­водится только доставка к рудоспускам. Погрузка из рудоспусков ведется в панельных штреках, если панели разбиваются на очист­ные блоки, или в откаточных штреках, если панели отрабатывают­ся со сплошной выемкой. Вентиляционный горизонт для отвода исходящей струи устраивают обычно на уровне кровли рудного тела или в висячем боку.