1.Служебные камеры и околоствольные дворы

Служебные камеры располагаются в основном около ствола, устья штольни на действующем горизонте. В большинстве случаев они являются вспомогательными выработками и служат для размещения под землей того или иного горного оборудования, например насосов, лебедок, буровых станков, для устройства подземных складов и ремонтных мастерских, камер ожидания, диспетчерской, депо и т.д. Кроме камер проводят выработки, обеспечивающие необходимое маневрирование поездов около стволов, сообщение между камерами и соединяющие стволы с откаточными и вентиляционными выработками. Совокупность выработок, служащих для соединения стволов со всеми остальными выработками и для размещения некоторых общешахтных производственных служб (водоотлива, электроподстанции, электровозного гаража, склада противопожарного инвентаря и т.д.), называется околоствольным двором.

Околоствольный двор является главной подземной станцией, пропускающей весь груз, выдаваемый на поверхность (полезное ископаемое, горная порода), а также поступающие с поверхности порожние вагонетки, вагонетки с крепежными, закладочными и другими материалами, оборудованием и пр. Кроме того, околоствольный двор является конечным пунктом движения состава с людьми.

По характеру движения составов околоствольные дворы делятся на кольцевые, челноковые и смешанные; по расположению и конфигурации выработок – на круговые, тупиковые и прямолинейные.

При разведке месторождений применяются в основном тупиковые околоствольные дворы.

При разведке месторождений канавами у канав выделяют подошву, бока и борта

При разведке карьером месторождение разделяют на отдельные слои, которые при разработке называются уступами.

У подземных горно-разведочных выработок выделяют следующие элементы: устье, забой, кровлю, бока (стенки).

ОЧИСТНЫЕ ВЫРАБОТКИ — горные выработки, в которых осуществляется извлечение (выемка) полезных ископаемых.

Очистные выработки по мере выемки полезных ископаемых непрерывно или периодически перемещаются в пространстве. Форма поперечного сечения и длина очистных выработок зависят от мощности тела полезных ископаемых, угла падения, горно-геологических свойств полезных ископаемых и вмещающих пород, применяемой технологии (системы разработки, средств механизации и организации работ).  Различают длинные и короткие очистные выработки. Длинные (лавы) используются, например, при столбовой, сплошной и панельной системах разработки; короткие — при камерных и камерно-столбовых системах разработки.

Очистные выработки отличаются не только линейными размерами. Особенностями короткой очистной выработки являются более лёгкие условия управления кровлей, которые создаются вследствие особого распределения горного давления, основная часть которого воспринимают целики угля, а крепь выработанного или рабочего пространства — лишь давление, не превышающее веса пород в объёме свода равновесия. В длинных очистных выработках горное давление в пределах свода естественного равновесия наблюдается лишь в начальный период развития очистных работ, в дальнейшем происходит обрушение пород кровли. В случае прочных и устойчивых пород кровли может происходить её плавное опускание, особенно при выемке тонких пластов, или обрушения кровли через определённые расстояния, называемой шагом обрушения.  В угольной промышленности CCCP и во всех европейских угледобывающих странах применяются в основном столбовая и сплошная системы разработки с длинными очистными выработками (с длинными забоями). В угольной промышленности США, Австралии основными являются камерные и камерно-столбовые системы разработки с короткими очистными выработками (короткими забоями). В последние годы в угольной промышленности США успешно используют столбовые системы разработки с длинными очистными выработками на базе очистных механизированных комплексов.

2.ШАХТНОЕ ПОЛЕ (а. mine take, mine field; н. Grubenfeld; ф. champ minier, соncession d'une mine; и. cuerpo de explotacion, campo de mina, campo de pozo) — месторождение или часть его, разрабатываемое одной шахтой. Шахтное поле входит в состав горного отвода шахты; включает один пласт (залежь) или несколько. Границами шахтного поля (верхней, нижней и боковыми) могут служить контуры месторождения, его части с определёнными кондиционными характеристиками полезных ископаемых, контуры выхода месторождения под насосы, крупных горно-геологических нарушений, охранные целики под зданиями и сооружениями на поверхности или водоёмами — т.н. фиксированные границы. Различают также условные границы шахтного поля — устанавливаются Государственной комиссией по запасам при Совета Министров CCCP. Размеры шахтного поля по простиранию и падению зависят от числа и мощности рабочих пластов (залежей), глубины разработки, производственной мощности и срока службы шахты. По простиранию они изменяются обычно в пределах 3-12 км, по падению 4-5 км (на крутых пластах 1-1,5 км). Шахтные поля бывают, как правило, прямоугольной формы, вытянутой по простиранию.  На горных (маркшейдерских) планах шахтные поля изображаются в разрезе по падению и в проекции на горизонтальную плоскость, реже в плоскости пласта, залежи (при условии расположения линий простирания горизонтально, что облегчает проектирование горных работ). Используются также проекции пласта на вертикальную плоскость, особенно на наклонных и крутых пластах (залежах).

ДЕЛЕНИЕ ШАХТНОГО ПОЛЯ НА ЧАСТИ При подготовке шахтного поля к отработке частями его разделяют на транспортные горизонты, выемочные ступени, крылья, блоки, панели, этажи, выемочные поля, столбы и полосы. Деление шахтного поля на части осуществляют в основном с целью придания системного, последовательного характера процессу отработки запасов шахтного поля, концентрации очистных и подготовительных работ, обеспечения подачи ко всем забоям достаточного количества воздуха и удобства обслуживания шахтного оборудования. В конечном счете оно должно способствовать уменьшению объемов проведения и поддержания горных выработок, повышению безопасности работ и снижению затрат на вскрытие и подготовку шахтного поля, у Горизонт— горизонтальная плоскость, мысленно проведенная в недрах на заданной отметке и включающая какие-либо выработки. Транспортным горизонтом называют систему вскрывающих, подготавливающих выработок и выработок околоствольного двора, расположенных на одном уровне и служащих для транспортировки угля к стволу (рис. 9.1) или штольне. В последнем случае штольня сама является выработкой транспортного горизонта. Если шахта имеет один транспортный горизонт (см. рис. 9.1, гор. —450 м), то он делит шахтное поле на две части (выемочные ступени) —бремсберговую, в которой уголь по наклонным выработкам транспортируют вниз, и уклонную, в которой уголь по уклонам транспортируют вверх к транспортному горизонту. При наличии нескольких транспортных горизонтов каждый из них имеет свои бремсберговую и уклонную части (выемочные ступени). В этом случае одна и та же часть шахтного поля, заключенная между двумя соседними транспортными горизонтами, может являться уклонной для верхнего горизонта и бремсберговой для нижнего. Выемочная ступень — часть шахтного поля, ограниченная по простиранию границами шахтного поля и по падению смежными транспортными горизонтами или границей шахтного поля и транспортным горизонтом. Выемочную ступень еще называют выемочным горизонтом. Высота ступени по  

 

 

вертикали равна разности отметок смежных транспортных горизонтов. При разработке пологих и наклонных пластов наклонную высоту ступени принимают равной 1000—1800 м. Размер бремсберговой ступени по падению принимают равным 1200— 1800 м, уклонной 1000—1200 м. Их размер по простиранию определяется границами шахтного поля Крылом называют часть шахтного поля, ограниченную по восстанию и падению границами шахтного поля, а по простиранию— границей шахтного поля и вертикальной плоскостью, проведенной вкрест простирания пласта и проходящей через главный ствол или главную штольню (см. рис. 9.1). Как правило, шахтные поля бывают двукрылыми. При однокрылом шахтном поле усложнены транспортировка угля, вентиляция горных выработок, из-за необходимости одновременной эксплуатации нескольких транспортных горизонтов увеличивается разбросанность горных работ. Блок — часть шахтного поля, характеризующаяся самостоятельным комплексом горных работ. При отработке пологих и наклонных пластов блоком называют часть шахтного поля, которая вскрыта воздухоподающим и воздухоотводящим стволами, используемыми для самостоятельного секционного проветривания своих выработок, спуска-подъема людей, оборудования и материалов (рис. 9.2). Таких блоков в пределах одного шахтного поля может быть несколько. Для блоков оборудуют общий главный ствол для выдачи угля и породы или только для угля. В последнем случае сооружают еще один, общий для всех блоков породный ствол. Таким образом, один транспортный горизонт является общим для нескольких блоков. При отработке свиты крутых тонких и средней мощности пластов блоком считают свиту пластов в пределах части этажа, ограниченную промежуточными квершлагами, проведенными с группового штрека. Часто границами между блоками служат дизъюнктивные нарушения и замки складок. На блоки шахтные поля делят при их размерах по простиранию более 6—8 км. Поэтому размер блока по простиранию обычно не превышает 3—4 км. В СССР работает более 10 шахт с делением шахтного поля на блоки («Распадская», «Суходольская-Восточная», «Воргашорская» и др.). Этаж — часть шахтного поля, ограниченная по простиранию границами шахтного поля, по падению — вентиляционным и откаточным этажными штреками (рис. 9.3, а). Расстояние между верхней и нижней границей этажа по падению называют н а -клонной высотой этажа, расстояние между этими границами по вертикали — вертикальной высотой этажа. Наклонная высота этажа (м)

 

hэ=hэ.в / sin a

где  hэ.в - вертикальная высота этажа  (м), а - угол падения пласта (в градусах)

 

 

 

При наклонном залегании пластов в одной выемочной ступени может размещаться 3—6 этажей, при крутом залегании каждый этаж является выемочной ступенью. Отличительным признаком этажа является наличие капитального бремсберга (уклона) и этажного откаточного штрека, который проводят от этого бремсберга (уклона) до очистного забоя. Деление шахтного поля на этажи применяют обычно при углах падения пластов более 18°. При значительной наклонной высоте этажа (более 200 м) он может быть разделен по падению подэтажными штреками на два-четыре подэтажа. Этаж или подэтаж обычно делят по простиранию при наклонном залегании пластов участковыми бремсбергами, уклонами, ходками, а при крутом залегании промежуточными квершлагами или скатами на выемочные поля. Если очистные забои располагают с одной стороны от участковой наклонной выработки, то выемочное поле называют односторонним, если с обеих сторон — то двусторонним. При пологих пластах шахтное поле по простиранию делят на части — панели (рис. 9 3, б). Панель — часть шахтного поля, ограниченная по падению границей шахтного поля и транспортным горизонтом или двумя смежными транспортными горизонтами, а по простиранию — границей шахтного поля и условной границей с другой панелью или двумя такими границами. Каждая панель обслуживается самостоятельными транспортными и вентиляционными наклонными выработками. Такие выработки называют панельными При горизонтальном залегании пластов панелью называют часть шахтного поля, ограниченную главным и вентиляционным штреками, которые обслуживают одновременно несколько выемочных столбов. Деление шахтного поля на панели применяют при угле падения пластов до 20—25°. Выемочная ступень является общей для нескольких панелей. Поэтому, как правило, один транспортный горизонт обслуживает несколько панелей. Панель бывает бремсберговой, если уголь транспортируют сверху вниз по панельному бремсбергу, и уклонной, если уголь транспортируют по панельному уклону снизу вверх. При поступлении угля на панельный бремсберг (уклон) с двух сторон панель считают двукрылой (двусторонней), в противном случае — однокрылой (односторонней). Панели делят по падению на более мелкие части — ярусы. Ярус — часть панели, ограниченная по простиранию границами панели, по падению вентиляционным и транспортным ярусными штреками. Наклонная высота яруса определяется длиной очистного забоя, подвигаемого по простиранию. При значительной наклонной высоте яруса (250 м и более) ярус делят по падению на два-три подъяруса. Наименьшую часть шахтного поля, ограниченную выемочными штреками (ходками) и участковыми наклонными выработками (при отработке по простиранию) или транспортным и вентиляционным горизонтами (при отработке по падению или восстанию, как показано на рис. 9.3, в) называют столбом.  

№12

МЕСТОРОЖДЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ (а. mineral deposit, occurrence, field; н. Lagerstatte nutzbarer Mineralien; ф. gisement des mineraux utiles, gisement minier, gite minier; и. yacimientos de minerales, yacimientos de fociles utiles) — скопление минерального вещества на поверхности или в недрах Земли, по количеству, качеству и условиям залегания пригодное для промышленного использования.

Полезные ископаемые бывают газовые, жидкие и твёрдые. К газовым принадлежат месторождения горючих газовуглеводородного состава и негорючих газов таких, как гелий, неон, аргон, криптон. К жидким относятся месторождениянефти и подземных вод. К твёрдым принадлежит большинство месторождений полезных ископаемых, используемых дляизвлечения из них ценных элементов, минералов, кристаллов и горной породы. По промышленному использованию месторождения полезных ископаемых разделяются на рудные, или металлические (см. Рудные месторождения); нерудные, или неметаллические полезные ископаемые; горючие, или каустобиолиты (см. Газовое месторождение,Газоконденсатное месторождение, Нефтяное месторождение), и гидроминеральные. Количество минерального сырья и его качество в месторожденях полезных ископаемых должно быть достаточным для промышленной разработки. Минимальное количество полезного ископаемого и наиболее низкое качество, при которых возможна эксплуатация, называются промышленными кондициями. Месторождения полезных ископаемых могут обнажаться на земной поверхности и относиться к открытым или быть погребёнными в недрах Земли и квалифицироваться как закрытые, или "слепые".  По геологическим условиям образования месторождения полезных ископаемых подразделяются на серии, которые, в свою очередь, разделяются на группы, а эти, последние, распадаются на классы, подклассы и формации. Выделяются три серии месторождений полезных ископаемых: седиментогенные (поверхностные, экзогенные), магматогенные (глубинные, эндогенные), метаморфогенные.  Месторождения полезных ископаемых возникали на всём протяжении истории образования земной коры от древнейших её этапов до современности. В соответствии с принятым подразделением геологической истории выделяются месторождения полезных ископаемых архейского, протерозойского, рифейского, палеозойского, мезозойского икайнозойского периодов (см. Металлогенические эпохи).  По источникам вещества, слагающего месторождения полезных ископаемых, среди них выделяются месторождения с веществом подкоровых, мантийных или базальтовых магм, коровых или гранитных магм, а также осадочной оболочки Земли.  По месту формирования месторождения полезных ископаемых разделяются на геосинклинальные (или складчатых областей) и платформенные. Различают четыре уровня образования месторождений полезных ископаемых от поверхности Земли: ультраабиссальный (свыше 10-15 км), абиссальный (от 3-5 до 10-15 км), гипабиссальный (от 1-1,5 до 3-5 км), приповерхностный (от земной поверхности до глубины 1-1,5 км).