4 Элементы подземной и открытой разработки

4.1 Классификация и наименование подземных горных выработок

По положению в пространстве различают вертикальные, гори­зонтальные и наклонные выработки. Схема расположения подземных выработок показана на рисунке 19.

Шахтный ствол (1, 12) - вертикальная или наклонная горная выработка, имеющая непосредственный выход на поверхность и пред­назначенная для подъема полезного ископаемого, спуска и подъема людей и материалов. По стволу шахты проложены электрические кабели, трубы для воды и сжатого воздуха; через шахтные стволы осуществляют проветривание всех подземных выработок. Верхняя часть ствола называется устьем, нижняя - зумпфом. В зависимости от назначения различают главные и вспомогательные шахтные ство­лы. Обычно один ствол выполняет несколько функций, но иногда проходят стволы специального назначения, например, для спуска в подземные выработки закладочного материала (закладочный ствол), для проветривания (вентиляционный ствол), для водоотлива и пр.

В поперечном сечении шахтные стволы имеют круглую или прямоугольную,

Рисунок 19 - Схема расположения подземных выработок.

иногда эллиптическую форму. Стволы круглого сечения крепят бетонной или железобетонной крепью. Диаметр стволов соста­вляет 4-8 м. Стволы прямоугольной формы крепят деревянной или металлической крепью, они имеют площадь поперечного сечения 8-25 м². Глубина стволов определяется глубиной залегания место­рождения и достигает иногда 2-3 км. По всей длине шахтный ствол бывает разделен на несколько отделений (клетевое, ски­повое, лестничное и пр.).

Слепым стволом (8) называют вертикальную или наклонную выработку, не имеющую непосредственного выхода на поверхность (назначение то же, что и обычного шахтного ствола). Слепой ствол оборудуют подъемной установкой.

Восстающий (6, 7) - вертикальная или наклонная горная выра­ботка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и служа­щая для спуска полезного ископаемого, перемещения людей, спуска и подъема материалов, проветривания. В отличие от слепого ствола по восстающему не поднимают пустые породы или руду. Восстающие обычно имеют прямоугольную форму поперечного сечения, но при большом сроке службы их крепят бетоном, и они имеют круглую форму. Если восстающие предназначены для различных целей, они имеют несколько отделений. Восстающие проходят, как правило, между откаточными горизонтами и их длина равна высоте этажа (40-80 м), но иногда восстающий обслуживает несколько этажей, и длина его достигает нескольких сот метров. Восстающие проходят в направлении снизу вверх. Выработка, имеющая то же назначение, что и восстающий, но проходимая сверху вниз, называется гезенком. Шурф (10) -вертикальная выработка, имеющая непосредствен­ный выход на поверхность. Шурф служит для разведки месторож­дения, вентиляции, спуска материалов и других вспомогательных целей,

Штольня (9) - горизонтальная горная выработка, имеющая непосредственный выход на поверхность и предназначенная для обслуживания подземных работ. Штольня служит для тех же целей, что и шахтный ствол, но в связи с горизонтальным расположением ее выдача руды на поверхность, доставка материалов, а иногда и пере­возка людей по этой выработке осуществляется средствами рельсо­вого или безрельсового транспорта. По форме и размерам штольня не отличается от других горизонтальных выработок.

Штрек (3, 4), квершлаг (2) и орт (5) - горизонтальные горные выработки, не имеющие непосредственного выхода на поверхность и предназначенные для откатки грузов, передвижения людей, про­ветривания, водоотлива и т. п. Различие между ними заключается в положении относительно рудного тела. Штрек проводят по прости­ранию рудного тела, квершлаг и орт - вкрест простирания, причем квершлаг проводят только по пустым породам, а орт - по руде. Штрек может располагаться как в пустых породах (4) - в этом случае его называют полевым, так и в рудном теле (3) - рудным.

Горизонтальные выработки для стока воды имеют небольшой уклон (2-5 м на 100 м длины выработок) в сторону ствола шахты.

Горизонтальные выработки крепят деревом, бетоном, металли­ческой крепью, а в устойчивых породах часто проходят без крепле­ния. В зависимости от типа крепи они имеют трапециевидную, сводо­образную и прямоугольную форму. При высоком горном давлении горизонтальные выработки имеют круглую форму. Сечение гори­зонтальных выработок составляет 4-16 м².

В горизонтальных выработках укладывают рельсовый путь, подвешивают контактный провод, вдоль стен выработок прокладывают силовые кабели, трубы для сжатого воздуха и воды. Для передвиже­ния людей с одной стороны выработки оставляют свободный проход, перекрывая настилом водосточную канавку.

Горизонтальная выработка сводообразной формы, пройденная в крепких устойчивых породах без крепления, показана на рисунке 20.

Уклон - наклонная горная выработка, не имеющая непосред­ственного выхода на поверхность и служащая для подъема полезного ископаемого с нижнего горизонта на верхний механическим спосо­бом (в рудной промышленности обычно конвейерами).

Бремсберг - выработка, подобная уклону, но служащая для спуска полезного ископаемого и материалов с верхнего горизонта на нижний механическим способом. В рудной промышленности термин «бремсберг» обычно не применяется, а соответствующую вы­работку называют наклонным восстающим.

1 - рельсовый путь; 2 - пешеходная дорожка; 3 - контактный провод; 4 - светофор; 5 - лампы для освещения; 6 - трубы для воды и сжатого воздуха; 7 - электрокабель; 8 - подвеска контакт­ного провода.

Рисунок 20 - Горизонтальная выработка, пройденная

в устойчи­вых породах.

Вблизи шахтного ствола располагается целый ряд горизонтальных и камерообразных выработок, которые называются выработками околоствольного двора. Околоствольный двор состоит из:

1) выработок, служащих для разгрузки вагонеток в подземный бункер или загрузки их в клеть;

2) выработок, служащих для сбора порожних вагонеток;

3) камерообразных выработок: насосной, электроподстанции, электровозного депо, диспетчерской, медпункта, водосборника, ка­меры ожидания и др.

Тип околоствольного двора зависит от производительности шахт­ного ствола (количества выдаваемой руды и породы), способа подъема руды (в скипах или клетях), числа стволов, обслуживаемых около­ствольным двором, принятой схемой проветривания.

На крупных шахтах, имеющих большую производительность, обычно устраивают круговые околоствольные дворы, обес­печивающие поточность движения транспорта, а в шахтах небольшой производительности - тупиковые.

Кроме указанных выработок для подготовки блока к очистной выемке проходят другие выработки различного назначения: рудо­спуски, подэтажные выработки, выработки горизонта скреперования, отрезные восстающие и пр.