книги из ГПНТБ / Воробьев Б.М. Основы технологии горного производства. Введение в специальность учеб. пособие

веденными по полезному ископаемому, можно отнести:

детальную доразведку месторождения этими стволами;

получение попутной добычи в период проведения

н а к л о н н ы х

стволов;

меньшую стоимость проведения 1 м наклонного ствола

в

сходных

у с л о в и я х по сравнению с проведением вертикального ствола,

однако

п р и большой длине ствола может о к а з а т ь с я , что общая

стоимость

транспорта

от забоев до поверхности (при у г л а х н а к л о н а ствола

не более

18°).

полезному

ископаемому,

следующие:

б о л ь ш а я

длина н а к л

о н н ы х стволов, чем вертикальных;

пласта

и л и ж и л ы ,

без значительных н а р у ш е н и й , при

угле

падения

пласта

и л и ж и л ы

не более 18°, отсутствии водоносных

слоев

породы

ставку материалов

и перевозку людей — с помощью

специальных

клетей - платформ .

С х е м а I I . Вскрытие горизонтально

залегающих

месторожде­

ний н а к л о н н ы м и

стволами, проводимыми по породам (см. рис. 76, б).

П р и этой схеме

возможно осуществление

конвейерного

транспорта

от забоев до поверхности.

Использование

у к а з а н н о й схемы в с к р ы т и я технически и эконо­

С х е м а I I I . Вскрытие

мощных одиночных пластов

или свит

пластов

н а к л о н н ы м и стволами, проводимыми по породе лежачего

бока с

последующим проведением э т а ж н ы х квершлагов .

П р и

проведении стволов

по породам обеспечивается (см. рис.

76,

б, в) б о л ь ш а я устойчивость,

а следовательно, меньшие затраты

на

ц е л и к а х около наклонного

ствола.

Вскрытие вертикальными

стволами. Этот способ является самым

распространенным .

выработок .

П л а с т ы крутого залегания (наклонного и пологого)

вскрывают

с проведением дополнительных горно - капитальных вы-

вертикальных стволов наиболее типичные из них

будут рассмотрены

далее, в отдельных п а р а г р а ф а х . Перед этим

целесообразно рас ­

поле как самостоятельный

вопрос, требующий д л я

своего

решения

з н а н и я определенных

правил .

Д л я

разработки

месторождения в

пределах

шахтного

п о л я

проходят минимум два ствола — главный и вспомогательный.

По ­

этому д л я упрощения

и з л о ж е н и я вопросов вскрытия месторождений

вертикальными

стволами

в дальнейшем

будем иметь в

виду,

что

в пределах границ шахтного поля проходят два

ствола,

хотя на

шахте

может быть их

гораздо больше — до 5—6

стволов.

§ 4. РАСПОЛОЖЕНИЕ В Е Р Т И К А Л Ь Н Ы Х СТВОЛОВ В

ШАХТНОМ П О Л Е

Одной из основных задач, которую надо решить при вскрытии

месторождения

полезного

ископаемого,

я в л я е т с я выбор места

рас­

п о л о ж е н и я вертикальных

стволов.

Рассмотрим этот вопрос на примере вскрытия одиночного поло­

гого пласта. Место з а л о ж е н и я главного

ствола определяют, исходя

из следующих

соображений .

обеспечивается м и н и м а л ь н а я

суммарная

работа

по

перевозке добы­

ваемого

полезного

ископаемого

по

горизонтальным выработкам .

Смещение

места

з а л о ж е н и я ствола

к

верхней

границе

шахтного

п о л я уменьшает его г л у б и н у

и протяженность

бремсбергов, но

увеличивает

протяженность

уклонов .

П р и

смещении

главного

подъемного

ствола

к

нижней

границе

сбергов,

длины уклонов уменьшаются .

П р и

этом следует отметить, что обслуживание у к л о н н ы х полей

бремсберговых

полей.

П р и

выборе

места з а л о ж е н и я

вентиляционного ствола

ориенти­

руются на одну из трех схем

взаимного р а с п о л о ж е н и я

стволов,

которые

я в л я ю т с я наиболее типичными

п р и

вскрытии

у г о л ь н ы х

месторождений

(рис. 77):

центральное,

центрально-отнесенное и

фланговое, или

диагональное .

П р и центральном или, если имеются только два ствола,

централь ­

но-сдвоенном расположении

стволы проходят

рядом на расстоянии

ных и сланцевых

ш а х т а х ,

а если копры и надшахтные

здания

соору­

ж е н ы из

несгораемого материала, то

не менее 20

м. Н а

рис. 78

приведена

схема

горных

выработок

при центрально-сдвоенном

А-А

А-А

ный ствол; 2

—

в е н т и л я ц и о н н ы й

ствол

л а вы

в

бремсберговом

поле — подвигаются

к

границам

шахтного

п о л я

по простиранию, т. е. отработка

этажей

ведется п р я м ы м

ходом.

Полезное ископаемое, добытое в очистных забоях, следует

по

пути:

э т а ж н ы й

откаточный

штрек

4,

к а п и т а л ь н ы й

бремсберг

3,

г л а в н ы й откаточный штрек

2,

вы­

работки

околоствольного

двора;

по

стволу

1

его

выдают

на

по­

верхность .

С в е ж а я

струя

воздуха

с глав ­

ного

откаточного штрека 2

подни­

мается по капитальному брем­

сбергу

3.

В месте пересечения

ка­

питального

бремсберга

с

этаж ­

ным откаточным штреком

воздуш ­

н а я с т р у я

разветвляется

и

н а п р а в ­

л я е т с я

в

оба

к р ы л а

по

откаточ­

ным ш т р е к а м 4 к

лавам . По

выходе

Чсладные оЬозначения-

из

лав

воздух

через

вентиляцион ­

в а в

ный э т а ж н ы й

штрек

5,

людской

кроссинг

ходок

бремсберга и г л а в н ы й

вен­

II

Двойные Вентиляционные

т и л я ц и о н н ы й

штрек 9 поступает

в

/Ig

Лада В

I

вентиляционный ствол 10 и по нему

/Іу

/Іоба ß уклонном поле

выдается

на поверхность .

Неболь ­

шое

количество

воздуха

идет

OK

Околостдольныи USop

вверх

по

бремсбергу

д л я

провет­

Р и с .

78.

Схема р а с п о л о ж е н и я г о р н ы х

в ы р а ­

р и в а н и я

камеры

лебедки

6

брем­

б о т о к п р и в с к р ы т и и ц е н т р а л ь н о - с д в о е н ­

сберга.

В

местах

пересечения

вы­

н ы м и с т в о л а м и :

1 —

г л а в н ы й ствол;

2 — г л а в н ы й

отка ­

работок

со

свежей

и

исходящей

точный

ш т р е к ;

з —

к а п и т а л ь н ы й

б р е м с ­

струей

воздуха

устраивают

воз­

б е р г ;

4 — . э т а ж н ы й

откаточный

ш т р е к ;

5 —

в е н т и л я ц и о н н ы й

э т а ж н ы й ш т р е к ; 6

—

душные

мосты

(кроссинги), с

по­

к а м е р а

л е б е д к и ;

7

-— р а з р е з н а я

печь;

8,

мощью

которых

эти струи

изоли ­

12 —

х о д к и ;

9 —

г л а в н ы й в е н т и л я ц и о н н ы й

ш т р е к ;

10 —

в е н т и л я ц и о н н ы й ствол;

11

—

руются друг от друга . В рассматри ­

у к л о н

откаточного штрека

с людским

ходком,

который служит д л я

отвода

отработанной

струи

воздуха, другой кроссинг — на вентиляционном

горизонте в

месте

пересечения

вентиляционного

этажного

ш т р е к а

с к а п и т а л ь н ы м бремсбергом.

П р и

центрально-сдвоенном расположении шахтных стволов про ­

ветривание осуществляется по так называемой

возвратноточной

схеме

(петлевой),

х а р а к т е р и з у ю щ е й с я

наличием

большого

коли ­

утечками

воздуха. И с х о д я щ а я струя

воздуха,

обогащенная метаном,

движется

вниз по падению. Петлевая

схема вентиляции недопустима

в ш а х т а х ,

опасных по метану, на пластах,

залегающих

под

углом

более 5°. В у к а з а н н ы х случаях вентиляцию

организуют

по

прямо ­

точной схеме, когда у верхней границы шахтного поля

проводят

вентиляционный квершлаг, соединяемый с вентиляционным

в ы т я ж ­

ствол д л я отвода отработанной струи воздуха на

поверхность.

Схему вентиляции уклонной части шахтного п о л я

см. на

рис. 79.

Полезное ископаемое из лав уклонной части поступает на

этажные

при отработке бремсбергового поля, так к а к устраняется

необхо­

димость в устройстве воздушных мостов.

Основными недостатками центрально-отнесенного

р а с п о л о ж е н и я

стволов я в л я ю т с я наличие двух промплощадок

около

стволов,

глубине

залегания

верхней

границы

шахтного

п о л я от

поверхности

и в тех

с л у ч а я х ,

когда

имеется возможность

использовать в

ка ­

честве вентиляционного ствол ранее

отработанной шахты, располо­

ж е н н о й выше действующей.

П р и

фланговой

схеме

в

шахтном

поле проводят не

менее

трех

стволов — один главный

и

два вентиляционных . Схема

проветрива-

8 З а к а з 187

113

двух вентиляционных

стволов

может

быть

пройден

один

ствол

и вентиляционный

квершлаг

д л я

связи

между

пластами. Д л я

под­

готовки шахтного

поля

от

капитального откаточного

к в е р ш л а г а

ходками 8.

К а п и т а л ь н ы й бремсберг может не

доходить

до верхней

границы

шахтного п о л я , а заканчиваться

камерой лебедки 10, расположенной

над откаточным штреком 9 верхнего

этажа .

Отработку бремсбергового п о л я начинают

с первого (верхнего)

этажа . Д л я этой цели проводят

откаточные и вентиляционные этаж ­

ные штреки; очистные лавы в

каждом крыле

располагают

между

У г о л ь из

лавы конвейером

доставляют

до

этажного

откаточного

штрека,

где

его

г р у з я т

в

вагонетки.

По

этому штреку

полезное

ископаемое транспортируют в вагонетках до капитального

бремсберга.

По

бремсбергу уголь

спускают

на

горизонт

главного

откаточного

к в е р ш л а г а .

По

к в е р ш л а г у

вагонетки

доставляют

электровозами

до околоствольного двора. Здесь полезное ископаемое

р а з г р у ж а е т с я

из вагонетки в бункер, из которого

з а г р у ж а е т с я

в

скипы —

спе­

циальные подъемные сосуды, и по главному стволу

выдается

на

поверхность (полезное ископаемое может выдаваться

на поверхность

и в

клетях) .

С в е ж а я

струя

поступает

с

поверхности

в

ш а х т у

по

клетевому

стволу

(на

рис. 79 не показан)

и

в дальнейшем следует по пути: вы­

работки околоствольного двора

3

— главный

откаточный

квершлаг

4 —

к а п и т а л ь н ы е

бремсберги

6 на каждом

пласте —

этажные

отка­

точные штреки 9 в каждом крыле — очистные

забои

13.

Омыв

очист­

ные

забои,

и с х о д я щ а я

из

лав

струя

воздуха

по

вентиляционным

лам 2 и по ним выдается

на поверхность.

Спуск и подъем людей,

а т а к ж е спуск в ш а х т у материалов и обо­

рудования производят по

клетевым стволам.

низуется с

одного горизонта, поэтому достаточно иметь только

один главный околоствольный двор и один главный

откаточный

квершлаг .

Основным

недостатком я в л я е т с я значительная длина

наклонных

8*

115

сберг 3 и у к

л о н 7, причем людской ходок

4

бремсберга

проводят

до горизонта

вентиляционных штреков . Д л я

отработки

первого

верхнего этажа нижнего пласта от бремсберга

проводят откаточный 5

шлаги, а от

них подготовительные выработки — откаточный

и вен­

т и л я ц и о н н ы й

штреки первого этажа .

В уклонном поле последним отрабатывают н и ж н и й этаж;

у к л о н

по нижнему пласту к этому времени должен быть пройден на

полную

длину.

Полезное

ископаемое по этажным квершлагам транспортируют

тальным квершлагом: всю свиту вскрывают капитальным

квершла ­

гом на основном (подъемном) горизонте, а группу

сближенных

пластов,

входящих в эту свиту, вскрывают этажными

квершлагами

с капитального бремсберга (уклона), пройденного

по

нижнему

пласту

группы .

Приведенные выше схемы вскрытия называются

одногоризонт-

ваются многогоризонтные схемы. В

этих с л у ч а я х

шахтное поле

по падению вскрывают несколькими

капитальными

квершлагами,

проводят

от

вертикального ствола

на уровне

первого

основного

откаточного

горизонта; после

проведения

первого горизонта

ствол

у г л у б л я ю т до второго

горизонта и

проводят второй погоризонтный

квершлаг

и

т. д.

Погоризонтных

квершлагов

проводят

столько,

сколько

горизонтов

предусмотрено

в проекте шахты . Такие

схемы

в с к р ы т и я

называют

схемами

вскрытия

вертикальными

стволами

и погоризонтными

квершлагами .

Вскрытие свиты к р у т ы х пластов

центрально - расположенными

в е р т и к а л ь н ы м и стволами и этажными

к в е р ш л а г а м и

приведено на

рис. 81 . По мере отработки каждого из в ы ш е л е ж а щ и х

этажей стволы

Обычно этажные штреки

первоначально

с л у ж а т

в

качестве

откаточных, а п р и

разработке

н и ж е л е ж а щ е г о

этажа

— в

качестве

вентиляционных .

П р и разработке

свит тонких

крутых пластов

на ш а х т а х

Донец ­

кого бассейна в е р т и к а л ь н а я высота этажа, т. е.

расстояние м е ж д у

портирование

полезного ископаемого по этажным

к в е р ш л а г а м .

Т а к о й

подход к определению

места

з а л о ж е н и я

ствола

допускается

т о л ь к о

п р и

вскрытии свит

тонких

пластов.

П р и вскрытии свит

закладывать таким

образом,

чтобы

они по

возможности

не

пересе­

к а л и пласты свиты.

В таких

с л у ч а я х

стволы

закладывают

в

лежачем

извлечения

у г л я из

недр за

счет того,

что вокруг

стволов

не

надо

будет оставлять

целики

у г л я

(если

уголь

около

ствола будет

выра ­

ботан, то ствол

о к а ж е т с я

в зоне сдвижения

пород и будет

разрушен) .

П р и разработке

свиты сближенных

к р у т ы х

пластов

применяют

т а к

называемую

г р у п п и р о в к у

пластов,

т. е. свиту

пластов

разделяют

на

группы .

К а ж д у ю т а к у ю

г р у п п у обслуживает

один

групповой

и л и

концентрационный

штрек, проводимый по

одному

из

пластов

г р у п п ы и л и по

породам. От

группового штрека

проводятся

проме­

жуточные

к в е р ш л а г и ,

которыми

соединяются

выработки,

прово­

димые по пластам

группы .

рождения .

Д л я

в с к р ы т и я рудного

тела

от этих

стволов

проводят

к в е р ш л а г и .

П р и пологом падении рудного

тела проходят

наклонные

стволы, а

от

них — вскрывающие

к в е р ш л а г и ;

п р и такой схеме

полезного ископаемого

на

поверхность.

П р и схеме в с к р ы т и я

этажными к в е р ш л а г а м и к в е р ш л а г и проводят

на к а ж д о м этаже . Этажи

я в л я ю т с я откаточными горизонтами;