Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
26
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
46.74 Mб
Скачать

П р и вскрытии групповыми к в е р ш л а г а м и последние проводят только на основных горизонтах, с которых происходит подъем полезного ископаемого. Между основными горизонтами распола ­

гаются

промежуточные .

Полезное ископаемое, добытое

на

проме­

ж у т о ч н ы х горизонтах, перепускается

на основной

по к а п и т а л ь н ы м

рудоспускам .

 

 

 

 

 

 

 

Д о с т а в к а людей и материалов на промежуточные

горизонты

осуществляется

по слепым стволам.

В о з м о ж н а я

схема в с к р ы т и я

в е р т и к а л ь н ы м и

стволами

аналогична

приведенной

на

рис.

81

д л я

у г о л ь н ы х месторождений.

 

 

 

 

 

Известны способы в с к р ы т и я г л у б о к и х месторождений,

когда

подъемные горизонты располагаются

через четыре - пять

этажей

п р и

высоте

этажа,

не превышающей 60

м.

 

 

 

 

Р и с .

82. Схема

в с к р ы т и я с

 

к о н ц е н т р а ц и ­

Р и с .

83. К о м б и н и р о в а н н ы е с х е м ы

в с к р ы т и я :

 

 

о н н ы м г о р и з о н т о м :

 

о — в е р т и к а л ь н ы м и с л е п ы м н а к л о н н ы м ( и л и

1

в е р т и к а л ь н ы й ствол; г

р у д о с п у с к и ;

в е р т и к а л ь н ы м ) с т в о л о м ;

б

ш т о л ь н е й и с л е ­

 

3 — к о н ц е н т р а ц и о н н ы й

г о р и з о н т

 

пым

в е р т и к а л ь н ы м

с т в о л о м

 

П р и

наличии н е с к о л ь к и х сближенных

рудных

тел

применяют

схему в с к р ы т и я с концентрационным горизонтом, который

я в л я е т с я

основным откаточным горизонтом и обслуживает несколько

ш а х т н ы х

полей .

В этом случае

в к а ж д о м

шахтном поле имеются вспомога­

тельные

и

вентиляционные стволы;

рудную массу

перепускают

по к а п и т а л ь н ы м рудоспускам на концентрационный горизонт, на который с поверхности проведен общий рудоподъемный ствол (рис. 82).

П р и разработке рудных месторождений чаще, чем при разработке месторождений типа у г о л ь н ы х , применяют следующие комбини­ рованные схемы (способы) в с к р ы т и я (рис. 83): вертикальным и л и н а к л о н н ы м стволом с поверхности до некоторой глубины, а затем слепым стволом; штольней и слепым стволом; штольней и вертикаль ­ ным стволом с поверхности.

Особенности в с к р ы т и я р о с с ы п н ы х месторождений обусло­ влены т я ж е л ы м и гидрогеологическими условиями и небольшой

глубиной

з а л е г а н и я

россыпи. Д л я уменьшения срока с л у ж б ы вскры ­

вающих

выработок

в

т я ж е л ы х

у с л о в и я х

(обводненные

породы)

размеры

шахтного

п о л я

принимают

небольшими . Д л и н а

шахтного

п о л я обычно изменяется от

60

до

500 м,

а ширина определяется

шириной

россыпи (810

м и

более).

 

 

120

П р и разработке россыпей со значительным притоком воды шахт ­ ный ствол смещают от центра шахтного поля по у к л о н у вниз таким образом, чтобы к р ы л о поля в сторону верховья долины было длиннее

противоположного

ему

крыла,

или

же

ствол

размещают у

нижней

границы шахтного

поля .

П р и

этом

уменьшается

длина

вырабо­

ток, расположенных

с

обратным

уклоном,

проведение

которых

при большом притоке воды затруднительно .

П р и

небольшой

глу­

бине з а л е г а н и я россыпи (мощность

торфов 8—10 м)

вскрывают

тран ­

шеями . Т р а н ш е ю проходят с уклоном, меньшим уклона долины до

пересечения

пласта

песков и располагают по тальвегу (по форва-

теру

древнего

русла) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я

подготовки

рудного

 

 

 

 

 

 

 

месторождения

 

к

эксплуата ­

 

 

 

 

 

 

 

ции,

 

к а к

и

д л я

подготовки

 

 

 

 

 

 

 

угольного,

проводят

р я д под­

 

 

 

 

 

 

 

готовительных

горных

выра ­

 

 

 

 

 

 

 

боток,

р а з д е л я ю щ и х

рудное

 

 

 

 

 

 

 

тело

 

на

э т а ж и ,

 

выемочные

 

 

 

 

 

 

 

участки

и

 

блоки,

и

нарез ­

 

 

 

 

 

 

 

ные

выработки .

К

подгото­

 

 

 

 

 

 

 

вительным

 

выработкам

от­

 

 

 

 

 

 

 

носятся

этажные

 

штреки,

 

 

 

 

 

 

 

орты и восстающие. В преде­

 

 

 

 

 

 

 

л а х

блоков

 

проводят

 

н а р е з ­

 

 

 

 

 

 

 

ные

выработки — слоевые

и

 

 

 

 

 

 

 

подэтажные

штреки

и

орты,

1>нс. 84.

Схемы подготовки

весьма

м о щ н о г о руд ­

разделяющие блоки

на

слои

 

 

н о г о м е с т о р о ж д е н и я :

 

 

и л и

 

подэтажи

 

по

высоте,

а — р у д н ы м ш т р е к о м ; б — п а р а л л е л ь н ы м и ш т р е ­

 

 

к а м и и

о р т а м и (тупиковая);

1

в е р т и к а л ь н ы й

ш т р е к и

или

орты

скреперо -

ствол;

2

к в е р ш л а г ; з

ш т р е к и ;

4 — орты;

в а н и я

и

грохочения,

рудо­

 

 

б — в о с с т а ю щ и й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

спуски;

штреки

или

 

орты

горизонта

подсечки,

отрезные

выра-

ботки

и

др .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Способы

подготовки

делятся на

простые (подготовка

однотип­

ными выработками, например, этажными штреками) и комбини­ рованные (сочетание разнотипных выработок) — штреками и ортами.

В зависимости от условий,

подготовительные выработки

распо­

л а г а ю т в рудном теле (рудная подготовка) или в вмещающих

породах

(полевая подготовка).

Объем

подготовительных

работ

оцени­

вается:

 

 

 

 

отношением объема

и веса

руды, попутно добытой п р и

подго­

товке блока, к общим запасам руды в блоке, выраженным в про­ центах;

коэффициентом подготовки, представляющим собой суммарную

д л и н у подготовительных выработок в метрах

на 1000 т

подгото­

вленных запасов.

 

 

Маломощные крутопадающие месторождения

жильного

типа под­

готовляют рудным штреком, проводимым с

подрывкой

боковых

пород.

 

 

121

Мощные (до

15—20 м) месторождения

могут быть подготовлены

в зависимости

от мощности одним или

несколькими ш т р е к а м и ,

рудными и л и полевыми, пройденными в породах лежачего и висячего боков.

П р и

расположении рудного штрека по

контакту с лежачим

боком уменьшается величина надштрекового

целика,

обеспечивается

удобный выпуск руды со стороны лежачего

бока,

прослеживается

контур

рудного тела. Е с л и породы висячего

бока устойчивые, а ле­

жачего бока слабые, то штрек располагают по контакту с висячим боком.

Весьма мощные

месторождения

можно

подготовить

п а р а л л е л ь ­

ными штреками

и л и штреками

с

ортами (рис. 84).

 

 

 

В зависимости от производственной мощности рудника

ортовая

подготовка

бывает

т у п и к о в а я

или

к о л ь ц е в а я .

Схема

подготовки

п а р а л л е л ь н ы м и

штреками

обеспечивает благоприятные

у с л о в и я

д л я работы

подземного

транспорта

и проветривания

рудника .

Восстающие

с л у ж а т

д л я

проветривания,

доставки

руды,

з а к л а ­

дочного и лесных материалов оборудования,

а т а к ж е д л я

сообщения

с очистными

забоями .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Восстающие проводят снизу вверх из основных

подготовительных

выработок, поэтому их расположение зависит от р а с п о л о ж е н и я

штреков

и ортов.

 

 

 

 

 

Схема

подготовки

россыпных

месторождений

зависит от степени

их обводненности. П р и

умеренном притоке воды

подготовительные

выработки проводят

по

пескам.

Н а п р а в л е н и е откаточного

ш т р е к а ,

я в л я ю щ е г о с я одновременно и

водоотливным,

должно

совпадать

стальвегом долины . Штрек проводят с опережением очистных

забоев. Д л я подготовки сильно обводненных россыпей ш т р е к и проводят в породах плотика . После осушения части россыпи по

пласту

проводят выработки д л я

подготовки

очистных

забоев.

 

§ 8. ОКОЛОСТВОЛЬНЫЕ ДВОРЫ ШАХТ

 

Околоствольный двор,

представляющий собой совокупность вы­

работок

около шахтного

ствола

(стволов),

я в л я е т с я

с в я з у ю щ и м

звеном между стволами (вертикальными, наклонными) и подземными

горными

выработками и предназначен

д л я о б с л у ж и в а н и я подзем­

ного хозяйства .

 

 

Схема

околоствольного двора (ее специфика) определяется

типом

стволов,

средствами механизации горных

работ и транспорта .

Н а и ­

более типичные схемы околоствольных дворов приведены на р и с . 85.

Современные к р у п н ы е

и средней мощности ш а х т ы имеют в б о л ь ­

шинстве

случаев скипо-клетевые околоствольные дворы,

к о т о р ы е

включают

значительное

число

выработок

р а з л и ч н о г о

н а з н а ч е н и я .

П о с п е ц и а л ь н ы м выработкам (грузовым

ветвям

околоствольного

двора)

в а г о н е т к и

с полезным

ископаемым

поступают

к

скиповому

с т в о л у ,

а

вагонетки с породой — к клетевому.

И з

околоствольного

д в о р а

на

рабочие

участки ш а х т ы отправляются

составы

п о р о ж н и х

ô

.Движение вагонеток с грузом Движение порожних вагонеток

Р и с . 85.

К о н ф и г у р а ц и я околостволыіых дворов:

 

 

 

а _ к р у г о в а я с ветвями, п а р а л л е л ь н ы м и г л а в н о й откаточной

выработке;

б

— к р у г о ­

вая с ветвями, п е р п е н д и к у л я р н ы м и г л а в н о й откаточной выработке;

в

петлевая; 1 —

с к и п о в о й ствол; 2 — к л е т е в о й

ствол;

s

— у г о л ь н а я р а з г р у з о ч н а я

яма;

4

п о р о д н а я

р а з г р у з о ч н а я

яма; S

г л а в н а я откаточная

выработка

 

 

 

Г л а в а

V I

 

Т Е Х Н О Л О Г И Я , М Е Х А Н И З А Ц И Я

И О Р Г А Н И З А Ц И Я

О Ч И С Т Н Ы Х

РАБОТ

П Р И ПОДЗЕМНОЙ Д О Б Ы Ч Е П О Л Е З Н Ы Х И С К О П А Е М Ы Х

Непосредственная добыча полезного ископаемого производится в очистных выработках . Очистная выработка образуется в резуль ­ тате извлечения полезного ископаемого.

Размеры очистных выработок зависят от мощности разрабаты ­

ваемого

пласта (залежи), технологии добычи,

а т а к ж е от

использу ­

емого оборудования . П о мере подвигания забоя очистной

выработки

размер

ее увеличивается .

Д л я обеспечения

возможности

нахожде ­

ния в

очистной выработке

людей, машин и

транспортных средств

необходимо около забоя поддерживать некоторое пространство огра­ ниченной ш и р и н ы (призабойное пространство). Д л я этого устанавли ­ вают крепь, называемую крепью очистных выработок. П о мере подви­ г а н и я очистного забоя выработанное пространство за пределами под­ держиваемого призабойного пространства заполняется обрушенными породами кровли пласта или закладочным материалом. Работы, связанные с обрушением или закладкой выработанного простран­ ства, и другие мероприятия, осуществляемые д л я регулирования проявлений горного давления в очистном забое, называются работами по управлению горным давлением. Более подробно о них будет ска ­ зано н и ж е .

Приведенный выше порядок работ характерен д л я пластовых

месторождений, когда

выемочные работы

ведутся

в

л а в а х — очи­

стных выработках, имеющих забой значительной

длины

(длинный

забой). К очистным выработкам с забоем небольшой длины

(коротким

забоям) относятся камеры, полосы, заходки.

 

 

 

Разработка пластовых месторождений

в СССР и западноевропей­

с к и х странах ведется преимущественно

длинными

забоями — ла ­

вами. Основными работами, которые выполняются в л а в а х

я в л я ю т с я :

работы, связанные

с непосредственным

извлечением

(выемкой)

полезного ископаемого и транспортированием его вдоль забоя, крепление призабойного пространства и управление кровлей .

§ 1. В Ы Е М К А ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО (УГЛЯ)

Выемку у г л я можно производить с применением буровзрывных работ, врубовых машин, добычных (очистных) комбайнов, стругов, выемочных комплексов и агрегатов.

125

Выемка с применением буровзрывных работ имеет наибольшее распространение при разработке мощных и средней мощности к р у ­

тых

пластов, в частности

на ш а х т а х

Кузнецкого угольного бассейна.

При

этом

отбитый уголь

доставляется до откаточного горизонта под

действием

собственного

веса.

 

Выемка

с применением

врубовых

машин. Врубовые м а ш и н ы ис­

пользуются д л я создания щели — вруба, т. е. д л я создания открытой поверхности, облегчающей последующую отбойку ископаемого (чаще

буровзрывным

способом).

Врубовые машины

применяют в разнообразных горно-геологиче­

ских у с л о в и я х

— на

пластах горизонтальных, пологих, н а к л о н н ы х ,

реже к р у т ы х мощностью от весьма тонких до мощных — и пригодны для применения на пластах с углем любой крепости.

Врубовые м а ш и н ы делятся на два типа:

врубовые машины д л я

длинных забоев — лав и врубовые машины

д л я у з к и х (коротких)

забоев — камер . Имеются универсальные врубовые машины, кото­ рыми можно производить наклонные и вертикальные врубы . Обычные

врубовые машины перемещаются в л а в а х

непосредственно

по

почве

пласта . Д л я обеспечения в з р ы в о н а в а л к и

на конвейер в р у

б о в

а я ма­

шина может перемещаться вдоль очистного забоя по раме забойного

скребкового

конвейера .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Машины,

рабочий

орган

которых

приспособлен д л я

з а р у б к и

и п о г р у з к и

у г л я

на

конвейер,

называются

 

врубо - навалочными

машинами .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Врубовые машины применяют при разработке не только

у г о л ь н ы х

месторождений,

но

и

месторождений

горючих

сланцев,

 

каменных

и к а л и й н ы х

солей

и

др .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н а и б о л ь ш е е распространение имеют врубовые машины с баровым

рабочим органом и канатной

подачей (рис. 87). От электродвигателя,

расположенного

в

корпусе

машины,

через

 

редуктор

приводится

в движение

р е ж у щ а я

цепь. От этого ж е электродвигателя

через

редуктор подающего

механизма

приводится

во

вращение

барабан;

на который наматывается канат . Свободный конец к а н а т а

 

з а к р е п л я ­

ется

на некотором

расстоянии от машины . П р и наматывании

каната

на

барабан

машина

передвигается

вдоль забоя, с к о л ь з я

по

почве

пласта . П р и

рабочем

ходе осуществляется подрубка пласта.

 

 

После

окончания

подрубки бар

выводят

 

из

врубовой

щели

и

з а к р е п л я ю т

в

положении, когда

оси

бара

и

машины

совпадают.

П р и

таком

п о л о ж е н и и бара

м а ш и н у спускают

в исходную

позицию

д л я

возобновления

з а р у б к и

пласта

в

следующей

полосе. Спуск

ма­

шины осуществляется с помощью того ж е подающего каната, но на более высокой (маневровой) скорости.

Имеются врубовые машины с цепной подачей.

Электрическую энергию к врубовой машине подводят по гиб­ кому кабелю, который растягивают вдоль забоя и подвешивают

кстойкам призабойной крепи .

Врубовой машиной у п р а в л я е т машинист, н а х о д я щ и й с я у пода­ ющей части, на которой размещены пусковые кнопки и р у к о я т к и

І26

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ