
книги из ГПНТБ / Воробьев Б.М. Основы технологии горного производства. Введение в специальность учеб. пособие
.pdfП 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 (8—10 |
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


