ГМи ПГРВ / консп. лекций / формы ГВ

Форма и размеры горных выработок

Форма и размеры поперечных сечений подземных горных выработок обычно выбирают по утверждённым Госстроем СССР типовым сечениям на основании расчётов с учётом (в конкретных условиях): оборудования, размещённого в выработке; количества проходящего воздуха; физико-механических свойств вмещающих пород и условий эксплуатации выработок; вида и конструкции крепи; требований правил безопасности (ПБ) в части соблюдения минимальных размеров сечения выработки и зазоров; обеспечения безопасности работ.

По форме поперечного сечения горные выработки бывают: прямоугольные, трапециевидные, полигональные, сводчатые, подковообразные, кольцевые, эллиптические.

В соответствии с Правилами безопасности в угольных и сланцевых шахтах поперечное сечение и высота капитальных и подготовительных выработок в свету не должны быть меньше величин, приведённых в табл. 1.

Таблица 1

Минимальные размеры выработки в свету

Выработки	Высота от почвы (головки рельсов) до крепи или размещённого в выработке оборудования, м	Площадь поперечного сечения выработки, м2
Главные откаточные и вентиляцион-ные выработки, людские ходки с механизированной перевозкой людей	1,9	6,0
Участковые вентиляционные, промежуточные, конвейерные и аккумулирующие штреки, участковые бремсберги и уклоны	1,8	6,0
Вентиляционные просеки, печи, косовичники и другие выработки	-	1,5

Примечания:

1. Для участковых выработок, находящихся в зоне влияния работ. И для людских ходков, не предназначенных для механизированной перевозки людей, минимальная площадь поперечного сечения допускается 2,7 м², при высоте не менее 1,8 м.

2. Приналичии в выработке контактного провода минимальная высота выработки определяется в зависимости от минимальной высоты её подвески.

Поперечное сечение горизонтальных и наклонных выработок в свету должно обеспечивать предусмотренные Правилами безопасности [1] необходимые минимальные зазоры (м), приведённые для различных видов крепи в табл. 2.

Размеры поперечного сечения выработок, закрепляемых податливыми конструкциями крепей, определяются с запасом на их уменьшение в результате сдвижения пород. После осадки (смещения пород) выработки должны иметь требуемые для нормальной работы размеры сечений.

Различают площади поперечного сечения в свету (размеры выработки в пределах внутреннего контура крепи) и в проходке, т.е. размеры выработки с учётом толщины крепи и зазоров между крепью и породным контуром.

С целью единообразия форм и размеров поперечного сечения разработаны типовые сечения выработок при различных видах крепи с учётом применения стандартного транспортного оборудования.

При подземной разработке месторождений полезных ископаемых горные выработки в процессе эксплуатации должны находиться в исправном рабочем состоянии, т.е. сохранять на всём протяжении форму и размеры в пределах, обеспечивающих безопасность людей и нормальные условия для успешного выполнения соответствующих производственных процессов. Содержание выработок в исправном рабочем и выполняемые с этой целью работа (замена деформированных элементов крепи, выпуск отслоившейся породы и расширение сечения, ремонт рельсового пути др.) называют поддержанием горных выработок.

Поддержание выработок в исправном рабочем состоянии достигается осуществлением комплекса технических и организационных мероприятий:

приданием выработке наиболее целесообразной для данных горно-геологических условий формы сечения, облегчающей условия поддержания выработки и работы крепи в ней (наиболее благоприятной, повышающей устойчивость вмещающих пород, является криволинейная форма сечения выработок: круглая – при наличии всестороннего горного давления, сводчатая – при значительном давлении со стороны кровли и устойчивых боках выработки, подковообразная – при значительном горном давлении со стороны кровли и боков выработки);

рациональным расположением выработки (размещение вне зоны опорного давления, проведение в более устойчивых боковых породах);

применением рациональных способов и средств охраны выработок от влияния выработанного пространства и очистных работ (охранные угольные целики, предохранительные толщи в кровле, искусственные сооружения);

возведением крепи соответствующего типа и несущей способности;

систематическим наблюдением технического надзора за состоянием выработок с фиксацией в журнале изменений сечения выработки, деформаций крепи, откаточных путей и прочего оборудования в целях своевременного выявления неисправностей и принятия мер по их устранению;

своевременным ремонтом деформированных горных выработок и приведением их соответствие с паспортом крепления и требованиями Правил технической эксплуатации шахт (ПТЭ) [2].

В зависимости от горно-геологических условий, требований производства экономических соображений для обеспечения устойчивости и рабочего состояния выработки может применяться не весь перечисленный комплекс мероприятий, а их часть. Так, при размещении выработки в крепких монолитных породах, придавая ей сводчатую или круглую форму сечения, нередко удаётся обеспечить рабочее состояние выработки без применения крепи. Поддержание выработок без применения крепи может быть достигнуто в соответствующих условиях также путём упрочнения вмещающих пород с целью повышения их устойчивости.

В настоящее время основным способом поддержания выработок в рабочем состоянии продолжает оставаться возведение крепи в них и своевременное устранение (ремонт) её от повреждений в период эксплуатации.

Таблица 2

Минимальные зазоры для различных видов крепей

Выработки, вид транспорта	Расположение	Минимальный размер, м		Примечания
		прохода	зазора
1	2	3	4	5
Горизонтальные: рельсовый	Между крепью или размещённым в выработках оборудованием и трубо- проводами и наиболее выступающей кромкой габарита подвижного состава	0,7 -	0,25 0,2	При деревянной, металли-ческой и рамных конструк-цииях железобетонной и бетонной крепи При сплошной бетонной, каменной и железобетонной крепи
конвейерный с рельсовым	Между крепью и подвижным составом Между крепью и конвейером Между конвейером и подвижным составом	0,7 - -	- 0,4 0,4
Горизонтальные, наклонные: рельсовый (для перевозки людей в пассажирских вагонетках) конвейерный	В местах посадки людей в пассажирские вагонетки Между крепью и конвейером	1,0 0,7	- 0,4	При двусторонней посадке людей в вагонетки проход шириной 1 м делается с обеих сторон Расстояние от верхней выс-тупающей части конвейера до верхняка должно быть не менее 0,5 м, а у натяжных и приводных головок – не менее 0,6 м
Монорельсовый	Между крепью и наиболее выступаю-щей кромкой габарита подвижного состава или перевозимого груза при скорости движения монорельсового транспорта до 1 м/с Между днищем сосуда или нижней кромкой перевозимого груза и почвой выработки или расположенным на почве оборудованием	0,7 -	0,2 0,4	Прискоростях движения более 1 м/с ширина прохода для людей и зазоры должны быть увеличены соответственно до 0,85 и 0,3 м
Продолжение табл. 2
1	2	3	4	5
Конвейерный с монорель-совым или напочвенными дорогами	Между крепью и подвижным составом Между крепью и конвейером Между конвейером и подвижным составом	0,7 - -	- 0,4 0,4
Наклонные: канатно-кресельные дороги канатно-кресельные дороги с конвейером конвейерный с рельсовым	Между крепью выступающей частью оборудования и осью каната Между крепью осью каната и конвейером Между крепью и конвейером Между конвейером и подвижным составом Между подвижным составом и крепью	- - 0,7 - -	0,6 1,0 - 0,4 0,2-0,25	Зазор должен обеспечивать-ся на высоте зажима подвес-ки При проведении указанных выработок проход для лю-дей допускается иметь со стороны подвижного состава В зависимости от вида крепи

Литература

1. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. М., Недра, 1986.

2. Правила технической эксплуатации угольных и сланцевых шахт. М., 1976.

Рисунок 8. Обычная шахта – забой, рабочие штреки и штольни

3