ЛЕКЦИЯ 6. Технология вскрытия шахтных полей пластовых месторождений

Общие принципы формирования способов вскрытия шахтных полей

Изложены общие принципы и подходы системного вскрытия запасов полезного ископаемого в зависимости от горно-геологических условий залегания угольных пластов и формирования эффективных схем вскрытия шахтных полей

Цель – формирование умений принимать рациональные решения при вскрытии пластовых месторождений в зависимости от горно-геологических условий

6.1. Общие сведения

Назначение.Система вскрыва ющих горных выработок обеспечи вает доступ с поверхности к полез-ному ископаемому, определяет гене- ральное направление поступления грузопотока на поверхность Земли, схему вентиляции шахты, эффек-тивность и безопасность ведения горных работ.

Структура системы вскры-тия шахтного поля последовательно включает ряд элементов, таких как:технологический поверхностный комплекс шахты, схема располо-жения вскрывающих выработок; околоствольный двор; собственно вскрытие пласта. Каждый из этих элементов представляет подсистему (технологии) по проведению глав-ных вскрывающих выработок на глубину горизонта вскрытия, раздел-ки ствола и сооружения выработок околоствольного двора, проведения вспомогательных вскрывающих выработок и собственно вскрытие пласта (рис. 6.1).

Окружение системы, которое влияет на ее работоспособность состояние, включает: атмосферу, рельеф земной поверхности, гидросферу, вмещающих пород и полезные ископаемые.

Вход в систему – это место заложения главных вскрывающих выработок и подготовка для них площадки. Направление и располо-жение главных вскрывающих выра-боток зависит от:

• рельефа местности;

• глубины залегания пластов, их мощности и угла падения;

• физико-механических свойств вмещающих пород.

Выходом системы вскрытия является собственно вскрытие угольного пласта.

Функционирование системы вскрытия. Вскрытие шахтного поля осуществляютминимум двумя главными выработками, имеющими выход на земную поверхность (стволы, штольни).

Одна – главная, формирующая грузопоток, а вторая – вспомо-гательная для запасного входы из шахты. Их может быть больше. Это улучшает эффективность функцио-нирования системы вскрытия по проветриванию горных выработок и выдачи полезного ископаемого по сортам.

Рис .6.1. Структура системы вскрытия шахтных полей

Вскрытие пласта непосред-ственно главными вскрывающими выработками возможно только при углах их встречи 0° и 90°. При других значениях угла необходимо иметь вспомогательные вскрыва- ющие выработки - квершлаги главного направления (табл. 6.1). Они необходимы для того, чтобы околоствольный двор расположить в крепких пустых породах. Чаще всего околоствольный двор располагают в породах лежачего бока свиты пластов.

На горизонте отдельные части шахтного поля (выемочные поля, столбы, панели и блоки) вскрываются при помощи проме-жуточных квершлагов, штреков главного направления, участковых гезенков и скатов. Вскрытие частей шахтного поля по падению и вос-станию (этажей, ярусов, выемочных горизонтов) от горизонта вскрытия осуществляется при помощи слепых стволов, скважин, капитальных гезенков, шурфов, бремсбергов, уклонов, и наклонных квершлагов.

Параметры системы вскрытия:

• глубина заложения главных вскрывающих выработок, их угол наклона к горизонтальной плоскости и расстояние между ними;

• параметры околоствольного двора и поверхностного техно-логического комплекса;

• длина вспомогательных вскрывающих выработок и их угол наклона к горизонтальной плоскости;

• шаг углубки стволов и пога-шения отработанных горизон-тов или их частичное под-держание для реализации ступенчатой схемы водоот-лива;

• расстояние между промежу-точными вскрывающими вы-работками которое конкрети-зируется схемой и способом вскрытия.

Срок службы системы вскры-тия определяется временем отработ-ки запасов полезного ископаемого.

Влияющие факторы. Способ и схема вскрытия шахтного поля зависят от множества горно-гео-логических и экономических фак-торов.

Горно-геологические факторы: