3.5 Вскрытие и подготовка шахтного поля к выем ке.

Согласно методическим указаниям принимаем вскрытие шахтного поля вертикальным стволом, расположенном в лежачем боку.

В соответствии с производительностью шахты А_г=4,3 млн. т/год и глубиной разработки первой очереди Н_1оч=795 м выбираем тип оборудования подъема по стволу по графику (рис. 27)

Рис. 27 Область применения подъема: К- клетьевого; С- скипового; 1- одноканатного; 2- одно- и многоканатного; 3- многоканатного.

В результате отработки месторождения образуются пустоты, которые заполняют обрущающимися со временем породами. Этот процесс называется сдвижением. Часть толщи горных пород, затронутая процессом сдвижения, носит название зоны сдвижения.

Сдвижение может вызывать плавное оседание земной по­верхности без разрыва ее сплошности или сопровождаться значительными смещениями с образованием провалов и обру­шения.

В области сдвижения различают зону обрушения, в преде­лах которой происходит разрушение массива горных пород с образованием отдельных кусков и глыб; зону трещинообразования, где сплошность пород нарушена трещинами, и зону плав­ных сдвижений, в которой наблюдается пластическая дефор­мация без разрыва сплошности пород (рис. 28). Образование зоны обрушения является характерной особенностью систем с обрушением вмещающих пород. При системах с закладкой она отсутствует.

Рис. 28 Схема сдвижения горных пород при разработке: I-область сдвижения; II- зона обрушений; III- зона трещинообразования; IV- зона плавных сдвижений; γ- угол сдвижения пород.

Граничным углом ограничивается вся область сдвижения пород; плоскость разрывов проходит через крайние внешние трещины на земной поверхности; углом сдвижения определяет­ся зона опасных сдвижений для поверхностных и подземных горнотехнических сооружений.

Величина углов сдвижения зависит от физико-механических свойств пород, слоистости, водоносности, угла падения место­рождения, глубины разработки. При однородном строении пород эти углы принимают в пределах 45—70°, при неоднородном - 30—65°.

Если мощность отрабатываемого месторождения незначи­тельна или разработку ведут на большой глубине, то сдвиже­ние пород не достигает поверхности. Глубину разработки, при которой отработка полезного ископаемого не вызывает сдвижений земной поверхности, называют безопасной. Ее определя­ют по формуле

Н_б=mk_б, где (3.9)

m - мощность рудного тела, м;

k_б коэффициент безопасности.

Коэффициент безопасности — отношение минимальной без­опасной глубины к мощности месторождения; при разработке месторождений без закладки k_б = 200, с полной сухой заклад­кой k_б = 80, с гидрозакладкой k_б = 30.

Н_б=35*80= 2800 (м)

Поверхностные сооружения и вскрывающие выработки рас­полагают за пределами зоны сдвижения или оставляют под ни­ми охранные целики из руды. Так как фактически углы сдви­же ния могут оказаться меньше проектных, в целях безопасно­сти поверхностных сооружений и устьев стволов принято остав­лять предохранительные бермы на расстоянии 30—50 м от гра­ницы зоны сдвижения.

Для предотвращения разрушений сооружений и объектов на земной поверхности оставляют охранные целики (участки руд­ных тел, оставляемые для защиты от деформации горных выра­боток). Границы охранного целика определяют плоскостями проведенными под углами сдвижения от границ охраняемой площади.

Размещаем шахтный ствол за зоной сдвижения пород на расстоянии 20 м.

Необходимо предусмотреть проходку вспомогательного и вентиляционного стволов.

Площадь поперечного сечения ствола определяется по формуле:

• Для скипового подъема – S_ск=9+10,8А_г; (3.10)

• Для клетевого подъема - S_ск=14+4А_г; где (3.11)

А_г- годовая производительность шахты, млн. т.

S_ск= 9+10,8*4= 52,2 ( м²)

Определяем диаметр ствола по формуле:

D=√4S/π, где (3.12)

S- поперечное сечение ствола, м²;

D=√4*52,2/3,14=8 (м)

Рис. 29 Сечение вертикального ствола: 1- клеть; 2- скипы; 3- противовес; 4- ходовое отделение; 5- стойки; 6- бетонная крепь; 7-прогон; 8-расстрел.

В качестве основного вида транспорта на откаточном горизонте будем применять электровозы.

Таблица 3.4

Оборудование для электровозного транспорта

А, тыс. т/год	подвижной состав
	электровозы	вагонетки
30-300	К3-1; К5-1	ВГ-0,7; ВГ-1,2; УВО-0,5; УВО-0,8; УВГ-0,7
300-500	1К10-1	ВГ-1,2; ВГ-2,2; УВД-1,0; УВГ-2,2
600-1200	К5-2; 2К10-2	ВГ-1,2; ВГ-2,2
1500-3000	2К14-2; К20-2	ВГ-4,0у
3000-5000	К28-2	ВГ-8,0