Posted on

Способы проведения выработок

Способы проведения выработокПроведением горной выработки называют выполнение комплекса paбот по отделению породы от массива, её погрузке и транспортированию, возведению крепи, а также выполнению ряда вспомогательных процессов. Этот комплекс обеспечивает периодическое или непрерывное перемещение забоя выработки (подвигание) с запланированной скоростью.

В зависимости от горно-геологических условий (физикомехзнических свойств пород, устойчивости массива, величины водопритоков) применяют обычные или специальные способы проведения выработок.

Если выработки проводят в условиях, когда породы позволяют обнажать забой и бока (стенки) и при этом не наблюдается больших водопритоков, то такие условия и соответствующие способы проведения выработок называют обычными. Если же, наоборот, выработки проводят по неустойчивым породам, не допускающим обнажения (пески, плывуны и др.) или в условиях сильного водопритока, то применяют специальные способы проведения (предварительное искусственное водопонижение, замораживание, тампонаж и т.д.).

В практике геологоразведочных работ специальные способы могут применяться лишь в исключительных случаях. Это обусловлено, в первую очередь, технической сложностью специальных способов и их высокой стоимостью.

Обычными способами проводят выработки в однородной крепкой или мерзлой породе, в неоднородных породах и однородных мягких породах. Под неоднородными породами понимают такие, когда на забое выработки имеются породы, различные по своим физико-механическим свойствам.

В значительной степени название обычного способа проведения выработки предопределено способом отделения породы от забоя, который выбирают в зависимости от их крепости. В породах с коэффициентом крепости по М.М. Протодьяконову f>4 и многолстнемерзлых породах применяют буровзрывной способ, в более слабых породах возможно применение, кроме буровзрывного, способа отбойки с помощью отбойных молотков или средств гидромеханизации.

Комбайновый способ или проведение выработок способом бурения обеспечивают наиболее высокий уровень механизации, но в условиях геологоразведочных работ они распространения пока не получили, прежде всего из-за экономической нецелесообразности.

Основным способом проведения выработок является буро-взрывной. Такое положение сохранится, по-видимому, и в перспективе.

Производственные процессы, выполняемые при проведении выработок, делятся на основные и вспомогательные. Основные процессы связаны с разрушением породы на забое, ее уборкой и возведением постоянной крепи. Вспомогательные процессы обеспечивают условия для выполнения основных.

К ним относятся возведение временной крепи, укладка временных рельсовых путей, навеска вентиляционных труб, устройство водоотводной канавки, наращивание труб для сжатого воздуха, воды, кабелей и др.

Совокупность основных и вспомогательных процессов, выполняемых в определенной последовательности за установленное время, в результате чего забой выработки перемещается на расчетную величину, называется проходческим циклом.

Основные процессы выполняются преимущественно последовательно и реже с частичным совмещением. Вспомогательные процессы целесообразно выполнять параллельно с основными. В этом случае они не будут влиять на продолжительность цикла.

Posted on

Формы и размеры поперечного сечения горизонтальных выработок

Формы и размеры поперечного сечения горизонтальных выработокФорма поперечного сечения выработок зависит от физика-механических свойств пород, назначения, срока службы выработок, материала и конструкции крепи, а также способа проведения выработок.

Для горизонтальных горных выработок известны такие формы поперечных сечений, как трапециевидная, прямоугольная, прямоугольно-сводчатая, круглая, арочная, полигональная, подковообразная, овальная.

В соответствии с действующим стандартом разведочные горизонтальные выработки могут иметь прямоугольно-сводчатое с коробовым (трехцентровым) сводом или трапециевидное поперечное сечение (рис.2).

Формы поперечного сечения
Различают поперечное сечение в свету, в проходке и вчерне, или проектное сечение. Площадь поперечного сечения, ограниченная внутренним контуром крепи, называется сечением в свету, а породным контуром проведенной выработки — сечением в проходке. Сечением вчерне называют площадь поперечного сечения, равную сумме площадей в свету и занятой крепью, т.е. контур поперечного сечения вчерне — это проектный контур поперечного сечения выработки.

Стандартом устанавливаются плошади поперечных сечений в свету (табл. 1 и табл.2) для прямых участков выработок.

Размер сечений горных выработок
В сечениях трапециевидной формы устанавливается сборная рамная крепь, которая способна воспринимать не только значительные нагрузки со стороны кровли, но и за счет наклона стоек по бокам. Угол наклона боков выработки и стоек составляет 830.

Прямоугольно-сводчатые сечения используются при проходке выработок без крепи или с возведением облегченных конструкций крепи. Высота свода в сечениях от 2 до 6,8 м2 (однопутные выработки) составляет -(1/3)Ь, а в сечениях от 8,3 до 12,1 м2 (участки двухпутных выработок) — (1/4)Ь.

Кроме указанных в таблице 1 и 2, допускается также применять сечение, размеры которых рассчитываются по габаритам основного проходческого и транспортного оборудования.

Posted on

Горизонтальные выработки и их элементы

Горизонтальные выработки и их элементы. Искусственные полости, создаваемые в недрах земли или на ее поверхности в процессе разведки или разработки месторождений полезных ископаемых, называются горными выработками. В соответствии с их назначением они делятся на разведочные и эксплуатационные.

В зависимости от положения выработок относительно земной поверхности различают выработки открытые и подземные.

Под открытыми понимают выработки, расположенные непосредственно на поверхности земли и имеющие незамкнутый контур поперечного сечения. Подземные выработки могут иметь выход или не иметь непосредственного выхода на поверхность, но их контур поперечного сечения всегда представлен замкнутой линией.

Положение выработок в пространстве определяется также их углом наклона к горизонтальной плоскости, в связи с чем они подразделяются на горизонтальные, вертикальные и наклонные.

Наибольшие объемы горноразведочных работ приходятся на горизонтальные подземные выработки. К ним при разведке месторождений относятся штольни, штреки, квершлаги, рассечки, орты.

Штольня (рис 1) — горная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность.

Схема расположения подземных выработок

Штольни проходят в сильно пересеченной или гористой местности. В зависимости от рельефа поверхности и условий залегания горных пород штольни могут располагаться по простиранию, вкрест простирания или под некоторым углом к простиранию пласта или жилы.

Длина разведочных штолен составляет от 100 до 4000 м, а площадь поперечного сечения в основном от 5,8 до 9 м2.

Штреком называется горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проводимая по простиранию полезного ископаемого. Если залегание горизонтальное, то штреком будет называться горизонтальная выработка, пройденная по пласту в любом направлении.

Штреки, пройденные не по полезному ископаемому, а по простиранию пустых пород, называются полевыми. Длина штреков колеблется в пределах от 50 до 1000 м, а площадь поперечного сечения — 5,1-7,5 м2.

Квершлагом называется горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проводимая по пустым породам вкрест простирания или под некоторым углом к простиранию пород. Площади поперечных сечений квершлагов такие же, как у штреков.

Рассечкой называется горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, проводимая вкрест простирания горных пород. Рассечки проходят из штолен, штреков и некоторых вертикальных выработок.

С помошью рассечек осуществляют не только разведку основного рудного тела, но также ведут поиск и разведку апофиз (ответвлений) от основного рудного тела, а также слепых тел полезного ископаемого. Длина рассечек составляет от 5 до 100 м, а площадь поперечного сечения — от 2 до 5 м2.

Орт — выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, проводимая в толще полезного ископаемого вкрест его простирания или под некоторым, отличным от 900, углом к нему. Орты часто соединяют собой штреки, пройденные у противоположных границ мощной залежи.

Поверхности, ограничивающие горизонтальную выработку в пространстве, имеют специальные названия. Кровля выработки — поверхность, ограничивающая выработку сверху; почва — поверхность, ограничивающая выработку снизу; бока — поверхности, ограничивающие выработку с боков; забой — поверхность, которая на стадии проведения выработки перемещается.

Часть горной выработки, непосредственно прилегающая к забою и предназначенная для размещения рабочих и оборудования, называется призабойной зоной, или призабойным пространством.