Горные выработки и их классификация. Горные выработки и их классификация Подземная выработка сканворд 3 буквы

1.3. Подземные горные выработки

Разведочная шахта является предприятием, осуществляющим разведку месторождения (или его части) подземным способом и представляющим собой совокупность подземных горных выработок, предназначенных для разведки месторождения. В отличие от разведочной шахта является горнопромышленным предприятием, осуществляющим добывание полезного ископаемого подземным способом и отгрузку его непосредственно потребителю или на центральную обогатительную фабрику. К шахте относятся также наземные сооружения и горные выработки, предназначенные для разработки месторождения.

В отличие от шахты, рудником называют промышленное предприятие по добыче руды подземным или открытым способом.

Название подземных горных выработок в основном определяется их расположением относительно элементов залегания рудного тела (месторождения) и назначением. Выделяют следующие основные элементы залегания рудного тела (залежи, пласта): простирание (линия простирания), падение (линия падения), угол падения и мощность. Под простиранием месторождения понимают направление линии пересечения горизонтальной плоскости с рудным телом. Линию пересечения поверхности рудного тела (пласта, жилы) вертикальной плоскостью, перпендикулярной к линии простирания, называют линией падения. Угол между линией падения и ее проекцией на горизонтальную плоскость называют углом падения.

Горные породы, непосредственно примыкающие к поверхности, ограничивающей полезное ископаемое, называют боковыми породами. Различают кровлю и почву пласта, жилы или залежи при пологом и наклонном залегании. При крутом залегании рудных тел или угольных пластов боковые породы называют висячим и лежачим боками.

Мощность пласта (залежи, толщи) определяется расстоянием по нормали между поверхностями пласта (толщи), а также между лежачим и висячим боками пласта, жил, линз и других геологических тел. Расстояние по нормали является истинной (нормальной) мощностью. Кроме истинной, различают горизонтальную, вертикальную и среднюю мощности. Выдержанные элементы залегания имеют только пластообразные залежи. Рудные тела другой формы имеют, как правило, непостоянные элементы залегания.

Камеры - подземные горные выработки, имеющие при сравнительно больших поперечных размерах небольшую длину и предназначенные для размещения оборудования. Камеры располагаются в пределах околоствольного двора, пред-

ставляющего собой совокупность выработок, служащих для соединения шахтного ствола (стволов) со всеми остальными выработками шахты (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Схема одностороннего тупикового клетевого околоствольного двора:
1 - ствол шахты; 2 - ниша с сигнальной аппаратурой; 3 - водосборник; 4 - насосная станция; 5 - камера ожидания рабочих; 6 - камера медицинского пункта; 7 - электровозное депо; 8 - рельсовый путь; 9 - камера электроподстанции

В пределах околоствольного двора располагаются следующие камеры: насосная, электроподстандия, противопожарная, электровозное депо, ожидания, диспетчерская, медицинский пункт и др. Околоствольный двор является главной подземной станцией, пропускающей весь груз, выдаваемый из шахты на поверхность (полезное ископаемое, пустая порода), а также поступающие с поверхности порожние вагонетки, крепежные материалы для возведения крепи, рудничные рельсы и шахтное оборудование.

Разведочные шахты обычно имеют один вертикальный шахтный ствол, оборудованный одной или двумя клетями. В этом случае принимают клетевой односторонний (или двусторонний) тупиковый (или круговой) околоствольный двор.

Расположение подземных горных выработок при крутом залегании рудного тела показано на рис. 1.2.

Шахтный ствол - вертикальная или наклонная горная выработка, имеющая непосредственный выход на поверхность и предназначенная для обслуживания подземных работ в пределах шахтного поля или его части. Шахтный ствол может быть разведочным или эксплуатационным. В зависимости от основного назначения эксплуатационные стволы бывают главными или вспомогательными. Разведочный ствол выполняет все функции ведения горноразведочных работ: служит для подъема горной

породы на поверхность, спуска и подъема людей, оборудования и материалов, проветривания горных выработок, откачки воды и др. По форме сечения шахтные стволы бывают круглыми и прямоугольными. Стволы разведочных шахт проходят на глубину до 400 м и более. Круглые стволы имеют диаметр в свету 4 и 4,5 .м, а прямоугольные - площадь 8,9; 12,7 и 14,2 м2. Если шахтный ствол не имеет непосредственного выхода на поверхность, его называют слепым.

Рис. 1.2. Схема расположения подземных горных выработок:
1 -ствол шахты; 2 - квершлаги; 3 - слепой ствол; 4 - штреки; 5 - орты; 6 - штольни; 7 - шурфы; 8 - рассечка

Шурф - вертикальная неглубокая (до 40 м) горная выработка круглой или прямоугольной формы сечения, пройденная с поверхности. Разведочные шурфы проходят для изучения условий залегания и литологического сложения пород. При инженерных изысканиях шурфы проходят под основание запроектированного сооружения с целью изучения степени сохранности грунтов и их устойчивости, для отбора проб в состоянии естественной влажности и ненарушенной структуры. Площадь сечения шурфов от 1 до 4 м2. Эксплуатационные шурфы проходят для вентиляции шахт (рудников), водоотлива, транспортирования материалов, спуска и подъема людей. Такие шурфы в отличие от стволов шахт имеют глубину не более нескольких десятков метров, оснащаются чаще всего легким вспомогательным подъемом (обычно бадейным) и используются главным образом для целей вентиляции и как запасной выход из подземных выработок.

Восстающий - вертикальная или наклонная горная выработка, проводимая по восстанию залежи (пласта) и служащая для проветривания, передвижения людей, спуска полезного ископаемого или породы, доставки материалов и оборудования, подачи энергии и воды, а также для разведочных целей. Разведочные восстающие проходят длиной до 100 м, имеют одно - три отделения и площадь поперечного сечения до 5 м2 прямоугольной формы. Восстающие, пройденные способом бурения, имеют сечение круглой формы диаметром до 0,8-1,5 м.

Бремсберг - наклонная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность, пройденная, как правило, по направлению падения пласта или залежи полезного ископаемого и предназначенная для спуска руды или угля на откаточный горизонт шахты. Бремсберг чаще всего оснащается конвейерной установкой (реже канатной откаткой в вагонетках или скипах). На разведочных шахтах бремсберги проходят крайне редко.

Уклон - наклонная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и предназначенная для подъема полезного ископаемого. Уклон оснащается так же, как и бремсберг, и проходится, как правило, на угольных шахтах.

Скважина - горная выработки цилиндрической формы глубиной более 5 м, пройденная в горной породе или полезном ископаемом механическими или немеханическими способами бурения. Разведочные скважины предназначены для поиска по-

лезных ископаемых, определения их запасов, качества и условий залегания. На действующих рудниках с помощью скважин уточняются детали геологического строения отдельных участков месторождения, необходимые для правильной его эксплуатации.

Для определения закономерностей геологического строения и правильной экономической оценки месторождения скважины располагают по сетке или разведочным линиям. Кроме разведочных, существуют скважины для эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, а также месторождений воды. При отбойке и рыхлении горных пород применяют взрывные скважины для размещения в них зарядов взрывчатого вещества (ВВ). Диаметр разведочных скважин равен 36 ,мм и более. Взрывные скважины бурят диаметром 75 мм и более.

К горизонтальным выработкам относят штольню, квершлаг, штрек, орт и рассечку. Эти выработки имеют небольшой уклон в сторону устья, так называемый уклон равного сопротивления. Он обеспечивает одинаковые усилия на крюке электровоза при движении порожнего состава на подъем, а груженого под уклон. Угол равного сопротивления составляет 0,05 радиан (3°). Наличие уклона создает также направленное движение воды от забоя выработки к устью по водоотводной канавке, проложенной в почве выработки.

Штольня - горизонтальная подземная горная выработка, имеющая непосредственный выход на поверхность, предназначенная для обслуживания горных или разведочных работ. Штольня имеет такое же назначение, как и шахтный ствол. Горизонтальный ствол шахты называют штольней. Штольню проводят в гористой местности.

Квершлаг - горизонтальная подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность, пройденная по вмещающим породам вкрест простирания месторождения и используемая для транспорта, вентиляции, передвижения людей, водоотлива, для прокладки кабелей, труб и линий связи.

Штрек - горизонтальная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность, пройденная по простиранию наклонно залегающего месторождения или в любом направлении при горизонтальном его залегании. Иногда штреки проводят по пустым породам параллельно линии простирания месторождения. Такие штреки называют полевыми.

Орт - горизонтальная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и пройденная вкрест простирания месторождения (при крутом и наклонном падении). При разработке месторождения орты проводят на мощных залежах вкрест их простирания по полезному ископаемому между висячим и лежачим боками. При этом орт может выходить за пределы залежи, соединяя между собой полевые штреки.

Горизонтальная подземная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проведенная от кровли до почвы пласта полезного ископаемого (в горном деле)

Горная горизонтальная подземная выработка, проведенная в толще полезного ископаемого под углом к простиранию месторождения и не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность

Канал телевидения

То же, что единичный вектор

Брат Цербера

Серебряная, затем биллонная монета Германии и Речи Посполитой в XVI-XVIII веках

Горная выработка (то же, что и штрек)

1/4 талера (устар.)

Вектор единичной длины

Горизонтальная горная выработка

Серебряная, затем билонная монета Германии и Речи Посполитой XVI-XVIII веков

Двуглавый пес, порождение Тифона и Ехидны, брат Цербера

Первый канал ранее

Единичный вектор

Двуглавый пес, брат Цербера

Горная выработка

Монета Речи Посполитной

Вектор, поделенный на длину

Превратите «рот» в отрезок

Монета Речи Посполитой

Подземная выработка

Вектор размером с единицу

И вектор, и горная выработка

Единичный вектор и конкурент РТР и НТВ

Первый в прошлом

Двухглавый пес Тифона и Ехидны

Монета Сигизмунда III

Вид горной выработки

Аббревиатура: Общественное Российское Телевидение

Российский телеканал

Четверть талера (устар.)

Вектор с нормой равной единице

Единичный вектор

Горизонтальная подземная горная выработка

Старое название ""Первого"" канала

В греческой мифологии чудовищный двуглавый пёс, брат Цербера

горная выработка

Горизонтальная подземная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проведенная от кровли до почвы пласта полезного ископаемого (в горном деле)

Горная горизонтальная подземная выработка, проведенная в толще полезного ископаемого под углом к простиранию месторождения и не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность

Канал телевидения

То же, что единичный вектор

Брат Цербера

Серебряная, затем биллонная монета Германии и Речи Посполитой в XVI-XVIII веках

Горная выработка (то же, что и штрек)

1/4 талера (устар.)

Вектор единичной длины

Горизонтальная горная выработка

Серебряная, затем билонная монета Германии и Речи Посполитой XVI-XVIII веков

Двуглавый пес, порождение Тифона и Ехидны, брат Цербера

Первый канал ранее

Единичный вектор

Двуглавый пес, брат Цербера

Монета Речи Посполитной

Вектор, поделенный на длину

Превратите «рот» в отрезок

Монета Речи Посполитой

Подземная выработка

Вектор размером с единицу

И вектор, и горная выработка

Единичный вектор и конкурент РТР и НТВ

Первый в прошлом

Двухглавый пес Тифона и Ехидны

Монета Сигизмунда III

Вид горной выработки

Аббревиатура: Общественное Российское Телевидение

Российский телеканал

Четверть талера (устар.)

Вектор с нормой равной единице

Единичный вектор

Горизонтальная подземная горная выработка

Старое название ""Первого"" канала

В греческой мифологии чудовищный двуглавый пёс, брат Цербера

горные работы – работы по выемке полезного ископаемого или породы.

горные выработки – полости, которые образуются в толще земной коры в результате ведения горных работ. Горные выработки весьма разнообразны по своей форме, размерам, назначению и положению в пространстве (рис.3). Горные выработки, предназначенные для подготовки и разработки полезных ископаемых подземным способом, по положению в пространстве разделяются на вертикальные, горизонтальные и наклонные (рис.4).

Рис.3. Классификация горных выработок

Перечислим виды вертикальных горных выработок :

· шахтные стволы (рис.4, поз.1 и 2) – вертикальные выработки, имеющие непосредственный выход на дневную поверхность и предназначенные для обслуживания подземных работ. Различают главные, вспомогательные и вентиляционные;

· гезенк (рис.4, поз.3) – выработка, не имеющая непосредственного выхода на дневную поверхность и предназначенная для спуска полезного ископаемого с верхнего горизонта на нижний, для передвижения людей, канализации воздуха и пр.;

· шурф (рис.4, поз.4) – выработка небольшого сечения глубиной до 50-60 м, имеющая выход на дневную поверхность и предназначенная для разведки полезного ископаемого или обслуживания подземных работ;

· скважина – выработка, пройденная выбуриванием горных пород, имеет круглое сечение диаметром от 0,04 до 2 м.

Среди горизонтальных горных выработок выделим следующие:

· штрек (рис.4, поз. 5) – выработка, не имеющая выхода на дневную поверхность и проводимая по простиранию пласта или залежи полезного ископаемого. В зависимости от назначения штреки подразделяются на откаточные (5) и вентиляционные (6), которые, в свою очередь, могут быть пластовыми и полевыми;

· квершлаг (рис.4, поз.7) – выработка, не имеющая выхода на дневную поверхность и проводимая по породам вкрест простирания или под углом к простиранию месторождения. Откаточные и вентиляционные квершлаги выполняют те же функции, что и штреки;

· просек (рис.4, поз.8) – выработка, проводимая параллельно штреку по пласту полезного ископаемого и используемая для проветривания штреков при их проведении и для транспортировки полезного ископаемого;

· штольня – горизонтальная горная выработка, имеющая непосредственный выход на дневную поверхность и предназначенная для вскрытия месторождения, целей вентиляции, водоотлива и разведки;

· орт – выработка, не имеющая выхода на дневную поверхность, проводимая в толще полезного ископаемого и служащая для соединения штреков, проведенных у кровли и почвы пластов.

В группу наклонных горных выработок входят следующие:

· наклонный ствол – наклонная выработка, имеющая выход на дневную поверхность и предназначенная для вскрытия месторождения и обслуживания подземных работ;

· бремсберг (рис.4, поз.9) – выработка, не имеющая выхода на дневную поверхность, расположенная по падению пласта или пород и предназначенная для спуска различных грузов при помощи механических устройств;

· уклон (рис.4, поз.10) – выработка, не имеющая выхода на дневную поверхность, пройденная по падению пласта или пород и предназначенная для подъема различных грузов с нижних горизонтов на верхний;

· ходок (рис.4, поз.11) – выработка, проводимая параллельно уклону или бремсбергу на расстоянии 20-30 м и предназначенная для проветривания, перевозки людей и грузов;

· печь (рис.4, поз.12) – выработка, проводимая по восстанию пласта и предназначенная для проветривания, передвижения людей, транспорта грузов и подготовки очистного забоя (разрезная печь);

· лава (рис.4, поз.13) – выработка, имеющая забой значительной протяженности, перемещающийся в результате ведения работ (выемки полезного ископаемого).

· околоствольный двор (руддвор) – комплекс выработок (служебные камеры, участки квершлагов или штреков и др.), расположенных около шахтных стволов и предназначенных для обслуживания подземных горных работ.

Рис.5. Поперечные сечения горных выработок

Формы поперечного сечения выработок зависят от физико-механических свойств пород, срока службы, назначения, а также свойств материала крепи.

Наиболее распространенной формой поперечного сечения вертикальных стволов является круглая, реже прямоугольная или квадратная. В качестве крепи применяют монолитный бетон, железобетонные стальные или чугунные тюбинги (для стволов круглой формы поперечного сечения) и дерево для стволов прямоугольной и квадратной форм поперечного сечения.

Горизонтальным и наклонным выработкам при деревянной крепи придают форму прямоугольника или трапеции (рис.5, а , б ), при бетонной – сводчатую форму (рис.5, в ); при металлической – арочную (рис.5, г ), при сборной железобетонной – полигональную (рис.5, д ).

Выработки должны иметь такую площадь поперечного сечения, которая обеспечила бы перемещение по ним воздуха со скоростями, не превышающими допустимые по правилам безопасности:

Для облегчения выбора размеров поперечного сечения выработок проектными организациями разработаны типовые сечения горизонтальных и наклонных горных выработок практически для любых горно-геологических условий, видов крепи и транспортного оборудования.

Шахта (рудник) – горное предприятие, осуществляющее добычу угля, руд и нерудных полезных ископаемых подземным способом. Понятием шахта объединяют наземные сооружения и совокупность подземных горных выработок.

шахта «Распадская» (Кузбасс) – самая крупная среди угольных шахт России – имеет проектную мощность 7,5 млн т в год; годовая проектная мощность железорудной шахты «Гигант» (Кривой Рог) 12 млн т. Наибольшая глубина ведения горных работ по добыче угля достигнута в Индии (1600 м), добыча железных руд в Кривом Роге в ближайшие годы будет производиться на глубинах более 1500 м.

Самые глубокие шахты в мире по добыче золота, серебра и алмазов находятся в Индии («Чемпион-Риф») и ЮАР («Витватерсланд» и др.); их глубина достигает 4,5-5 км.

шахтное поле – часть месторождения, отведенная для разработки одной шахте. Границами шахтного поля являются условные поверхности, ограничивающие его по простиранию и падению (рис.6). В случае негоризонтального залегания обычно различают границы по восстанию (верхняя граница), падению (нижняя граница) и простиранию (боковые границы).

Шахтное поле имеет два размера: длину по простиранию и ширину по падению. Длина шахтного поля по простиранию достигает 20 км, по падению 4-5 км.

При подземных горных работах из угля и вмещающих пород в горные выработки выделяется газ метан. Различают обычное, суфлярное и внезапное выделения метана. Шахты в зависимости от метанообильности разделяются на пять категорий. Критерием для такого деления является относительная метанообильность, т.е. коликого деления является относительная метанообильность, т.е. количество метана, выделяющегося в сутки на 1 т среднесуточной добычи. Согласно § 182 «Правил безопасности в угольных и сланцевых шахтах» , шахты классифицируются следующим образом.