Способы вскрытия и их классификация

Способ вскрытия — качественная характеристика шахты, отражающая особенности вида и взаимного расположения главных и вспомогательных выработок, проводимых в период строительства и эксплуатации горного предприятия для создания доступа с поверхности земли к шахтному полю или к его части,
Шахтные поля вскрывают различными способами в зависимости от целого ряда геологических, горнотехнических и экономических факторов: формы и размеров шахтного поля, мощности и угла падения пластов, числа рабочих пластов в шахтном поле и расстояния между ними, глубины залегания пластов от поверхности и ее рельефа, нарушенное месторождения и газоносности пластов, производственной мощности шахты к срока ее службы, марочного состава угля и применяемой техники. Учет влияния перечисленных факторов должен быть комплексным.

Необходимо стремиться к тому, чтобы выбранный способ вскрытия обеспечивал максимальную производительность труда при минимальной себестоимости 1 т угля. Этого воз¬можно достичь при выполнении ряда требований в период строительства и особенно эксплуатации шахты. К важнейшим из них следует отнести минимальные первоначальные капитальные затраты и сроки строительства шахты; концентрацию производства, т. е. увеличение производственной мощности шахты, рост до максимально возможных размеров нагрузки на очистной забой и на пласт при ограниченном числе одновременно разрабатываемых пластов; концентрацию грузопотоков и преимущественное применение конвейерного транспорта; сокращение протяженности поддерживаемых горных выработок путем интенсификации очистных работ и периодического обновления горного хозяйства шахты за счет реконструкции; эффективное проветривание горных выработок при полном соблюдении правил безопасности и охраны труда. 
В зависимости от конкретных условий залегания и числа пластов способы вскрытия шахтных полей различают по: типу главной вскрывающей выработки, проходимой с поверхности; расположению главной вскрывающей выработки относительно пласта и элементов его залегания; числу транспортных гори¬зонтов в шахтном поле; наличию и типу вспомогательных вскрывающих выработок (рис. 2.4).

 

Различают следующие типы главных вскрывающих выработок: вертикальные стволы, наклонные стволы, штольни, шурфы и скважины большого диаметра. Поскольку главных вскрывающих выработок должно быть не менее двух, возможны комбинации этих выработок, например вертикальных и наклонных стволов.

Вскрытие шахтных полей вертикальными стволами является наиболее универсальным и распространенным, его применяют независимо от числа рабочих пластов в шахтном поле, мощности и угла падения этих пластов, мощности наносов и глубины разработки, производственной мощности шахты и т. д. (рис. 2.5,е~к).

В соответствующих горно-геологических условиях проходят наклонные стволы, что обеспечивает определенные экономические и технические выгоды по сравнению со вскрытием вертикальными стволами (рис. 2.5, а-д). При сложном рельефе поверхности (гористая или сильно пересеченная местность)

часто единственно возможным способом вскрытия месторождения является проведение штолен (рис. 2.5, л—«).
При комбинированных способах вскрытия применяют разнотипные главные вскрывающие выработки, например, вертикальные и наклонные стволы (рис. 2.5, о—с). Наклонный ствол используют для выдачи угля на поверхность, вертикальный — для спуска и подъема людей, грузов и др.

Главные вскрывающие выработки могут занимать различное положение по отношению к вскрываемому пласту и элементам его залегания. Так, вертикальные стволы обычно пересекают породы и пласты полезного ископаемого при горизонтальном, пологом и наклонном их залегании. Наклонные стволы обычно проходят по пласту и, как исключение, по породам лежачего или висячего бока. Положение штольни зависит от того, как расположен пласт по отношению к участку земной поверхности, удобному для ее заложения. Штольня может быть проведена как по пласту, так и по породе лежачего или висячего бока, по простиранию (см. рис. 2.5, н) или вкрест простирания их (см. рис. 2.5, л, м).
Стволы сооружают сразу на полную глубину или до определенного горизонта с последующей углубкой. В связи с этим различают вскрытие с одним (рис. 2.5, з) или несколькими транспортными горизонтами (см. рис. 2.5, к).
Под транспортным (вентиляционным) горизонтом условимся подразумевать совокупность капитальных горных выработок, расположенных в одной горизонтальной плоскости, предназначенных для выполнения транспортных и других операций, которые необходимы для ведения горных работ, и непосредственно через стволы (штольни) сообщающихся с дневной поверхностью.

По числу транспортных горизонтов способы вскрытия шахтных полей вертикальными стволами делятся на одногоризонтные и мпогогоризонтные. При одногоризонтных способах запасы шахтного поля отрабатывают на один транспортный горизонт, время службы которого соответствует сроку существования шахты.
Многогоризонтные способы вскрытия предусматривают наличие двух и более транспортных горизонтов. При этом различают варианты: без периодической углубки стволов с одновременной работой транспортных горизонтов (см. рис. 2.5, ж) с периодической углубкой стволов и последовательной работой горизонтов (см. рис. 2.5, и).
При вскрытии шахтных полей наклонными стволами практически возможны только многогоризонтные способы, кроме случая расположения стволов в породах висячего бока. При вскрытии штольнями применяют только одногорнзонтные способы вскрытия.

Для вскрытия иластов, кроме главных, используют вспомогательные вскрывающие выработки — квершлаги, гезенки, слепые вертикальные или наклонные стволы или сочетания различных выработок. Выбор типа вспомогательной вскрывающей выработки зависит от числа пластов, угла их падения и расстояния между ними.

В зависимости от того, какую часть шахтного поля обслуживают вспомогательные вскрывающие выработки, последние подразделяют на капитальные, панельные, погоризонтные и этажные. Если квершлаг (гезенк или породный скат) обслуживает все шахтное поле и, следовательно, срок его службы равен времени существования шахты, то его называют капитальным независимо от способа подготовки шахтного поля. При обслуживании только одной или двух смежных панелей (бремсберговой или уклонной), квершлаг называют панельным. Квершлаг при делении шахтного поля па блоки называется

блоковым.

Погоризонтные квершлаги обслуживают горные работы в пределах одного горизонта независимо от способов его подготовки. Наконец, под этажными подразумеваются квершлаги, которые обслуживают горные работы в пределах одного этажа.
Рассмотренных выше признаков достаточно, чтобы полностью охарактеризовать тот или иной способ вскрытия. Такой признак, как угол падения пластов, предопределяет преимущественное распространение одного из них, например, вскрытие наклонными или вертикальными стволами, капитальными или этажными квершлагами.

Графическим изображением способа вскрытия является схема вскрытия шахтного поля. Она представляется в виде проекций горных выработок на вертикальную и горизонтальную (или наклонную параллельную пласту плоскости. На вертикальную плоскость, проводимую вкрест простирания месторождения, проектируют пласты, а также главные и вспомогательные вскрывающие выработки (вертикальная схема вскрытия). На горизонтальную плоскость проектируют выработки транспортного горизонта, включая стволы и околоствольные дворы, а также пластовые и полевые выработки, проведенные между транспортным и вентиляционным горизонтами (горизонтальная схема вскрытия). Схема вскрытия шахтного поля включает и выработки вентиляционного горизонта, которые также проектируются на вертикальную и горизонтальную (или наклонную) плоскости.
Выделение перечисленных проекций схемы вскрытия удобно при анализе и синтезе вариантов способов вскрытия и подготовки шахтного поля.

 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

 

Рейтинг@Mail.ru