Горные выработки пород

Работы, производимые при добыче полезного ископаемого или породы, называют подземными горными работами. В результате ведения проведения горных выработок в толще земной коры образуются пустоты (искусственные полости), которые называют подземными горными выработками.

Подземные горные выработки весьма разнообразны по своей форме, размерам, назначению и положению в пространстве. Различают выработки открытые, расположенные у земной поверхности и имеющие незамкнутый контур поперечного сечения, и подземные с замкнутым контуром поперечного сечения, расположенные на некоторой глубине от поверхности. Среди подземных выделяют протяженные, очистные выработки и камеры. Протяженные подземные горные выработки имеют обычно большую длину и незначительные размеры поперечного сечения. По положению в пространстве они разделяются на вертикальные, горизонтальные и наклонные.

Вертикальные горные выработки (рис. 1.3). Шахтные стволы — выработки, имеющие непосредственный выход на земную поверхность и предназначенные для обслуживания подземных работ. В зависимости от назначения стволы могут быть главными, вспомогательными и вентиляционными.

Главный ствол служит для подъема угля и породы на поверхность; вспомогательный — используют для спуска и подъема людей, машин, материалов, выдачи породы; вентиляционный — предназначен для подачи в шахту свежего или выдачи из шахты загрязненного воздуха.

Гезенк – выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и предназначенная для спуска угля с верхнего горизонта на нижний под действием собственного веса, для передвижения людей, для канализации, проветривания и др.
Слепой ствол – выработка, которая также не имеет выхода на земную поверхность и предназначена для обслуживания подземных работ: подъема полезного ископаемого, проветривания, спуска и подъема людей. Слепые стволы проходят при вскрытии части месторождения полезного ископаемого, которая расположена ниже горизонта, ранее вскрытого пройденными с поверхности выработками.

Шурф – выработка небольшого сечения и длиной до 50-60 м, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и предназначенная для разведки полезного ископаемого или для обслуживания подземных работ: спуска крепежного леса, вентиляции, подачи закладочного материала и др. Шурф, в отличие от ствола, обычно не оборудован механическим подъемом, но имеет специальное отделение с полками и лестницами, используется в качестве запасного выхода.

Скважина – выработка, пройденная выбуриванием горных пород, имеет круглое сечение диаметром до 2 м и более.
Горизонтальные горные выработки. Штольня — выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность. Предназначена она, так же как и ствол, для обслуживания подземных работ. Штольни обычно проводят в сильно пересеченной или гористой местности. Поэтому в зависимости от рельефа поверхности они могут располагаться по простиранию, вкрест простирания (т. е. под прямым углом) или под некоторым углом к простиранию пласта. Штольня может быть откаточной, вентиляционной, водоотливной, разведочной.

Штрек (см. рис. 1.3) – выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проводимая по простиранию пласта или залежи полезного ископаемого. При горизонтальном залегании месторождения штрек проводят в любом направлении, так как горизонтальные пласты или залежи не имеют ни простирания, ни падения. Штрек, проводимый по породам или по пласту нерабочей мощности, называют полевым. В зависимости от назначения штреки подразделяются на откаточные и вентиляционные. Откаточные штреки служат для транспортирования полезного ископаемого, пропуска свежего воздуха, передвижения людей, стока воды и др.

Вентиляционные выработки (вентиляционный штрек) — предназначены для отвода исходящей струи воздуха, транспортирования грузов (лесных и прочих материалов, породы) и передвижения людей.

Квершлаг – выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проводимая по пустым породам вкрест простирания или под углом к простиранию месторождения. Квершлаги разделяют на откаточные и вентиляционные; они выполняют те же функции, что и штреки.

Просека – выработка, проводимая параллельно штреку по пласту полезного ископаемого, иногда с небольшой подрывкой вмещающих пород (на тонких пластах). Просек используется при проветривании забоя штрека в период его проведения, а также для транспортирования угля.

Орт – выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, проведенная в толще полезного ископаемого вкрест его простирания или под углом к нему. Орты необходимы при разработке мощных залежей для соединения штреков, проводимых у кровли и почвы.
Наклонные горные выработки. Наклонный шахтный ствол — выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и предназначенная для обслуживания подземных работ.

Бремсберг (см. рис. 1.3) —выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, расположенная по падению пласта или пород, предназначенная для спуска различных грузов при помощи механических устройств.

Уклон – выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, расположенная по падению пласта или пород и предназначенная для подъема различных грузов с нижних горизонтов на верхний. В качестве механических устройств, для спуска груза по бремсбергам, а также для подъема груза по уклонам применяют ленточные конвейеры, канатный подъем в вагонетках или скипах

Ходок – выработка, предназначенная преимущественно для канализации воздуха, перевозки людей и грузов (породы, материалов, оборудования). В связи с этим их делят на людские и грузовые. Ходки обычно проводят параллельно бремсбергу или уклону на расстоянии 20—30 м от них. Ходок — горизонтальная или наклонная выработка, соединяющая служебную камеру с протяженной горной выработкой.

Скат – выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, расположенная по падению пласта или пород и предназначенная для спуска полезного ископаемого под действием собственного веса. Скаты проводят на месторождениях, угол падения которых достаточен для обеспечения движения полезного ископаемою самотеком. Перечисленные выше наклонные выработки (бремсберги, уклоны, ходки и др.), так же как и штреки, могут проводиться как по пласту, так и по пустым породам.

Рудоспуск – наклонная (или вертикальная) горная выработка, предназначенная для перепуска руды под действием собственного веса.
Восстающий – наклонная (или вертикальная) выработка, пройденная по рудному телу или пустым породам и предназначенная для подготовки блоков, проветривания, спуска закладочных материалов, передвижения людей, а также для разведочных целей.

Печь – выработка, проводимая по восстанию пласта и предназначенная для проветривания, передвижения людей, а также для транспортирования грузов. Чаще всего печь соединяет откаточный штрек с просеком. Печь, проводимую по полезному ископаемому между откаточным и вентиляционным штреками для подготовки очистного забоя, называют разрезной печью.

Очистные выработки. Выработку, предназначенную для добывания полезного ископаемого, называют очистной. На угольных шахтах к очистным выработкам относят лавы, камеры и скважины.

Лава – подземная очистная выработка большой протяженности, один бок которой образован поверхностью массива полезного ископаемого (забоем лавы), а другой — обрушенными породами выработанного пространства (реже — закладочного массива).
Под угольным забоем подразумевается поверхность полезного ископаемого, ограничивающая лаву и перемещающаяся в результате ведения горных работ.
Лава имеет минимум два выхода на обслуживающие ее подготовительные транспортную и вентиляционную выработки, расположенные на концах угольного забоя.

Очистная камера — выработка с забоем небольшой протяженности (до 12—16 м), ограниченная по бокам массивом или целиками угля.
Целик – часть залежи или пласта полезного ископаемого, оставляемая нетронутой при разработке месторождения для охраны горных выработок, наземных сооружений, управления горным давлением и для других целей.
От очистных камер следует отличать служебные камеры, которые предназначены для установки оборудования, а также для производственных, хозяйственных и санитарных целей. Обычно служебные камеры располагают возле главного ствола в околоствольном дворе.

Околоствольный двор – комплекс выработок (служебные камеры, участки квершлагов, штреков, а также других протяженных выработок), расположенных около шахтных стволов и предназначенных для обслуживания подземных горных работ.

Горные выработки, кроме рассмотренной, классифицируются по основному технологическому назначению, а именно: для осуществления технологической связи поверхности с комплексом подземных сооружений; для осуществления технологической связи внутри комплекса подземных сооружений и, наконец, для обеспечения технологических процессов.
К первой группе относятся стволы, штольни, шурфы и скважины.
Ко второй — гезенки, слепые стволы, горизонтальные и наклонные выработки, а также сопряжения горных выработок и транспортных звеньев.
К третьей – камеры и сооружения различного назначения (вентиляционные, закладочного хозяйства и др.).