 |
4.7. Рассечка околоствольного двора и проведение камер
|
|
|
|
4. 7. Рассечка околоствольного двора и проведение камер
Рассечкой околоствольного двора называют горные работы при сооружении сопряжения ствола с околоствольным двором. Ширину околоствольного двора в сопряжении принимают при стволах с прямоугольной формой поперечного сечения равной длинной стороне ствола, а при круглой форме — его диаметру. Максимальную высоту сопряжения принимают исходя из условия удобства разгрузки длинномерных материалов (рельсов, балок, труб, леса и т. д. ). При бетонном сводчатом перекрытии она составляет от 4, 5 до 6 м. Высота сопряжения на расстоянии 6—12 м постепенно уменьшается до нормальных размеров горизонтальной выработки.
Околостбольные дворы на протяжении не менее 10 м от места сопряжения со стволом крепят огнестойкой крепью из соображений противопожарной защиты. Сопряжение ствола с околоствольным двором бывает одностороннее и двустороннее. Способ рассечки околоствольного двора выбирают в зависимости от крепости и устойчивости пород, формы поперечного сечения ствола и материала крепи.
Рис. 4. 26. Схемы рассечки околоствольного двора в устойчивых (а, б) и неустойчивых (в) породах
В устойчивых породах при возведении крепи в стволе на участке сопряжения с околоствольным двором породы оставляют незакрепленными. Зумпф ствола перекрывают полком. В незакрепленной части ствола бурят короткие шпуры и взрывают породу небольшими зарядами.
В зависимости от высоты сопряжения забой делят на два или три уступа (рис. 4. 26, а) и крепят временной крепью. Верхние уступы опережают нижние на 1—1, 5 м. Пройдя 12—15 м, забой останавливают и возводят постоянную крепь в направлении от забоя к стволу (рис. 4. 26, б). Затем аналогично осуществляют рассечку с противоположной стороны.
|
|
|
В нарушенных или неустойчивых породах рассечку околоствольного двора производят независимыми забоями. Для этого на всю длину сопряжения проводят две боковые выработки шириной по 1, 5—1, 8 м и высотой 2 м (рис. 4. 26, в). Внешнюю сторону каждой выработки крепят постоянной бетонной крепью, а кровлю и внутреннюю сторону — временной крепью. После выемки, первого слоя вынимают второй слой, наращивают бетонные стенки крепи, затем разделывают и бетонируют свод.
Оставшийся в центре целик породы выбирают после возведения крепи по всему контуру выработки и схватывания бетона.
Камеры околоствольного двора с площадью поперечного сечения до 15 м2 проходят как
горизонтальные выработки, с большей площадью — сложным забоем с разделением его на два или три горизонтальных уступа или независимыми забоями. Дозаторные камеры и бункера обычно вначале проходят как восстающие, которые затем расширяют в направлении сверху вниз до размеров проектного сечения камер и крепят бетоном.
5. РАЗРАБОТКА РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОДЗЕМНЫМ СПОСОБОМ
5. 1. Порядок выемки и размеры шахтных полей и этажей
Шахтное поле — месторождение или его часть, отводимая шахте для разработки. Запасы руды, сосредоточенные в пределах шахтного поля, по экономическим соображениям должны обеспечивать срок службы шахты в течение 10—50 лет. Чем выше годовая производственная мощность шахты, тем дольше она должна служить. Поэтому размеры шахтного поля определяются запасами месторождения и производственной мощностью шахты, а также физико- механическими свойствами пород и элементами залегания рудного тела. Так, значительная мощность рудного тела, неустойчивость вмещающих пород, невысокая производственная мощность предприятия ведут к уменьшению размеров шахтного поля.
|
|
|
Увеличение размеров шахтных полей позволяет уменьшить затраты на проходку и оборудование шахтных стволов и надшахтных сооружений, приходящиеся на 1 т запасов, но в то же время оно сопряжено с ростом затрат на подземный транспорт, проветривание и ремонт выработок. Поэтому в каждом конкретном случае размеры шахтных полей должны определяться технико-экономическим расчетом. На рудных шахтах длина шахтного поля обычно составляет 1—
-4 км, а на соляных она достигает 8 км.
Кроме главного ствола (штольни) при разработке необходимо иметь вспомогательный ствол (штольню). При значительной производственной мощности шахты или наличии в одном шахтном поле нескольких рудных тел проходят несколько главных и вспомогательных стволов.
Если главный и вспомогательный стволы располагаются вблизи центра шахтного поля на расстоянии 30—100 м один от другого, такое расположение стволов называется центральным в отличие от диагонального (флангового), при котором стволы размещаются на флангах шахтного поля. К последнему относят и тот случай, когда главный ствол проходится вблизи центра шахтного поля, а вспомогательные располагаются на флангах. Диагональное расположение стволов обеспечивает лучшие условия проветривания и большую безопасность для выхода людей из шахты на поверхность при авариях, поэтому при разработке рудных месторождений его применяют чаще, несмотря на некоторые присущие ему недостатки (разобщенность поверхностных сооружений, увеличение времени на вскрытие месторождения).
При крутом залегании месторождения шахтное поле по падению обычно разбивают на несколько этажей, а при пологом — на прямоугольные участки (панели). Размеры этажа характеризуются длиной, совпадающей с длиной шахтного поля, и высотой.
Высоту этажа измеряют обычно по вертикали. При наклонном залегании рудного тела высоту этажа принимают в плоскости пласта (наклонная высота этажа).
В практике высота этажа обычно составляет 60—80 м, отклоняясь в отдельных случаях в большую или меньшую сторону. С увеличением высоты этажа уменьшаются затраты на подготовительные работы, проведение и оборудование околоствольных выработок, снижаются потери руды в междуэтажных целиках и потолочинах. Однако при этом осложняется подготовка и очистная выемка (сложнее доставка материалов и оборудования, проходка и ремонт восстающих, передвижение людей).
|
|
|
Обычно в очистной выемке находится одновременно один этаж. Порядок отработки этажей
— н и с х о д я щ и й.
Этаж по простиранию разбивают на выемочные участки — блоки . По высоте размер блока совпадает с высотой этажа, по простиранию блок ограничивают восстающие или условные вертикальные плоскости.
Панели выемочными штреками делят на выемочные участки — столбы .
Относительно простирания различают наступающую и отступающую выемку. При наступающей выемке отработку блоков ведут от подъемного ствола к границам шахтного поля, при отступающей — в обратном направлении, от границ шахтного поля к подъемному стволу. Возможна также комбинированная выемка , когда блоки отрабатывают одновременно от ствола шахты и границ шахтного поля навстречу друг другу. Для некоторых систем разработки возможна одновременная выемка блоков по всей длине шахтного поля. В начальный период вскрытие, подготовка и очистная выемка выполняются последовательно, затем эти стадии разработки осуществляют параллельно.
Запасы руды в месторождении подразделяют на вскрытые, подготовленные и готовые к выемке.
К вскрытым запасам относятся такие, которые подсечены квершлагом или штольней, к подготовленным — запасы руды в этаже после проведения в нем выработок основного горизонта и восстающих, разделяющих этаж на блоки.
После проведения в блоке всех подготовительных и нарезных выработок, необходимых для начала очистной выемки, запасы считаются готовыми к выемке .
Для бесперебойной эксплуатации рудника необходимо, чтобы работы по вскрытию опережали подготовку, а подготовка опережала очистную выемку. Величина подготовленных и готовых к выемке запасов устанавливается в зависимости от элементов залегания рудных тел и должна обеспечивать работу рудника в течение определенного времени: по подготовленным запасам — 8— 36 мес; по готовым к выемке — 3—12 мес.
|
|
|
В дальнейшем при созданных резервах подготовленных и готовых к выемке запасов работу нужно организовать так, чтобы их величина сохранялась. Для этого необходимо, чтобы продолжительность вскрытия нижележащего этажа равнялась длительности подготовки вышележащего, а последняя соответствовала времени очистной выемки. Но фактически этаж может быть отработан быстрее вследствие увеличения производительности и меньших запасов руды на этаже по сравнению с предполагаемыми, подготовка же затянется из-за повышения притока воды, крепости пород и ряда других непредвиденных обстоятельств. Поэтому при планировании необходимо принимать время подготовки этажа tп меньше длительности очистной выемки to, а длительность вскрытия tB меньше времени подготовки.
Отношение tо/tп называют коэффициентом опережения подготовки над очистной выемкой, а отношение tп/tB — коэффициентом опережения вскрытия над подготовкой . Величина этих коэффициентов принимается равной от 1, 1 до 1, 5—2 в зависимости от степени разведанности месторождения и постоянства элементов его залегания. Для рудных тел с непостоянными элементами залегания и изменяющимися физико-механическими свойствами пород коэффициент опережения следует принимать больше, чем для месторождений с выдержанной мощностью и постоянной характеристикой пород.
|
|
|
