Служебные камеры и околоствольные дворы

Служебные камеры располагаются в основном около ствола, устья штольни на действующем горизонте. В большинстве случаев они являются вспомогательными выработками и служат для размещения под землей того или иного горного оборудования, например насосов, лебедок, буровых станков, для устройства подземных складов и ремонтных мастерских, камер ожидания, диспетчерской, депо. Совокупность выработок, служащих для соединения стволов со всеми остальными выработками и для размещения некоторых общешахтных производственных служб (водоотлива, электроподстанции, электровозного гаража, склада противопожарного инвентаря и т.д.) называется околоствольным двором.

Околоствольный двор является главной подземной станцией, пропускающей весь груз, выдаваемый на поверхность. Является конечным пунктом движения состава по характеру движения составов околоствольные дворы делятся на кольцевые, челноковые и смешанные; по расположению и конфигурации выработок – на круговые, тупиковые и прямолинейные.

При разведке месторождений применяются в основном тупиковые околоствольные дворы.

Элементы горно-разведочных выработок

При разведке месторождений канавами у канав выделяют подошву, бока и борта.

ПРИ разведке карьером месторождение разделяют на отдельные слои, которые при разработке называются уступами. Уступ на котором ведутся работы называется рабочим.

У подземных горно-разведочных выработок выделяют следующие элементы: устье, забой, бока(стенки), кровля.

Устье - плоскость пересечения подземной выработки с земной поверхностью или с другой выработкой.

Забой – торцевая поверхность горно-разведочной выработки, перемещающаяся в пространстве в результате отделения горных пород от массива при проведении выработки.

Приустьевое пространство – это участок горно-разведочной выработки, примыкающий к ее устью.

Сопряжение выработок – место соединения, разветвления или пересечения подземных горных выработок.

Факторы, влияющие на выбор формы поперечного сечения горных выработок.

Форма сечения горной выработки – это геометрическая форма ее поперечного сечения. Она может быть прямоугольной, трапециевидной, арочной, сводчатой, круглой, эллиптической, полигональной.

Определяющими факторами для горно-разведочных выработок являются физико-механические свойства горных пород, материал и конструкция крепи, условия проведения выработок.

Основным, наиболее дешевым и доступным материалом крепи для открытых и подземных ГРВ является дерево поэтому выработкам придают трапециевидную(горизонтальные) или прямоугольную(вертикальные, иногда горизонтальные или наклонные) форму.

Шурфы и восстающие крепятся в основном деревом, поэтому и форма их сечения обычно квадратная или прямоугольная.

Факторы, влияющие на выбор размеров поперечного сечения горно-разведочных выработок.

Размеры поперечного сечения горных выработок зависят от геологических, горно-технологических и организационно-технических факторов.

Геологические факторы – мощность, размеры, количество рудных тел – определяют грузооборот горного предприятия, а с учетом разрыхляемости пород можно найти грузопоток или объем горной массы, предназначенной для транспортировки к пункту разгрузки.

Под грузооборотом понимается количество груза (ПИ, пустые породы и хозяйственные грузы) перемещаемого в единицу времени, а под грузопотоком – количество определенного вида груза, перемещаемого в определенном направлении в единицу времени.

Фактор – скорость воздушной струи – при расчете размеров сечения ГРВ не учитывается, т.к. вентиляционные системы их имеют небольшую протяженность и простую сеть вентиляционных соединений

Размеры поперечного сечения выработок в основном зависят от их назначения, крепости, устойчивости руд и пород, условий проведения.

Физ. Свойства ГП

Физические свойства горных пород характеризуют их физическое состояние. К ним относятся: степень связности, пористость, плотность, структура, текстура, зернистость и др.

Структура характеризует внутреннее строение, т.е. форму, размер и взаимное расположение минералов в породе, состав цемента в осадочных породах, а также вид связей между зернами. Мелкозернистые породы при одинаковом минеральном составе, как правило, обладают более высокой прочностью, чем крупнозернистые или породы неравномернозернистого строения. Прочность и устойчивость осадочных горных пород зависят главным образом от состава цементирующего вещества, а также типа цементации. По составу цементирую­щие вещества в осадочных породах могут быть кремнистыми, известковыми, глинистыми, а также сложными, например карбонатно-глинистыми и слюди­стыми. Наиболее прочными являются кремнистые и карбонатные цементы, наименее прочными - глинистые.

Текстура горных пород характеризует закономерности в распределении и расположении структурных элементов.

Плотность пород в разрыхленном состоянии влияет на процесс уборки, транспортировки и подъема.

Слоистость является одной из форм текстуры и обусловливается чередова­нием в накоплении осадков по крупности зерен, составу, окраске и пр. Слои­стость оценивается обычно визуально: по признакам масштаба - макрослои­стость; по геометрии - параллельная, косая, прерывистая; по резкости проявле­ния - неясная, отчетливая. Со слоистостью связана способность горных пород разделяться на отдельные слои или расслаиваться.

Это явление уменьшает устойчивость обнажений горных выработок. Породы могут легко распадаться на слои на границах перерывов в осадконакоплениях.

В некоторых горных породах имеется система мелких субпараллельных плоскостей тектонического происхождения (тонкие пластинки, мелкие приз-мочки, линзы и т.д.). Это явление называется кливажом. Необходимо помнить, что по трещинам кливажа значительные массы угля и пород неожиданно могут отслаиваться и обрушаться, что может привести к травмированию людей, раз­рушению крепи, коммуникаций и пр. Поэтому при выполнении проходческих процессов в подземных выработках указанных пород необходимо тщательно выполнять закладку пустот за крепью и соблюдать особую осторожность.

Одной из важных характеристик горных пород, оказывающих значительное влияние на процессы выемки и поддержания выработок, является трещинова-тость. Различают следующие типы трещин: тектонические, трещины отдельно­сти, выветривания, откоса, отслаивания, напластования и смещения.

Трещины по происхождению делятся на прирожденные и тектонические.

Прирожденная трещиноватость возникает в процессе превращения осадка в породу вследствие сокращения объема вещества. При этом возникает целая система трещин основных и торцевых, расположенных поперек основных.

Трещины нередко заполнены минеральным веществом.

Под влиянием тектонических сил в породах возникают новые трещины -тектонические, которые направлены под разными углами к напластованию.

Механические свойства

Механические свойства горных пород являются разновидностью физиче­ских свойств. Они выражаются в способности горных пород оказывать сопро­тивление деформированию и разрушению под действием внешних сил. К ним относятся: прочность, абразивность, упругость, хрупкость, пластичность и др.

Прочностью горной породы называется способность ее сопротивляться воз­действию внешних сил, стремящихся разрушить связь между зернами, слагаю­щими эту породу. Она в значительной степени зависит от способа деформации. Поэтому различают прочность на сжатие, растяжение, изгиб и скалывание. Прочность пород также зависит от их минералогического состава, структуры, текстуры, пористости, характера связи между зернами, твердости частиц и сте­пени выветривания. Мелкозернистые породы обладают большей прочностью, чем крупнозернистые. Прочность сцементированных пород зависит от рода цемента. Прочность глинистых пород падает с увеличением влажности.

Твердостью называется способность породы оказывать сопротивление про­никновению в нее другого, более твердого тела и является частным случаем прочности при местном приложении разрушающих нагрузок. Это очень важное свойство горных пород, определяющее величину внедрения лезвия головки буров (резцов) и поэтому существенно влияющее на скорость бурения шпуров, скважин.

Различают агрегатную твердость, т.е. твердость породы в целом, и твердость отдельных минералов, из которых состоит порода. Агрегатная твердость зави­сит от твердости отдельных минеральных зерен, цементирующего вещества и плотности горной породы. Она в основном влияет на скорость разрушения по­роды при бурении шпуров. Твердость отдельных минералов обусловливает из­нос резцов породоразрутающего инструмента и сказывается на интенсивности разрушения породы только во времени.

Твердость горных пород зависит также от способа приложения нагрузок, ко­торые могут быть статическими и динамическими. Динамическая твердость почти в 10 раз меньше статической.

Твердость можно определять различными методами: царапанием, затухающими колебаниями, вдавливанием штампа, истиранием, резанием, отскоком бойка и др.

Деформационные свойства

Горные породы под действием приложенных нагрузок в одних, случаях ме­няют только свою форму и объем без разрыва сплошности (пластическая де­формация), в других разрушаются на отдельные элементы без заметной пласти­ческой деформации. В связи с этим выделяют такие важные свойства пород, как пластичность, хрупкость и упругость.

Пластичностью горных пород называется свойство породы в известных ус­ловиях и пределах под воздействием сил претерпевать остаточную деформацию (пластические деформации после снятия нагрузки) без микроскопических на­рушений сплошности.

Пластичности обычно противопоставляется понятие хрупкости, т.е. способ­ности горных пород при воздействии сил разрушаться без заметных пластиче­ских деформаций. Эти породы имеют слабую сопротивляемость разрушению при действии на них ударной нагрузки. В породах с повышенной хрупкостью усиливается эффект взрыва, но увеличиваются переборы по сечению, что при­водит к лишним затратам при погрузке породы, креплении выработки и пр.

Упругость - способность породы восстанавливать первоначальную форму и объем после снятия нагрузки.

Проявление тех или иных свойств у горных пород в значительной мере свя­зано с условиями нагружения. При мгновенном нагружении многие горные по­роды (песчаники, сланцы и др.) разрушаются на отдельные осколки, проявляя типичное свойство хрупкости. Вместе с тем эти же породы при постепенном нагружении ведут себя как упругие тела, т.е. пропорционально силам растут деформации. При длительном воздействии нагрузки в них проявляются оста­точные деформации, т.е. породы проявляют пластичность.

Таким образом, упругость, хрупкость и пластичность имеют относительный характер.

Вязкость - это сопротивление пород силам, стремящимся разъединить их частицы. В однородных и простых породах вязкость равномерна во всех на­правлениях. В породах неоднородного сложения или сложных вязкость, как и твердость, меньше вдоль слоев и больше в направлении, перпендикулярном к слоям. Наибольшей вязкостью обладают мелкозернистые породы.

Разрыхляемость - свойство горной породы увеличиваться в объеме при вы­емке ее из массива. Разрыхляемость породы характеризуется коэффициентом разрыхления /с_р.

Разрыхляемость существенно влияет на продолжительность процесса по­грузки породы. При больших значениях коэффициента разрыхления требуется загрузить большее число вагонов или бадей, произвести большее число черпа­ний ковшом породопогрузочной машины.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: