при условии, что получаемая при этом экономия покрывает дополнительные
расходы на подземный транспорт и подъем по слепому стволу.
Вскрытие наклонным стволом с поверхности и слепым на глубине
применяется для вскрытия месторождения с углом падения менее 45-50 град., имеющего на нижних горизонтах слепые залежи, а также при очень
большой глубине разработки, когда необходимо иметь меньшее сечение
вскрываащих выработок на нижних горизонтах из-за большого горного
давления.
Вскрытие штольней и стволом. Слепые вертикальные или наклонные стволы закладывают с горизонта штолен, проводимых по месторождению или вкрест простирания.
Вскрытие штольней в сочетании со слепым стволом или стволом
пройденным с поверхности, возможно и при вскрытии этажей, расположенных выше горизонта штольни
При вскрытии вертикальным стволом и групповыми квершлагами
перепуск руды руды с верхних этажей каждого горизонта производят на групповой квершлаг по капитальным рудоспускам или выдают ее в клетях и
скипах по слепому стволу.
3 Подготовка рудных месторождений
3.1 Способы подготовки
Основными особенностями каждого способа подготовки являются:
тип, число и расположение основных подготовительных выработок откаточного горизонта. Подготовка горизонтальных месторождений производится главными штреками или главными и панельными штреками. Подготовка пологих, наклонных и крутопадающих месторождений ведется этажными штреками или этажными штреками и ортами. Подготовка месторождения может производиться выработками, проводимыми в рудном теле или по вмещающим породам (полевые выработки).
Способы подготовки могут быть простыми (однотипные основные
подготовительные выработки) и комбинированными.
3.2 Простые способы подготовки.
Подготовка этажными штреками пологих, наклонных и круто-
падающих месторождений. Этажные штреки проводят в рудном теле или
один из этажных штреков (возможно и несколько) – полевой – проводят
в боковых породах (чаще лежачего бока), а остальные по полезному ископаемому. При подготовке месторождения одним этажным штреком его
иногда проводят в боковых породах, а при весьма неустойчивой руде и при
подготовке двумя этажными штреками их проводят только во вмещающих
породах. При большой производительности шахты для увеличения интенсивности откатки и упрощения схемы проветривания этажные штреки соединяют между собой в виде кольца. При подготовке маломощных месторождений в рудном теле обычно проводится один этажный штрек. Из-за непостоянства жил по простиранию этажные штреки на некоторых рудниках проводят во вмещающих породах. При пологом и наклонном залегании месторождения откаточные штреки часто располагают в породах почвы рудных залежей и из них проводят рудоспуски и ходки. Известны случаи подготовки этажей одним полевым штреком, пройденным в породах
лежачего бока, для удобства выпуска руды из магазинов по рудоспускам,
выходящим непосредственно в штрек при мощности рудного тела более
4-5м. На медном руднике Нкана (Конго) такой способ подготовки применен
при системе подэтажных штреков. На месторождениях большой мощности
в ряде случаев подготовка в рудном теле ведется несколькими этажными
штреками, например на апатитовых месторождениях Хибинского массива.
Часто при подготовке крутопадающих месторождений несколькими
этажными штреками их проводят в рудном теле и во вмещающих породах,
например, на рудниках Криворожского железорудного бассейна, разрабатывающих группы залежей умеренной мощности и со значительной длиной по простиранию. Месторождение Нкана, разрабатывающиеся рудником с годовой добычей 2,5 млн.т, залегает среди крутопадающих осадочных отложений – доломитов, сланцев и песчаников, минерализованных соседними интрузиями гранитов и габбро. Рудные тела имеют мощность от 8 до 20 м со средним углом падения 50 грд. . На участках с пологим и наклонным падением подготовка горизонта осуществляется с помощью двух откаточных (этажных) штреков: рудного по контакту с лежачим боком и полевого в породах лежачего бока.
Подготовка главными штреками горизонтальных месторождений в зависимости от их размеров ведется одним или несколькими главными штреками, проводимыми по руде или в породах почвы.
Выбор расположения главных штреков зависит от устойчивости руды гипсометрии почвы рудного тела и условий откатки, требований дополнительной разведки и необходимости минимального оставления руды в
целиках. Преимуществами данного способа подготовки являются несколько
меньший объем подготовительных работ и более благоприятные условия
проветривания по сравнению с подготовкой месторождения главными панельными штреками. Подготовка главными штреками, проводимыми в рудных залежах с проведением из них выемочных штреков для нарезки столбов, применяется в Тульском и Липецком железорудных районах.
3.3. Комбинированные способы подготовки.
Подготовка этажными штреками и ортами пологих, наклонных
и крутых месторождений применяется при разработке весьма мощных
месторождений – с одним или нескольким штреками, проводимыми в рудном
теле или во вмещающих породах, или по руде и породе в одном из боков месторождения.
Подготовка одним штреком с ортами неудобна из-за встречного
движения поездов и вызывает необходимость проведения при очень большой
добыче двухпутевых штреков. Проведение двух и более этажных штреков
дает возможность осуществить кольцевую схему подготовки. По сравнению
с подготовкой этажными штреками рассматриваемый способ подготовки ха-
рактеризуется большим объемом подготовительных работ на основном горизонте. Преимуществами его являются: меньший срок поддержания ортов и большая их устойчивость по сравнению со штреками, отсутствие необходимости загрузки вагонеток в этажных штреках, более полная разведка и оконтуривание залежей; более интенсивный дренаж залежей; возможность отработки блоков независимо друг от друга. Комбинированный способ подготовки этажными штреками и ортами широко применяется на отечественных и зарубежных рудниках, разрабатывающих весьма мощные месторождения.
Подготовка главными и панельными штреками горизонтальных
месторождений применяется при разработке обширных горизонтально
и весьма полого залегающих рудных тел. Штреки откаточного горизонта
проводят по руде или по породе почвы. Число главных штреков зависит
от конфигурации и размеров месторождения и параметров панелей. Возможно применение кольцевой схемы при нескольких главных штреках. Преимуществом этого способа перед подготовкой только главными штреками является меньшая длина выемочных штреков и более короткий срок отработки столбов. Объем подготовительных работ на основном горизонте более значителен. Подготовка главными и панельными штреками применяется при разработке многих месторождений Никопольского марганцевого, Липецкого железорудного и Чиатурского марганцевого районов с проведением штреков в рудных залежах. На ряде рудников Липецкого района применялась подготовка с главных и панельных откаточных штреков в известняках, залегающих в почве рудных гнезд. Такой способ применяется в Джезказганском меднорудном районе. Расстояние между откаточными панельными штреками, проводимыми из главных штреков, принимается равным 100м. Над полевыми панельными штреками проводят рудные панельные штреки, которые через каждые 20м соединяют с первыми рудоспусками.
На выбор способа подготовки месторождения влияют не только
горнотехнические условия месторождения и применяемая система разработки, но и условия вентиляции и подземного транспорта. Число основных подготовительных выработок зависит от размеров месторождения, принятой системы разработки, установленной производительности шахты и пропускной способности выработок. Выбор расположения основных подготовительных выработок – по месторождению или в боковых породах – зависит в основном от свойств руды и боковых пород, принятой системы разработки, условий подземного транспорта руды, вентиляции, необходимости предупреждения и ликвидации подземных аварий. При выборе способа подготовки месторождения должны учитываться следующие требования: безопасность работ, наибольшая экономичность, необходимая интенсивность разработки месторождения. В случаях, когда возможно применить несколько способов подготовки, установление наиболее рационального из них производят на основе технико-экономического сравнения.
4 Формы и размеры поперечного сечения выработок
4.1 Формы и размеры поперечного сечения горизонтальных выработок
К горизонтальным выработкам относятся: штольни, квершлаги,
штреки, орты. Форма поперечного сечения горизонтальных выработок
зависит от устойчивости пересекаемых пород, срока службы и назначения
выработок. В горнорудной промышленности применяются преимущественно
следующие формы сечения: сводчатая (в устойчивых породах) с бетонной,
железобетонной и металлической крепью; трапецеидальная и прямоугольная с деревянной, металлической, комбинированной крепью.
Размеры крепи в свету. Ширина выработки определяется числом
путей, основными размерами вагонеток (электровозов), величиной зазоров
и проходов для людей. Горизонтальные выработки должны иметь на прямолинейных участках расстояние от крепи или оборудования до наиболее выступающей кромки габарита подвижного состава с одной стороны рельсового пути не менее 0,7м для свободного прохода людей, с другой – 0,25м при деревянной и металлической крепи и 0,2м при бетонной и в незакрепленных выработках и зазор между вагонетками (электровозами) при двух путевых выработках – не менее 0,25м. Указанная ширина свободного прохода для людей должна быть выдержана по высоте выработки не менее чем 1,8м.