Терминология и определения. Назначение. Система вскрывающих горных выработок обеспечивает доступ с поверхности к полезному ископаемому

Общие сведения

Назначение. Система вскрывающих горных выработок обеспечивает доступ с поверхности к полезному ископаемому, определяет генеральное направление поступления грузопотока на поверхность Земли, схему вентиляции шахты, эффективность и безопасность ведения горных работ.

Структура системы вскрытия шахтного поля последовательновключает ряд элементов, таких как:технологический поверхностный комплекс шахты, схема расположения вскрывающих выработок; околоствольный двор; собственно вскрытие пласта. Каждый из этих элементов представляет подсистему(технологии) по проведению главных вскрывающих выработок на глубину горизонта вскрытия, разделки ствола и сооружения выработок околоствольного двора, проведения вспомогательных вскрывающих выработок и собственно вскрытие пласта (рис. 1.1).

Окружение системы влияет на ее работоспособность и включает: атмосферу, рельеф земной поверхности, гидросферу, вмещающие породы и полезное ископаемое.

Вход в систему - это место заложения главных вскрывающих выработок и подготовка для них площадки. Направление и расположение главных вскрывающих выработок зависит от:

• рельефа местности;

• глубины залегания пластов, их мощности и угла падения;

• физико-механических свойств вмещающих пород.

Выходом системы вскрытия является собственно вскрытие угольного пласта.

Вскрытие шахтного поля осуществляют минимум двумя главными выработками, имеющими выход на земную поверхность (стволы, штольни).

Одна - главная, формирующая грузопоток, а вторая - вспомогательная - служит запасным выходом из шахты. Их может быть больше. Это улучшает эффективность функционирования системы вскрытия по проветриванию горных выработок и выдачи полезного ископаемого по сортам.

Вскрытие пласта непосредственно главными вскрывающими выработками возможно только при углах их встречи 0° и 90°. При других значениях угла необходимо иметь вспомогательные вскрывающие выработки - квершлаги главного направления (табл. 1.1). Они необходимы для того, чтобы околоствольный двор расположить в крепких пустых породах. Чаще всего околоствольный двор располагают в породах лежачего бока свиты пластов.

На горизонте отдельные части шахтного поля (выемочные поля, столбы, панели и блоки) вскрываются при помощи промежуточных квершлагов, штреков главного направления, участковых гезенков и скатов. Вскрытие частей шахтного поля по падению и восстанию (этажей, ярусов, выемочных горизонтов) от горизонта вскрытия осуществляется при помощи слепых стволов, скважин, капитальных гезенков, шурфов, бремсбергов, уклонов и наклонных квершлагов.

Параметры системы вскрытия:

• глубина заложения главных вскрывающих выработок, их угол наклона к горизонтальной плоскости и расстояние между ними;

• параметры околоствольного двора и поверхностного технологического комплекса;

Структура системы вскрытия шахтных полей.

• длина вспомогательных вскрывающих выработок и их угол наклона к горизонтальной плоскости;

• шаг углубки стволов и погашения отработанных горизонтов или их частичное поддержание для реализации ступенчатой схемы водоотлива;

• расстояние между промежуточными вскрывающими выработками и другие, которые конкретизируются схемой и способом вскрытия.

Срок службы системы вскрытия определяется временем отработки запасов полезного ископаемого.

Влияющие факторы. Способ и схема вскрытия шахтного поля зависят от множества горно-геологических и экономических факторов.

Горно-геологические факторы:

• форма и размеры шахтного поля;

• глубина залегания пластов;

• рельеф поверхности земли;

• производственная мощность шахты и срок ее службы;

• применяемые горные машины;

• система разработки;

• способ подготовки шахтного поля;

• схема вентиляции.

• мощность и угол падения пластов;

• число рабочих пластов и расстояние между ними;

• газоносность пластов;

• геологические нарушения горного массива;

• плотность геологических нарушений;

• физико-механические свойства вмещающих пород;

• газодинамические явления.

Экономические факторы:

• стоимость одной тонны угля;

• производительность труда;

• капитальные первоначальные затраты на вскрытие;

• срок строительства вскрываемых горизонтов.

Вскрытие запасов шахтного поля – проведение системы вскрывающих выработок, которые открывают доступ с поверхности к полезному ископаемому и обеспечивают проведение подготовительных выработок.

Система вскрытия запасов шахтного поля -порядок проведения комплекса вскрывающих выработок, которые открывают доступ с поверхности в полезному ископаемому на определенном горизонте, а также дискретно вскрывают запасы по простиранию шахтного поля на этом горизонте. Система вскрытия состоит из схемы и способа.

Схема вскрытия шахтного поля -пространственное расположение сети вскрывающих выработок, которое отражает структуру системы вскрытия и функциональную направленность ее элементов.

Способ вскрытия шахтного поля -взаимное расположение главных и вспомогательных вскрывающих выработок (вертикальное, наклонное, горизонтальное) в массиве горных пород.

Главные вскрывающие выработки -горные выработки, которые проводятся с земной поверхности (шахтные стволы, штольни) и предназначены для выдачи на поверхность полезного ископаемого, породы, вентиляции, доставки оборудования и материалов, спуска-подъема людей.

Вспомогательные вскрывающие выработки -горные выработки, которые проводятся от главных вскрывающих выработок, служат для вскрытия пласта или свиты пластов. К ним относятся квершлаги, шурфы, гезенки, скаты.

Горизонт вскрытия -абсолютная геодезическая отметка, на которой открыт доступ к полезному ископаемому.

Вскрытие пласта -порядок выполнения производственных процессов по проведению выработок и мероприятий по безопасному переходу горных работ от породной среды к полезному ископаемому (квершлаг переходит в пластовый штрек).

Горизонт откатки -абсолютная геодезическая отметка, на которой открыт доступ к полезному ископаемому и собирается весь грузопоток.

Разделка ствола -выполнение работ по закруглению сопряжения ствола с горизонтальной выработкой на горизонте вскрытия.

Разделка устья ствола -выполнение работ по сооружению каналов для подвода и отвода воздуха и установки подъемных машин.

Шаг вскрытия запасов -величина, которая определяет периодичность сооружения горизонта откатки или углубки стволов.

Углубка шахтного ствола -выполнение комплекса вскрывающих работ по увеличению глубины действующего ствола.

Околоствольный двор -комплекс протяженных горных выработок и служебных камер, расположенных около стволов, при помощи которых происходит обслуживание подземного хозяйства и распределение воздушных потоков.

Технологический комплекс поверхности шахты – комплекс зданий, сооружений, оборудования, предназначенных для подъема, приема, технологической обработки полезного ископаемого, отходов горного производства, спуска-подъема материалов, оборудования и людей, обеспечения проветривания горных выработок и энергией, производственнo-бытового обслуживания персонала.

Дата добавления: 2013-12-13