Горные выработки. 
Горные выработки

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

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 выработки имеют обычно большую длину и незначительные размеры поперечного сечения. По положению в пространстве они разделяются на вертикальные, горизонтальные и наклонные.

Рис. 1. Схема расположения горных выработок: 1 и 2 — стволы соответственно вспомогательный и главный (скиповой); 3 — околоствольный двор; 4 и 12 — квершлаги соответственно откаточный и вентиляционный; 5 и 11 — штреки соответственно главный откаточный (полевой) и этажный вентиляционный; 6 и 8 — ходки соответственно грузовой и людской; 7 — бремсберг; 9 — штрек этажный транспортный; 10 — разрезная печь; 13 — ствол вентиляционный; 14 — канал; 15 — камера; 16 — обходная выработка приемно-отправительной площадки выработка пласт ископаемое горный Вертикальные горные выработки (рис. 1). 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; вспомогательныйиспользуют 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) — 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 — 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.

Просек — 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) — 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 ископаемого 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.

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 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 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 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.).