ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ

Что такое горная выработка

Горная выработка — это искусственная полость, сделанная в недрах земли или на поверхности.

Подземные горные выработки, независимо от наличия непосредственного выхода на поверхность, имеют замкнутый контур поперечного сечения. Выработки, расположенные на поверхности земли имеют незамкнутый контур поперечного сечения (канава, траншея).

Горизонтальные горные выработки служат для транспортирования полезных ископаемых, угля, нефти, минералов, материалов и др. грузов, для передвижения людей, вентиляции, водоотлива, прокладки электросиловых и осветит, кабелей.

К группе горизонтальных горных выработок относятся: штольни, туннели, квершлаги, штреки.

Обычно они не бывают строго горизонтальными, а имеют уклон (0,005—0,02) для стока воды и облегчения транспортирования грузов. Штольня — горизонтальная горная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и предназначенная для обслуживания подземных работ. Туннель — горизонтальная горная выработка, имеющая два выхода на земную поверхность; в осн. туннели используются для транспортных и гидротехнич. сооружений. Квершлаг — горизонтальная горная выработка, не выходящая на земную поверхность и проведенная в осн. по пустым породам вкрест их простирания, т. е. под прямым углом. Штрек — горизонтальная горная выработка, проведенная по простиранию пласта и не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность; при горизонтальном залегании пласта штреки могут быть проведены в любом направлении.

По своему назначению и срокам службы горизонтальные горные выработки подразделяются на капитальные (туннели, штольни, квершлаги, выработки околоствольного двора, в нек-рых случаях откаточные штреки) и подготовительные (откаточные и вентиляц. штреки, орты, просеки и др.). Капитальные горизонтальные горные выработки обычно, за нек-рым исключением, проводятся по породе вне зоны активного горного давления. Подготовительные горизонтальные горные выработки делаются по полезному ископаемому с подрывкой почвы или кровли или в однородном массиве (по породе или полезному ископаемому).

Форма поперечного сечения выбирается в зависимости от свойств окружающих пород, величины и направления горного давления, срока их службы, вида транспортных средств, материала и конструкции крепи. Она может быть прямоугольная, трапециевидная, полигональная, прямоугольная с полуциркульным и коробовым очертанием свода, подковообразная, арочная и круглая. Наибольшее распространение имеют сводчатая и трапециевидная формы. Размеры поперечного сечения горизонтальные горные выработки определяются габаритами подвижного состава, количеством рельсовых путей для транспорта горной массы, величиной зазоров между подвижным составом и крепью выработки, допускаемых правилами безопасности, способом передвижения людей, а также количеством воздуха, статочно устойчивой кровле, когда нет опасности прорыва слабых пород в забой выработки при взрывании шпуров.   

С учетом размеров поперечного сечения выработку проводят сплошным или уступным забоем. Сплошным забоем в однородных породах проходят выработки с размерами поперечного сечения не свыше 12— 15 ж2, уступным — в неоднородных породах или выработки с большими размерами поперечных сечений.

Работы по проведению горизонтальной горной выработки состоят из двух осн. процессов — выемки и погрузки породы. Выемка породы в мягких однородных породах может осуществляться при помощи проходческих комбайнов, механизированных щитов, гидроотбойки, механизированных инструментов (отбойных молотков, пневмоломов, пневмолопат), буровзрывных работ, комбинированных способов с совмещением буровзрывных работ с отбойными молотками или врубовыми машинами. Выемку породы при помощи механизированного инструмента производят при проведении горизонтальной горной выработки по пластам нарушенным, сильно загазованным и содержащим валунные включения, а также при наличии над выработками слабых пород (обводненные пески, пластичные глины).

Буровзрывные работы применяют при дока осуществляется при помощи буровзрывных работ и отбойных молотков (предварительное рыхление). Применение же врубовых машин для создания дополнительной плоскости обнажения ограничивается в осн. проведением выработок широким ходом, так как в этом случае обеспечивается более полное использование врубовой машины. Метод гидроотбойки используется на шахтах, где имеется гидравлич. система транспортирования пульпы на земную поверхность, отстаивания и осветления ее. Применение проходческих комбайнов или механизированных щитов обеспечивает комплексную механизацию и увеличение темпов проведения выработки. Наиболее широкое применение при проведении выработок получили комбайны ПК-2м, ПКГ-3, ШБМ-1, 2, ПК-3, проходческие щиты ПЩ-3,7, ПЩМ-4 и другие.

Проходческие щиты, в отличие от комбайнов, механизируют возведение крепи, а также обеспечивают устойчивость стен и кровли выработки непосредственно у забоя. Поэтому проведение горизонтальной горной выработки щитами целесообразно осуществлять в мягких глинистых, а также в сыпучих и плывунных породах. Для погрузки породы при выемке ее с помощью отбойных молотков применяют перегружатели, а при выемке с производством буровзрывных работ — погрузочные машины прерывного и непрерывного действия

Проведение выработок в крепкой однородной породе в осн. осуществляется при помощи буровзрывных работ. Буровзрывные работы должны обеспечивать: соответствующую проекту форму и размеры выработок, равномерное мелкое дробление породы и размещение ее после взрыва в призабойной зоне; ровную поверхность забоя после взрыва; высокий коэфф. использования шпуров (к. и. ш.). В результате буровзрывных работ не должны возникать трещины и заколы в кровле, почве и боках выработки; должна быть исключена возможность повреждения проходческого оборудования. В качестве В В при проведении горизонтальной горной выработки в твердых однородных породах применяются аммониты и труднозамерзающий динамит. Расход В В на разрушение 1 м3 обуренной породы в зависимости от ее крепости и структуры, поперечного сечения выработки и количества обнаженных поверхностей составляет от 0,5 до 2,5 ksJm3. Чаще применяются колонковые заряды, размещаемые в шпурах. Диаметр шпуров соответствует диаметру патронов. Глубину шпуров выбирают исходя из характеристики породы, продолжительности проходческого цикла и получения наибольшего к. и. ш.

Шпуры располагают в забое с таким расчетом, чтобы получить равномерное дробление породы и ровное оконтуривание стен выработки. Для создания наиболее благоприятных условий работы В В пробуривают так наз. врубовые шпуры — врубы,— создающие дополнительную поверхность обнажения в забое. Врубы могут быть пирамидальными, клиновыми, боковыми, призматическими, щелевыми и т. д. Шпуры бурятся при помощи пневматич. бурильных машин ударно-поворотного действия, машин вращательно-ударного действия или электрич. машин (вращательного действия). Для заряжания шпуров используются пневмозарядники и пневмозабойники. После взрывания шпуров забой проветривают для удаления газовых продуктов взрыва в течение 5—15 мин. Забой проветривается также и все остальное время работы, но менее интенсивно. Для погрузки породы при проведении выработок в твердых породах могут применяться погрузочные машины с ковшовым рабочим органом или с нагребающими лапами, а при проведении выработок большого поперечного сечения — подземные экскаваторы.

При проведении выработок в неоднородных породах работы могут производиться одновременно по пласту и по породе или раздельно. При раздельной выемке вначале обычно производят работы по пласту с таким расчетом, чтобы забой по пласту опережал породный забой. Затем производят выемку породной части забоя.

Вспомогательные операции при проведении горизонтальной горной выработки включают: транспорт породы от забоя, освещение забоя, водоотвод; выбор типа и грузоподъемности транспортных средств осуществляется в зависимости от конкретных условий проходки.

При проведении горизонтальной горной выработки в неустойчивых породах или в породах с большим притоком воды применяют спец. способы проходки. К ним относятся искусств, замораживание пород, проходка под сжатым воздухом, предварительное осушение, тампонирование окружающих пород и т. д.

Термины:

горные выработки, из которых можно добывать нефть

открытая горная выработка

технология проходки протяженных горных выработок

нарезные работы в шахте

горная подготовка

крепильщик в шахте

шурф

штольня

  Квершлаг. Крепление проходка квершлага. ОПЫТ СТРОИТЕЛЬСТВА ...

  Горная выработка. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК И ПОДЗЕМНЫХ ...

  Железобетонная замкнутая крепь с жесткой арматурой ограниченной ...

  Проведение горных выработок и выемка полезного ископаемого в ...

  Сопряжения горных выработок. ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА СОПРЯЖЕНИЙ ...

  ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ. Организация работ при комбайновом способе ...

  СТРОИТЕЛЬСТВО ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК БУРОВЗРЫВНЫМ

  Забивные фильтры. Щелевые и крупнодырчатые фильтры. СТРОИТЕЛЬСТВО ...

  Бурильные установки — пневматическая УБШ-214 на колесно-рель-совом ...

  ГОРНОЕ ДЕЛО. Шахтное и подземное строительство