> Техника, страница 39 > Горные выработки

Горные выработки

Горные выработки, пустые пространства, которые остаются в результате производства горных работ. Г. в называются о т 1с р м т ы м н, если они проведены под открытым небом, на дневной поверхности, и и о д з е м и w м и, если они проведены на глубине, под поверхностью земли. Та сторона подземной выработки, которой она выходит па дневную поверхность, называется началом выработки, противоположная— концом или вершиной. Если выработка удлиняется, то подвигающийся конец ее называется забоем. Плоскости, ограничивающие выработку с боков, называются стенам и или боками выработки; плоскость, ограничивающая выработку снизу,—почвой или подошвой, сверху—кровлей или крышей. Совокупность работ, имеющих целью устройство той или иной Г. в., называется проходкой. Если Г. в проводится сверху вниз, то в этом случае проходка носит название углу бки, а углубляющейся выработки—дна или зумпфа; если Г. в проводится снизу вверх, то проходка ее называется заработной вверх. В зависимости от цели Г. в бывают разведочные и эксплуатонные; в зависимости от направления — вертикальные, наклонные и горизонталь-н ы е. При вертикальных Г. в пустую породу, получающуюся при проходке, полезное ископаемое, а также притекающую в выработки воду приходится поднимать на дневную поверхность при помощи тех или иных механических приспособлений. Если рельеф местности позволяет достигнуть полезного ископаемого при помощи горизонтальной выработки, то для доставки пустой породы и полезного ископаемого не требуется специальных подъемных устройств, а вода спускается из выработки самотеком. Наконец, в некоторых случаях оказывается выгодным проводить наклонную выработку, непосредственно по самому полезному ископаемому: выгода здесь заключается в том, что часть полезного ископаемого будет получаться при самом проведении выработки.

Главные типы Г. в.: 1) В е р т и-кальные (шахт о образные) Г. в Шахтой называется такая вертикально направленная вниз Г. в., которая при более или менее значительной глубине имеет сравнительно небольшие поперечные размеры и обладает одним выходом па дневную поверхность. В зависимости от назначения, шахты бывают: разве д о ч п ы е, предназначен ные для целей детального исследования месторождения, и э к с п л о а т а ц и о и н ы е, проводимые для целей эксплуатации полезного ископаемого. Шахты последнего вида нередко получают и свои специальные названия, например, н о д ем н ы е шахты, через которые полезное ископаемое поднимается на дневную поверхность; в о д о о т л и в н ы е шахты, служащие исключительно для откачки воды; вентиляцио и н ы е, или воздушные, шахты, через которые входит или выходит необходимый для дыхания рабочих воздух; п у т е в ы е шахты, служащие для спуска и подъема рабочих в подземные выработки. Обычно одна и та же

шахта выполняет несколько назначений,— подъемная шахта служит одновременно и путевой и водоотливной, а иногда и вентиляционной. Совокупность нескольких шахт, соединенных между собой подземными выработками, которые проводятся по известному плану, составляет рудник. Наиболее глубокая и солидно оборудованная подъемная шахта на руднике носит название главной, или капитальной, а все остальные по отношению к ней—в с п омо-гате льны ми. К шахтообразным выработкам относятся также шурфы, колодцы, дудки, лихтлохи и гезенки. Шур ф ы— разведочные шахтообразные Г. в., имеющие

Фигура 1. <1>иг. 2.

непосредственный выход на дневную поверхность и предназначенные только для вскрытия пласта полезного ископаемого при разведках или для пересечения ряда пластов при геологических исследованиях. Глубина турфов обычно бывает незначительной: от5 до 20—30 at. Колодцы—шахтообразные Г. в., предназначенные для эксплуатации жидких полезных ископаемых, например, воды, рассолов, нефти и т. д. При разработке твердых полезных ископаемых колодцами называют и шахтообразные Г. в., от которых не проводятся никакие дополнительные выработки, и таким образом выбирается только та часть полезного ископаемого, которая непосредственно прилегает к колодцу. Дудки—неглубокие шахтообразпые Г. в круглого поперечного сечения, проходимые для эксплуатации гнездовых месторождений. Л и хт л о х и—шахтообразные Г. в., назначенные для ускорения проведения штолен или тоннелей (фигура 1, Л). Гезенк и, или слепые шахты, — шахтообразные Г. в., не имеющие непосредственного выхода на дневную поверхность и назначенные для эксплуатации тех частей месторождения, которые находятся выше или ниже рабочего горизонта шахты (фигура 2, А). В зависимости от назначения, гезенки, как и шахты, приобретают свои специальные названия: подъемных, спускных, путевых, воздушных 41 тонна д. Поперечное сечение шахтообразных выработок бывает квадратное, прямоугольное, многоугольное, криволнкое, эллиптическое и круглое. Наиболее устойчивым является круглое сечение. Шахты круглого, эллиптическ. и криволпкого сечения обычно закрепляются каменной крепыо или бетоном, а квадратные и прямоугольные—крепятся деревом. Поперечное сечение шахты, имеющей несколько назначений, обычно разделяется на несколько отделений: подъемное, лестничное, трубное и т. д.

2) Горизонтальные (штольнеобразные) Г. в IIIтольней называется такая горизонтальная, пройденная по простиранию или вкрест простирания месторождения, Г. в., которая при значительной длине имеет сравнительно небольшие поперечные размеры и, кроме того, один

*2-5

непосредственный выход на дневную поверхность (фигура 3, А Б). В зависимости от назначения, штольни бывают разведочные, откаточные, водоотливные, вентиляционные и т. д.; па рудниках обычно одна и та же штольня исполняет несколько назначений. Для облегчения откатки полезного ископаемого и стока воды штольнеобразным выработкам придается некоторый незначительный уклон. К штольнеобразным выработкам относятся: тоннели, квершлаги и горизонтальные штреки, пройденные по месторождению полезного ископаемого. Т о н-и е л е м называется штольнеобразная выработка, имеющая два выхода на дневную поверхность и · служащая обыкновенно не для эксплуатации месторождения, а для сообщения противоположных склонов горы. Квершлаг и—штольнеобразные выработки, не имеющие непосредственного выхода на дневную поверхность и пересекающие месторождение вкрест простирания пород (фигура 4, А). Штреки — штольнеобразные выработки, проводимые главн. образом по пласту полезного ископаемого и не имеющие непосредственного выхода на дневную поверхность .Полевые штреки—это штреки, идущие не по пласту полезного ископаемого, а по соседнему пласту пустой породы; водосточные—штреки, проводимые ниже горизонта основного откаточного штрека и назначенные для подвода воды к водоотливной шахте. Ортом называется горизонтальный штрек, проводимый в мощных пластах или жилах от висячего к лежачему

боку месторождения, т.е. не выходящий из пределов пласта или жилы. Поперечное сечение штольнеббразных выработок бывает прямоугольное, трапецоидальное, сводчатое, эллиптическое и т. д. Крепление бывает чаще деревянное или бетонное, реже каменное, кирпичное и железобетонное.

3) Наклонные Г. в проводятся как по пустым породам, так и по месторождению полезного ископаемого. Эти выработки могут иметь непосредственный выход на дневную поверхность, но могут и не иметь его. К первым относятся: наклонные шахты, шурфы и наклонные штольни; ко вторым— наклонные гезенки, квершлаги и штреки. К наклонным штрекам принадлежат: бремсберги, скаты, уклоны (или наклоны), диагональные штреки и восстающие выемочные штреки. Бремсбергом называется восстающий штрек, назначенный для спуска полезного ископаемого с верхних горизонтов на нижние, причем спуск вагонеток с полезным ископаемым происходит здесь под влиянием собственного веса. Скат (фигура 5)—это наклонный штрек, проводимый также для спуска полезного ископаемого с верхних горизонтов на нижние, причем полезное ископаемое здесь непосредственно скатывается по почве выработки, без отка точных сосудов. Скаты устраиваются обычно при крутом падении. Уклоном называется штрек, пройденный по падению пласта и назначенный для подъема полезного ископаемого из нижних горизонтов работ на верхние помощью конной или, чаще, ме-ханическ. тяги. Диагональные штре-к и проводятся как по восстанию, так и по

Фигура 5.

Фигура 6.

падению для доставки полезного ископаемого, и в этом случае заменяют собой или бремсберги или уклоны. Наклонные в ы е-мочные штреки являются вспомогательными выработками, проводимыми при очистных и подготовительных работах. Наклонные горные выработки имеют те лее формы сечения и крепятся так же, как и горизонтальные.

4) Камерные выработки—подземные помещения, имеющие при сравнительно больших поперечных размерах небольшую длину. К числу камер относятся: рудничный двор, насосная и машинные камеры, депо для возов, конюшни, ламповая, ный склад, колесницы, горные мельницы, выемочные и погрузочные камеры.

На фигуре 6 и 7 представлено расположение рудничного двора и прилегающих к нему подземных Г. в на двух разных горизонтах на одном из каменноугольных рудников Донецкого бассейна: Л капитальная шахта. Б—вспомогательная шахта, И—рудничный двор, Г—обходная выработка, Ц—обходные квершлаги. Е—откаточные квершлаги. Ж—откаточные штреки, 3—конюшни, 11—насосные камеры, К ный склад, соединенный выработкой Л с откаточным квершлагом. М—конторка, Н—шорная, О—сенник.

Рудничный д в о р—камера на рабочем горизонте, непосредственно примыкающая it шахте; в ней производится нагрузка и разгрузка движущихся по шахте подъемных приспособлений. Ширина рудничногодвора делается часто равной ширине шахты, но высота рудничного двора у шахты больше, чем в остальной его части, для того чтобы иметь возможность доставлять в рудник наиболее длинные предметы (рельсы, балки и нроч.); длина рудничного двора определяется специальным расчетом. Прилегая одним концом к шахте, рудничный двор вторым своим концом сопрягается с квершлагом или коренным откаточным штреком. На рудничный двор подаются поезда с гружеными вагонетками, здесь же принимаются порожние вагонетки, которые поступают с по

верхности, формируются поезда, а иногда производится и предварительная сортировка полезного ископаемого. Насосная ка-м ера предназначается для установки водоотливных аггрегатов; нередко в ней лее помещается и трансформаторная подстанция. Насосная камера располагается обыкновенно поблизости к шахте. При насосной камере устраивается резервуар или зумпф (колодец), в который собираются рудничные воды, подводимые канавками. Зумпфом иногда служит и нижняя часть шахты, которая в этом случае углубляется ниже горизонта рудничного двора. При большом притоке воды, а также для отстойки ее, устраиваются часто зумпфштреки, то есть резервуары для воды, имеющие вид б. или м. длинных штреков. Машинные камеры—помещения для установки машин и механизмов, обслуживающих механическ. откатку рудничных вагонеток. Депо для возов — камера, где производится текущий ремонт подвижных двигателей; здесь же помещаются и запасные возы. Подземные конюшни устраиваются на рудниках, применяющих конную откатку. Ламповая устраивается обычно только на газовых рудниках и служит для хранения запаса готовых, заправленных предохранительных ламп для об-.мена их на потухшие во время работ. Д и-н а м и т и ы и с к л а д—камера для хранения чатых веществ, необходимых для производства горных работ. По правилам безопасности, ный склад должен отстоять от шахты не менее, чем на Со м и от ближайшего откаточного штрека на 20 метров К ному складу должен быть устроены два отдельных хода. Колесницы—камеры для гидравлическ. колес. Горные мель-н и ц ы—камеры для добычи пустой породы, идущей в закладку выработанного пространства. В ы е м о ч н ы е к а мер ы—выработки, применяемые при нек-рых системах очистных работ, служат для добычи из них полезного ископаемого. Погрузочные камеры устраиваются при устьях восстающих выемочных и откаточных штреков и служат для образования нек-рого запаса полезного ископаемого, доставляемого из очистных работ.

При открытых горных работах проводятся следующие Г. в.; разрезы, разносы, карьеры, ломки, глипокоини и т. д. Р а з р е з—разведочная открытая Г. в., имеющая при значительной длине небольшую глубину, иначе называется рвом или канавой. Разно с— открытая эксплуатонная Г. в более или менее значительных поперечных размеров при сравнительно неболын. глубине. Карьер— разнос, служащий для добычи руды, песка и строительного камня. Ломка — разнос для добычи строительных камней. Глинокопня (или глинище) — разнос для добычи глины. Кроме перечисленных Р. в., при разведочных работах, а также для добычи жидких и газообразных полезных ископаемых в толще земной коры проводятся небольшого диаметра и значительной длины цилиндрич. углубления, называемые буров ы ми с к в а ж и и а м и. Буровые скважины проводятся как с поверхности, так и из подземных выработок и могут иметь различные направления: вверх, вниз, наклонно и горизонтально. См. Бурение, Лит.: Б о к и ii ii. И., Практич. курс горного искусства, т. 1, Л., 1924; К л ю ч а н с к и ii Г. В., Горные выработки, Берлин, 1923. А. Попов.